DETERMINATION OF THE NUMBER OF PERIODIC AND UNDPLANNED REPAIRS CAUSED BY VIOLENT DAMAGE ON RAILWAY TRACTION VEHICLES FOR NEWLY PROPOSED REPAIR SHOP

Transkript

1 STAOVEÍ POČTU PERIODICKÝCH OPRAV A EPÁOVAÝCH OPRAV VZIKÝCH VIVEM ÁSIÉHO POŠKOZEÍ A HACÍCH KOEJOVÝCH VOZIDECH PRO OVĚ AVRHOVAOU OPRAVU DETERMIATIO OF THE UMBER OF PERIODIC AD UDPAED REPAIRS CAUSED BY VIOET DAMAGE O RAIWAY TRACTIO VEHICES FOR EWY PROPOSED REPAIR SHOP Jří Strnsko 1 Anotace: Příspěvek je zaměřen na stanovení teoretckého počtu perodckých prohlídek a oprav vznklých vlvem náslného poškození na hnacích kolejových vozdlech nejvýznamnějších dopravců v ČR. Tyto výpočty pak dále slouží jako vstupní hodnoty do matematckého modelu pro nalezení vhodné lokalty navrhované opravny a dále poslouží pro stanovení kapactních výpočtů. Klíčová slova: vyvazovací opravy, hlavní opravy, náslné poškození, opravna Summary: Ths artcle s realzed n order to establsh a theoretc number of the perodc nspectons and repars caused by volent damage on ralway locomotves of the major transport companes n the Czech Republc. We analyzed the most remarkable cases of them. These calculatons wll be useful as nput data for a mathematcal model for fndng a sutable locaton of the proposed repar faclty and also t wll be appled for determnaton of capacty calculatons. Key words: moorng repars, major repars, volent damage, repar 1. ÚVOD Stanovení počtu perodckých oprav hnacích kolejových vozdel (dále jen HKV) slouží jako podklad pro stanovení kapactních výpočtů navrhované opravny HKV. V navrhované opravně se budou provádět perodcké (vyvazovací a hlavní) opravy, opravy náslného poškození HKV, techncké kontroly, revze a modernzace HKV dle požadavků zákazníka. Opravna bude koncpována pro všechny řady HKV včetně elektrckých jednotek a motorových vozů, přčemž elektrcké jednotky řady 471, 460 a 560 budou opravovány včetně vložených vozů a motorové vozy řady 843 a 854 bez řídících a vložených vozů. 1 Ing. Jří Strnsko, VŠB TU Ostrava, Fakulta strojní, Insttut dopravy, 17. lstopadu 15, Ostrava- Poruba, Tel.: , Fax: , E-mal: strnskojrka@seznam.cz Strnsko - Stanovení počtu perodckých oprav a neplánovaných oprav vznklých vlvem náslného poškození na hnacích kolejových vozdlech pro nově navrhovanou opravnu 243

2 2. STAOVEÍ POČTU ÚDRŽBOVÝCH ZÁSAHŮ 2.1 Charakterstka údržby HKV Účelem údržby HKV je zabezpečt jejch bezpečnost a spolehlvost v provozu. Př údržbě se provádí kontrola stavu jednotlvých částí HKV a také se provádí odstranění jednotlvých poruch, přčemž údržba HKV se stává obecně z těchto stupňů: provozní ošetření (O) malá prohlídka (M) perodcké opravy vyvazovací (VY) perodcké opravy hlavní (H) plánované revze a kontroly (R) neplánované opravy () provádění změň schváleného stavu (Z) V navrhované opravně se budou provádět pouze tyto stupně údržby: perodcké opravy vyvazovací (VY) perodcké opravy hlavní (H) plánované revze a kontroly (R) neplánované opravy () provádění změň schváleného stavu (Z) Plánované revze a kontroly provádí opravna současně s provedením perodcké opravy, výjmečně samostatně (tyto údržbářské zásahy se plánují předem např. tlaková zkouška vzduchojemů, techncké kontroly atd.). Součástí perodckých oprav je bezpečnostní prohlídka částí HKV, které mají přímý vlv na bezpečnost provozu a žvotní prostředí. a obrázku č. 1 je znázorněno schéma udržovací soustavy HKV. Vozdlo je nasazeno do provozu v bodě 1. V bodě 2 je HKV přstaveno do malé prohlídky na základě klometrckého proběhu HKV. Mez malým prohlídkam probíhá provozní ošetření HKV. V bodě 3 dojde k přstavení HKV dle jeho technckého stavu nebo klometrckého proběhu do vyvazovací opravy. V bodě 4 je HKV opět na základě jeho technckého stavu nebo klometrckého proběhu přstaveno do hlavní opravy. ásleduje opakování tohoto cyklu po celou dobu provozu HKV a v bodě 5 dojde modernzac HKV nebo jeho zrušení. Žvotnost HKV je přblžně 20 až 25 let, př modernzac se žvotnost HKV prodlouží přblžně o dalších 15 až 20 let. Strnsko - Stanovení počtu perodckých oprav a neplánovaných oprav vznklých vlvem náslného poškození na hnacích kolejových vozdlech pro nově navrhovanou opravnu 244

3 Obr. 1 Schéma údržby HKV žší stupně údržby, provozní ošetření a malé prohlídky, jsou zpravdla prováděny pomocí vlastních kapact jednotlvých dopravců. Proto nebudou nžší stupně údržby prováděny v navrhované opravně. Údržbové zásahy nžšího stupně (provozní ošetření a malé prohlídky) se u HKV provádí na základě skutečně ujetých klometrů a časových údajů. Vyšší stupně údržby, vyvazovací a hlavní perodcké opravy, se provádějí ve většně případů v externích opravnách podle předem nasmlouvaných rozsahů prací nebo zjštěného technckého stavu HKV. O provedení vyššího stupně údržby na HKV rozhodne k tomu určený kvalfkovaný zaměstnanec a na základě technckého stavu vozdla a jeho očekávaného technckého stavu, který lze očekávat v době přístavby do opravny. a základě skutečného technckého stavu dojde k rozhodnutí, zda bude vozdlo přstaveno do perodcké opravy příslušného stupně, nebo bude proveden nžší stupeň opravy (např. místo vyvazovací opravy malá prohlídka nebo malé prohlídky provozní ošetření). V prax se pro zefektvnění provozu HKV a z ekonomckých důvodů používá vzájemná zaměntelnost jednotlvých celků a dílů. Rozsahy provedení perodckých oprav jsou stanoveny příslušným předpsy pro jednotlvé řady HKV, nebo udržovacím řádem výrobce. Klometrcké proběhy pro přístavbu HKV do pravdelných perodckých vyvazovacích a hlavních oprav uvedené v příloze č. 2 [3] a [4]. 2.2 Analýza HKV železnčních dopravců U nejvýznamnějších a největších železnčních státních a soukromých dopravců provozující železnční nákladní a osobní dopravu v České republce byla provedena analýza Strnsko - Stanovení počtu perodckých oprav a neplánovaných oprav vznklých vlvem náslného poškození na hnacích kolejových vozdlech pro nově navrhovanou opravnu 245

4 HKV. Byl zjšťován počet provozních HKV, jejch dslokace a průměrné stáří HKV. Je předpoklad, že vybraní dopravc mohou být potenconálním zákazníky, kteří budou odesílat HKV k pravdelným perodckým opravám do navrhované opravny. Př analýze bylo zjštěno, že průměrné stáří HKV provozovaných v České republce u vybraných dopravců dosahuje 28,2 let př celkovém počtu 2426,5 provozních HKV (0,5 je jeden elektrcký motorový vůz řady vyplývá z počtu provozních jednotek, přčemž je předpoklad, že elektrcká nebo motorová jednotka je v provozu tvořena dvěma motorovým a vloženým vozy, anebo jedním motorovým a řídícím vozem a vozy vloženým). Vzhledem k průměrnému stáří HKV, vysokým cenám na koup nových HKV a přerušenému vývoj a výrobě HKV v České republce lze očekávat, že v nejblžších letech projdou HKV vyrobená v 70. až 90. letech mnulého století postupnou modernzac a dalším úpravam. 2.3 Stanovení počtu perodckých oprav vyvazovacích a hlavních Př stanovení očekávaného počtu perodckých vyvazovacích a hlavních oprav za jeden rok je vycházeno z ujetých klometrů za danou řadu HKV a normy klometrckých proběhů pro přístavbu HKV do provozního ošetření, malých prohlídek a perodckých oprav, přčemž horní hrance klometrckého proběhu je závazná pro provádění provozních ošetření a malých perodckých prohlídek. Pro provádění velkých perodckých oprav (vyvazovací a hlavní) je v prax rozhodující techncký stav HKV. Př stanovení očekávaného počtu vyvazovacích a hlavních perodckých oprav byla provedena volba klometrckého proběhu dané řady HKV. Volba klometrckých proběhů je uvedena v č. 1 a 2. Ujeté klometry daných řad HKV za jeden rok slouží pouze k expermentálnímu výpočtu. Pro stanovení očekávaného počtu jednotlvých údržbových zásahů dané řady HKV úrp jeden údržbový cyklus byly použty následující vztahy: H H = (-) (1) H VY H = H (-) (2) VY H M = ( ) H + VY (-) (3) M M O = 1 (-) (4) O = + + (-) (5) C H VY M kde: H - klometrcký proběh -té řady HKV do hlavní opravy (km) VY - klometrcký proběh -té řady HKV do vyvazovací opravy (km) Strnsko - Stanovení počtu perodckých oprav a neplánovaných oprav vznklých vlvem náslného poškození na hnacích kolejových vozdlech pro nově navrhovanou opravnu 246

5 M - klometrcký proběh -té řady HKV do malé prohlídky (km) O - klometrcký proběh -té řady HKV do provozního ošetření (km) H - počet hlavních oprav -té řady HKV (-) VY - počet vyvazovacích oprav -té řady HKV (-) M - počet malých prohlídek -té řady HKV (-) O - počet provozních ošetření -té řady HKV (-) C - celkový počet údržbových zásahů -té řady HKV (-) Tab. 1 Volba klometrckých proběhů HKV provozovaných v osobní dopravě Volba klometrckých proběhů (km) Řada HKV Provozní ošetření (O) Malá prohlídka (M) Perodcká oprava vyvazovací (VY) Perodcká oprava hlavní (H) 110, 111, 122, 123, 140, 141, 180, 181, 182, , , , 162, 363, 362, , , , 720, 721, 730, 731, 742, 770, , 750, , , , 814, , 842, , 851, 852, , (měsíce) 0, za použtí předpsů ČD a ČD Cargo Poznámka U motorových vozů řady 812, 854, a motorových jednotek řady 814 a nebyly od výrobce zjštěny normy klometrckých proběhů pro daný stupeň údržby a proto byly použty normy klometrckého proběhu HKV podobné konstrukce (pro řadu 812, 814 a byly zvoleny klometrcké proběhy jako pro řadu 810 a pro řadu 854 a byly zvoleny klometrcké proběhy jako pro řadu 852/853. Strnsko - Stanovení počtu perodckých oprav a neplánovaných oprav vznklých vlvem náslného poškození na hnacích kolejových vozdlech pro nově navrhovanou opravnu 247

6 Tab. 2 Volba klometrckých proběhů HKV provozovaných v nákladní dopravě Volba klometrckých proběhů (km) Řada HKV Provozní ošetření (O) Malá prohlídka (M) Perodcká oprava vyvazovací (VY) Perodcká oprava hlavní (H) 110, 111, 121, , , , 240, , 363, , , 731, 740, 742, 743, 770, , 750, 751, , , 799 (měsíce) 0, za použtí předpsů ČD a ČD Cargo Koefcenty údržbových zásahů pro danou řadu HKV byly stanoveny podle následujících vztahů: H β H = (-) (6) C VY β VY = (-) (7) C M β M = (-) (8) C O γ = (-) (9) O ( + 1) kde: C - celkový počet oprav -té řady HKV (-) H - počet hlavních oprav -té řady HKV (-) M - počet malých prohlídek -té řady HKV (-) O - počet provozních ošetření -té řady HKV (-) VY - počet vyvazovacích oprav -té řady HKV (-) β M - koefcent počtu malých prohlídek -té řady HKV (-) β VY - koefcent počtu vyvazovacích oprav -té řady HKV (-) β H - koefcent počtu hlavních oprav -té řady HKV (-) γ O - koefcent počtu provozních ošetření -té řady HKV (-) O Strnsko - Stanovení počtu perodckých oprav a neplánovaných oprav vznklých vlvem náslného poškození na hnacích kolejových vozdlech pro nově navrhovanou opravnu 248

7 Součtem koefcentů jednotlvých prohlídek a oprav na dané řadě HKV dojde k ověření správnost výpočtu. β =1 (-) (10) Tab. 3 Stanovení počtu provozních ošetření, malých prohlídek a perodckých oprav HKV v cyklu Řada HKV 110, 111, 121, 210 Provozní ošetření ( O ) Malá prohlídka ( M ) Perodcká oprava vyvazovací ( VY ) Perodcká oprava hlavní ( h ) Celkový počet údržbových zásahů na HKV ( C ) , , , 240, , 363, , , 731, 740, 742, 743, 770, , 750, 751, , , Tab. 4 Tabulka údržbových koefcentů β a γ Řada HKV Koefcent údržbového zásahu γ : Provozní ošetření (O) Malá prohlídka (M) Koefcent údržbových zásahů β : Perodcká oprava vyvazovací (VY) Perodcká oprava hlavní (H) Kontrola koefcentu udržbových zásahů Σ β : 110, 111, 121, 210 9/10 19/20 1/40 1/ , 123 7/8 19/20 1/40 1/ /4 19/20 1/40 1/ , 182 7/8 19/20 1/40 1/ , 240, 340 4/5 10/11 1/22 1/ , 363, 372 4/5 10/11 3/44 1/ , 799 5/6 15/16 1/32 1/ , /20 14/15 1/30 1/ /10 14/15 2/45 1/ , 731, 740, 742, 743, 770, /20 14/15 1/30 1/ , 750, 751, /20 16/17 1/34 1/ , /10 16/17 1/34 1/34 1 Strnsko - Stanovení počtu perodckých oprav a neplánovaných oprav vznklých vlvem náslného poškození na hnacích kolejových vozdlech pro nově navrhovanou opravnu 249

8 Stanovení počtu údržbových zásahů na jednotlvých řadách HKV za jeden rok byl proveden pomocí následujících vztahů: H r HKVr = β H (-) (11) M VYr HKVr = βvy (-) (12) M kde: β VY - koefcent počtu vyvazovacích oprav -té řady HKV (-) β H - koefcent počtu hlavních oprav -té řady HKV (-) VYr - počet vyvazovacích oprav -té řady HKV za rok (-) Hr - počet hlavních oprav -té řady HKV za rok (-) M - klometrcký proběh -té řady HKV do malé prohlídky (km) HKVr - klometrcký proběh -té řady HKV za rok (km) V tabulce č. 5 jsou na základě výše uvedených vztahů uvedeny počty perodckých prohlídek vyvazovacích a hlavních vybraných provozních středsek za jeden rok. Tab. 5 Počty perodckých oprav vyvazovacích a hlavních HKV za provozní středska jednotlvých dopravců za jeden rok Provozní středska vybraných dopravců: PS 1 PS 2 PS 3 PS 4 PS 5 PS 6 PS 7 PS 8 Celkový počet dslokovaných HKV: , Počet oprav vyvazovacích (VY): Počet oprav hlavních (H): Provozní středska vybraných dopravců: PS 9 PS 10 PS 11 PS 12 PS 13 PS 14 PS 15 Celkový počet dslokovaných HKV: Počet oprav vyvazovacích (VY): Počet oprav hlavních (H): Strnsko - Stanovení počtu perodckých oprav a neplánovaných oprav vznklých vlvem náslného poškození na hnacích kolejových vozdlech pro nově navrhovanou opravnu 250

9 2.4 Stanovení počtu neplánovaných oprav na HKV vznklých vlvem náslného poškození V nově navrhované opravně se budou provádět neplánované opravy HKV větších rozsahů, mez které patří odstraňování následků náslného poškození HKV. Z počtu vznklých mmořádných událostí lze stanovt ntervaly vznku těchto mmořádných událostí na jednotlvých druzích drah podle závažnost a zjstt očekávaný počet oprav náslného poškození HKV. Př stanovení těchto ntervalů byly vybrány nehody kategore závažná nehoda (srážka drážních vozdel, nebo vykolejení drážních vozdel, ke kterému došlo v souvslost s provozováním drážní dopravy s následkem smrt nebo újmy na zdraví nejméně 5 osob nebo škody velkého rozsahu-více než 5 mlónu korun) a nehoda (srážka nebo vykolejení drážního vozdla, nejsou-l závažnou nehodou, střetnutí drážních vozdel se slnčním vozdly na úrovňovém křížení dráhy s pozemní komunkací nebo mmo ně, smrt nebo újma na zdraví osob, vznklá v souvslost s pohybujícím se drážním vozdly, požáry drážních vozdel a jné mmořádné událost na zařízení dráhy za podmínky vznku škody Kč) [5]. Intervaly byly stanoveny pro kordory dráhy celostátní, ostatní dráhy celostátní a dráhy regonální a to za období let 2006 až V tabulce č. 6 jsou uvedeny počty mmořádných událost podle závažnost na uvedeném druhy dráhy. Tab. 6 Počet mmořádných událostí dle kategore závažnost na kordorech dráhy celostátní, ostatních drahách dráhy celostátní a dráze regonální Kategore mmořádné událost ehoda Závažná nehoda Rok Druh dráhy Celostátní kordory Celostátní ostatní Regonální Celostátní kordory Celostátní ostatní Regonální Σ Σ Pro uvedené druhy drah a kategore mmořádných událostí, byla stanovena střední doba do vznku těchto mmořádných událostí a ntervalové odhady pomocí Studentova rozdělení s n-1 stupn volnost s neznámým rozptylem. Očekává se, že v těchto ntervalech se nacházejí střední doby vznku mmořádných událostí s 95% spolehlvostí. Střední doba vznku mmořádných událostí byla stanovena dle vztahu (13), pravostranné hodnoty ntervalu dle vztahu (14), levostranné hodnoty dle vztahu (15), směrodatná odchylka dle vztahu (16) a rozptyl dle vztahu (17). T SMU TMU = (den) (13) M Strnsko - Stanovení počtu perodckých oprav a neplánovaných oprav vznklých vlvem náslného poškození na hnacích kolejových vozdlech pro nově navrhovanou opravnu 251

10 S P μ < < x + t α = 1 α 1, n 1 n 2 (den) (14) S P α μ x t < < = 1 α 1, n 1 n 2 (den) (15) 1 n s = (-) (16) n 1 = 1 ( ) 2 x x 2 2 σ = s (-) (17) kde: T MU - počet dnů do vznku mmořádné událost na -tém druhu dráhy (den) M - celkový počet vznklých mmořádných událostí na -tém druhu dráhy (-) n - rozsah výběru (-) s - směrodatná odchylka (-) t 1-α/2, n-1 - kvantl Studentova rozdělení pro (n-1) stupňů volnost x - střední doba do vznku mmořádné událost na daném druhu dráhy (den) α - hladna významnost (0,05%) μ - střední hodnota (-) σ 2 - rozptyl (-) Tab. 7 Střední doby vznku mmořádných událostí na dráze celostátní-kordorech, ostatní dráze celostátní a dráze regonální a očekávaný počet MU za rok Hodnoty ntervalového odhadu Druh dráhy Střední doba do vznku MU (dnů) evostranný odhad (dnů) Pravostranný odhad (dnů) Očekávaný počet oprav náslného poškození na HVK za rok (-) Dráha celostátní - kordory 24 19,24 28,67 15 Dráha celostátní - ostatní dráhy 8 7,31 8,18 46 Dráha regonální 15 12,46 16,56 24 Ze zjštěných středních dob do vznku vybraných kategorí mmořádných událostí na vybraných druzích drah byl následně stanoven očekávaný počet mmořádných událostí se vznkem velkého rozsahu náslného poškození na HKV za jeden rok (52 týdnů). Za jedno roční období lze předpokládat, že dojde k 85 opravám HKV se značným rozsahem náslného poškození, které vznklo př mmořádné událost kategore nehoda nebo závažná nehoda. Strnsko - Stanovení počtu perodckých oprav a neplánovaných oprav vznklých vlvem náslného poškození na hnacích kolejových vozdlech pro nově navrhovanou opravnu 252

11 Obr. 2 Intervaly vznku MU na vybraných druzích dráhy. K mmořádným událostem se vznkem velkého rozsahu náslného poškození na HKV nejčastěj dochází na ostatních drahách dráhy celostátní a nejméně na kordorech dráhy celostátní. To je dáno zejména zabezpečením dráhy, které je ovlvněno počtem železnčních přejezdů, nepřehledným místy, zabezpečovací technkou a v neposlední řadě ldským čntelem. 3. ZÁVĚR V článku byly stanoveny na základě klometrckého proběhu dané řady HKV očekávané počty perodckých vyvazovacích a hlavních oprav a očekávané počty oprav náslného poškození HKV vybraných provozních středsek jednotlvých dopravců za jedno roční období. Zjštěné hodnoty očekávaného počtu perodckých oprav vyvazovacích a hlavních jsou dalším vstupním údaj do matematckého modelu pro nalezení vhodné lokalty k umístění opravny a ke stanovení kapactních výpočtů společně s očekávaným počtem náslně poškozených HKV. Tyto očekávané počty perodckých oprav a oprav náslného poškození se mohou měnt v závslost na výkonech HKV jednotlvých dopravců. POUŽITÁ ITERATURA [1] ŠKAPA, P. Sbírka řešených příkladů z provozu dep. Ostrava: VŠB TU Ostrava, s. ISB Strnsko - Stanovení počtu perodckých oprav a neplánovaných oprav vznklých vlvem náslného poškození na hnacích kolejových vozdlech pro nově navrhovanou opravnu 253

12 [2] ŠKAPA, P. Provoz dep I. Ostrava: VŠB TU Ostrava, s. ISB [3] ČD V 25 Předps pro organzac údržby elektrckých a motorových hnacích vozdel, osobních, vložených, přípojných a řídících vozů. ČD, a.s v platném znění [4] ČD Cargo KVs1 B 2009 Údržba a opravy hnacích vozdel. ČD Cargo, a.s [5] Výroční zpráva drážní nspekce za rok 2008 [onlne]. c2009 [ct ]. Dostupné z < [6] Výroční zpráva drážní nspekce za rok 2007 [onlne]. c2009 [ct ]. Dostupné z < [7] Výroční zpráva drážní nspekce za rok 2006 [onlne]. c2009 [ct ]. Dostupné z < Strnsko - Stanovení počtu perodckých oprav a neplánovaných oprav vznklých vlvem náslného poškození na hnacích kolejových vozdlech pro nově navrhovanou opravnu 254