Прошлое, настоящее и будущее алюминиевых вагонов на сети РЖД

16.04.2018

Сегодня государство миллиардными субсидиями поддерживает внедрение на сети колеи 1520 вагонов с тележками повышенной нагрузки на ось — 25 тс и 27 тс. Между тем, инновационные вагоны могли бы по праву считаться таковыми, получи они помимо новой тележки ещё и новую кузовную конструкцию, например, из алюминиевых сплавов. Как утверждают эксперты, экономический эффект от внедрения таких вагонов может возрасти кратно. Так ли это, сможет проверить «Российская транспортная компания», которая в мае 2017 года арендовала для поднадзорной эксплуатации первые 12 вагонов-хопперов из алюминиевых сплавов, выпущенных «РМ Рейл» при участии РУСАЛа и «Арконик СМЗ».

Известно, что сертификацию вагоны модели 19-1244 прошли ещё в феврале прошлого года после испытаний в Красноярском крае. Всего производитель планирует передать операторам в опытную эксплуатацию 70 новых «лёгких» вагонов. Об этом сообщает официальный портал алюминиевого гиганта. Во время опытного периода хопперы проверяют минимум раз в полгода или через каждые 50 тыс. км пробега. Параллельно с пробной эксплуатацией первой партии, «РМ Рейл» продолжит разрабатывать новые модели, сделанные из алюминиевых сплавов. В планах создание цистерны и полувагона.

«В течение ряда лет российские вагоностроители пробовали работать с алюминием, но только нам вместе с партнерами – компаниями «РУСАЛ» и «Арконик СМЗ» -  удалось интегрировать лучшие отраслевые практики и сделать по-настоящему инновационный вагон, в котором и кузов, и тележка соответствуют мировым стандартам. – рассказал vgudok.com генеральный директор «РМ Рейл» Павел Овчинников, - Эта скрупулезная совместная работа позволила успешно завершить все виды испытаний первых образцов, развеять опасения оппонентов в части прочности, взаимодействия стали и алюминия в процессе эксплуатации. Уже на стадии опытных разработок потребители проявили интерес к новой модели, в первую очередь за счет улучшенных технических характеристик хоппера, которые делают его использование долгосрочным и выгодным».

Немного истории. Вагоны с кузовами из алюминиевых сплавов, как пассажирские, так и товарные, начали выпускаться ещё в 1960-1970 годы. Но дальше опытов дело не пошло. Как-то в середине девяностых годов прошлого века возглавлявший на ту пору научно-исследовательский институт вагоностроения (ВНИИВ) Аким Речкалов пояснил, что в советские времена промышленное применение этого металла строго ранжировалось, и он использовался исключительно в оборонке и авиастроении. А теперь алюминий стал доступным, применяется где угодно, начиная от пивных банок и телефонных будок и заканчивая строительными конструкциями. В то же время он совершенно не используется там, где крайне важен и нужен — в вагоностроении, сетовал эксперт.

Аким Иванович приводил в пример стандартный пассажирский состав весом в 1000 тонн, где львиная доля энергии локомотива тратится на тягу паразитной тары, а полезный вес (пассажиры) — порядка 150 тонн. Между тем, будь состав из алюминия, его вес оказался бы легче на треть. При высокой прочности. Подобная картина и с грузовыми вагонами. К примеру, вес полувагона (его тара) — порядка 23 т. при грузоподъемности в 75 т. При кузове из алюминиевых сплавов масса тары составляет 21 тонну. Сравнение не до конца корректное, поскольку алюминиевых полувагонов пока в природе не нет, но оно дает общее представление о сравнительных характеристиках - грузоподъемность вагона модели 19-1244 составляет 79 тонн.  Коэффициент тары вагона составляет 0,26, что на 14% меньше, чем у традиционных моделей. В «РМ Рейл» утверждают, что алюминиевый хоппер позволяет экономить в среднем до 10% затрат на перевозку одной тонны минеральных удобрений.

Использование алюминиевых сплавов при производстве вагонов может быть экономически эффективным, но не во всех случаях, рассказал vgudok.com генеральный директор Всесоюзного научно-исследовательского центра транспортных технологий (ВНИЦТТ, входит в состав НПК «Объединённая Вагонная Компания») Кирилл Кякк:

«За счет применения алюминиевых сплавов и оптимизации конструкции кузова подвижной состав перевозит больше груза при меньших затратах. Уменьшается масса тары, увеличивается полезная загрузка и повышается коррозионная стойкость кузова к воздействию агрессивных грузов. Это очень актуально, например, для химических цистерн и хопперов-минераловозов. А вот для перевозки зерновых и других пищевых грузов алюминий важен с точки зрения гигиенических свойств материала, так как он не вступает во взаимодействие с грузом».

С Кириллом Кякком отчасти согласны и на «Уралвагонзаводе», но там уверены, что экономическая эффективность скорее распространяется на заграничные железные дороги. В пресс-службе УВЗ специально для vgudok.com пояснили свою позицию: «Экономические расчеты, выполненные зарубежными экспертами, показывают, что, несмотря на то, что стоимость вагона с применением алюминиевых сплавов выше стального на 30-40%, эксплуатация алюминиевых вагонов в условиях западных железных дорог экономически выгодна. Такой эффект достигается за счет сокращения эксплуатационных расходов, связанных с уменьшением числа вагонов и локомотивов, требуемых для перевозки одного и того же количества груза, сокращением расхода энергии на тягу поездов, уменьшению расходов на содержание подвижного состава».

По мнению отраслевых экспертов, внедрению этого материала помимо дороговизны мешает крайняя инертность отраслевой промышленности. За более чем 80 лет, прошедших с момента отказа от широкого применения в вагоностроении дерева и перехода на выпуск цельнометаллических вагонов, технологический процесс и оснастка остаются неизменными и рассчитаны на использование стали и сплавов. Налаживание выпуска подвижного состава из алюминиевых сплавов потребует переоснащения, вкладываться в которое производители не особенно желают.

«Применение алюминиевых сплавов приведет к существенному пересмотру концепции конструкции грузового железнодорожного подвижного состава», — считают в УВЗ. — Например, учитывая, что при контакте алюминия со сталью происходит контактная химическая эрозия, в конструкции вагона в местах соединения стальных и алюминиевых элементов необходимо устанавливать изолирующие прокладки (например, из цинкового сплава)».

По мнению Кирилла Кякка, при применении новых конструкционных материалов необходим полный пересмотр конструктивной схемы вагона и узлов соединения.

«Алюминиевые сплавы существенно отличаются от традиционной стали прочностными и жесткостными характеристиками, а также сопротивлением усталости, особенно для сварных швов. Также отличается технология изготовления деталей и их соединений. Для новых материалов нужны новые технологические решения. Алюминий дорогой материал, но возможность использования прессованных профилей, других полуфабрикатов, технологии сварки трения с перемешиванием и литых деталей позволяет снизить стоимость изготовления и увеличить коэффициент использования материала», — уверен эксперт.

За последние пять лет вагоностроители увлеклись в хорошем смысле выпуском инновационных вагонов. Лидерами по выпуску вагонов с повышенной нагрузкой являются те же ОВК и УВЗ. И правительство помогает покупателям, стимулируя спрос миллиардными дотациями. Однако всякая инновация скоротечна, и технологии не стоят на месте. Сегодня специалисты применяют термин «инновационный» уже к вагонам с более высокими нагрузками чем 25 тонн, новыми марками сталей, встроенными в тележку тормозной системой и другими инженерными решениями.

В своё время законодателем железнодорожной «моды» было МПС, которое определяло научно-техническую политику в отрасли и заказывало промышленности образцы техники, удовлетворяющие интересам отрасли. Пониженная в статусе ж\д монополия уже не имеет прежней министерской воли, да и корпоративные и коммерческие интересы РЖД отличаются от прежних государственных МПС. Может быть, поэтому так туго в стране с широким внедрением алюминиевых сплавов в вагоностроении. И их использование находится на начальной стадии опытной эксплуатации нескольких десятков грузовых вагонов. А «птичья» стая скоростных пассажирских алюминиевых поездов на сети дорог увеличивается лишь благодаря западным поставщикам.

Далеко ходить не надо. Достаточно посмотреть на те современные поезда, которые уже курсируют по российским железным дорогам. Скоростной «Стриж» — это испанский поезд Talgo-250. «Аллегро», который возит пассажиров в соседнюю Финляндию, не что иное, как итальянский состав Pendolino. Ставшие популярными «Сапсаны» и «Ласточки» компания «Уральские локомотивы» выпускает при помощи немецкого концерна Siemens. Казалось бы, вот оно неминуемое наступление прогресса. Да, но только у держателей лицензий на производство этих поездов и их поставщиков, а не у отечественных предприятий.

К примеру, алюминиевые детали для «Стрижей» и «Аллегро» поставляются из Японии, в то время как продукция российского РУСАЛа, несмотря на то, что он поставляет свои алюминиевые сплавы для Boeing и глобальных автоконцернов, пока не находит спроса в отечественном вагоностроении. Не исключено, что ситуация изменится в случае успешной эксплуатации алюминиевых хопперов производства «РМ Рейл», которая продолжается в настоящее время. «Пока, действительно, сложно сказать что-то новое. Вагоны используются, а мы вместе с собственниками за ними следим. Показательного пробега у них еще нет, но они держатся молодцом – надежды были не напрасны», - уточнили vgudok.com в компании.

Эксплуатация как пассажирских, так и грузовых алюминиевых вагонов, согласно расчётам технических специалистов РУСАЛа, оправданы с экономической точки зрения. Даже при том, что их стоимость на 20-25% больше стальных. При этом гарантированный срок эксплуатации на шесть лет больше: 32 года против 26. А срок их службы в два раза дольше стальных.

«Вагон из алюминия обойдётся собственнику гораздо дороже существующего стального, а значит, эта разница в цене неминуемо ляжет на плечи грузоотправителя. Другой аспект — по истечении срока службы вагона собственник идёт на различные ухищрения, ради продления этого самого срока службы, с той же целью — избавить себя от необходимости закупки нового подвижного состава. Станет ли такой собственник закупать более дорогие алюминиевые вагоны или отдаст предпочтение стальным? — задаётся вопросом инженер одного из вагоностроительных предприятий. — Сторонники алюминиевых вагонов приводят ещё один довод: такие вагоны не подвержены коррозии. Поведётся на этот тезис лишь автолюбитель, имеющий опыт эксплуатации продукции отечественного автопрома. Любой железнодорожник знает: при той толщине стальных деталей, что используется в вагоностроении, коррозия может доставить лишь эстетические неудобства».

О коррозии vgudok.com рассказали и в ОВК: «Безусловно, стоимость вагонов из алюминия несколько выше стальных аналогов, однако технические преимущества себя окупают во много раз. Во-первых, алюминиевые вагоны защищены от коррозии, что до двух раз увеличивает срок их службы и уменьшает расходы на ремонт и обслуживание. Так, на североамериканских железных дорогах алюминиевые конструкции вагонов вообще не окрашивают. Во-вторых, алюминий снижает массу тары, что позволяет больше загрузить в вагон, соответственно, сократить потребный парк при сохранении тех же объемов перевозок».

По мнению специалистов УВЗ, не стоит забывать о ремонте вагонов. Его избежать не удастся, даже если производить все детали из самого качественного алюминия. А сварка этого металла существенно отличается от работы с привычной сталью. «В настоящее время, ввиду специфичности методов сварки алюминия, сборку кузова вагона из алюминия могут осуществлять только специализирующиеся на таких работах заводы. Непосредственно на специализированных вагоностроительных заводах необходимо провести мероприятия по подготовке производства», — рассказали vgudok.com на «Уралвагонзаводе».

Пробные шаги в производстве частично алюминиевых вагонов уже сделали в «Объединённой вагонной компании». Изготовлен комбинированный вариант: стальной хоппер с легкой алюминиевой крышей для транспортировки сыпучих грузов. Сертификат на производство уже получен. Также существует вариант железнодорожной цистерны из алюминиевых полуфабрикатов для перевозки концентрированной азотной кислоты. Уже прошёл сертификацию хоппер-минераловоз с кузовом из лёгкого металла. Более 20 таких вагонов уже курсируют по железным дорогам в рамках опытной эксплуатации. В них можно перевозить продукты, минеральные удобрения, цемент.

Поддержать вагонную «лёгкую кавалерию», как производителей, так и покупателей алюминиевой продукции, могло бы государство. И, наверное, можно было бы говорить о некой инновационной избирательности, когда за тележки правительство готово доплачивать, а за новые кузова нет, если бы не одно но. Ни цельные, ни комбинированные алюминиевые вагоны всё ещё не получили зелёный свет на сети РЖД, одни проходят надзорную эксплуатацию, другие в стадии сертификации. Пока в 2018 году были выделены дотации на вагоны с увеличенной нагрузкой на ось (25-27 т.). Об этом мы подробно рассказывали в материале «Утром деньги, вечером вагоны». За каждый приобретённый тяжёлый вагон владелец получит 350 и 450 тыс. руб. соответственно. Всего на эти поощрения планируется потратить 2 млрд. рублей.

Использование алюминия в конструкции при выпуске подвижного состава дотироваться не будет. По крайней мере, в текущем году. С другой стороны, если алюминиевые вагоны, уже сданные в опытную эксплуатацию, продемонстрируют хорошие показатели, ситуация может измениться, и облегчённый подвижной состав также будет признан инновационным. А значит, производители и покупатели смогут рассчитывать на господдержку.

 

Роман Стрельцов

 

Ссылка на источник

Please reload

Новости НП ГЖТ

О заседании Подкомитета по транспорту и логистике Комитета РСПП по международному сотрудничеству: «Эффективность вагонного парка на международном рынк...

October 10, 2019

1/10
Please reload

Недавние посты