Кейсы к разделу 1. «Характеристика особенностей промышленного рынка»

Кейс 1.1. Повышается качество железнодорожных рельсов в России

Российские железные дороги — одна из крупнейших железнодорожных систем мира, занимающая первое место в мире по протяженности электрифицированных линий и уступающая по общей эксплуатационной длине свыше 85 тыс. км только железным дорогам США. Железные дороги являются и ключевым звеном транспортной системы нашей страны, выполняя более 85% грузооборота (без учета трубопроводного транспорта) и свыше 40% пассажирооборота.

Причем все производство рельсов сосредоточено в Урало-Сибирском регионе на предприятиях ОАО «ЕВРАЗ Нижнетагильский металлургический комбинат» (ЕВРАЗ НТМК) и ОАО «ЕВРАЗ Объединенный Западносибирский металлургический комбинат» (ЕВРАЗ ЗСМК), входящих в структуру ООО «ЕвразХолдинг» .

Железнодорожные перевозки преобладают (85%) в транспортной системе России. Рельсы являются основным элементом верхнего строения пути, который в значительной степени определяет безопасность движения. Начиная с 1960;х гг. проблема повышения качества рельсов является одним из основных направлений деятельности Уральского института металлов. К этому времени относится крупное достижение в области теории и практики производства рельсов — разработка и внедрение на НТМК с активным участием института объемной закалки рельсов в масле, что привело почти к двукратному повышению их эксплуатационной стойкости.

В конце XX в. ведущие зарубежные производители рельсов (Япония, Франция, Австрия) провели коренную реконструкцию рельсового производства, в результате чего эксплуатационная стойкость их рельсов стала заметно выше, чем отечественных. Однако в последнее десятилетие благодаря усилиям инженеров предприятий и ученых института металлов и ВНИИЖТ это отставание в значительной степени ликвидировано. Отечественные производители рельсов практически вышли на мировой технический уровень по выплавке стали. В настоящее время рельсы в России производятся только из ненрерывнолитых заготовок вакуумированной кислородно-конвертерной стали (ОАО «ЕВРАЗ НТМК») или электростали (ОАО «ЕВРАЗ ЗСМК»).

За счет повышения качества рельсовой стали заметно снизилась пораженность рельсов в пути дефектами контактно-усталостного происхождения. Об этом объективно свидетельствуют результаты полигонных испытаний последних опытных и сертификационных партий рельсов на Экспериментальном кольце ВНИИЖТ, которые показали повышение как 80%-ного ресурса работоспособности рельсов до 725−1100 млн т брутто, так и наработки до выхода из строя первого рельса по дефектам контактно-усталостного происхождения, приблизившись к показателям для лучших зарубежных рельсов. Это также подтверждают и результаты ежегодного анализа отказов рельсов в пути.

На основе внедрения совместных разработок комбинатов и институтов сейчас в России в массовом масштабе производятся рельсы повышенного качества:

• • низкотемпературной надежности, предназначенные для эксплуатации при отрицательных климатических температурах (ниже минус 50 С);
• • повышенной износостойкости и контактной выносливости для кривых участков пути;
• • повышенной прямолинейности для скоростного совмещенного движения.

Однако качество отечественных рельсов пока не в полной мере удовлетворяет требованиям ОАО «РЖД», в особенности для высокоскоростного движения. Именно по этой причине компания вынуждена приобретать японские рельсы для высокоскоростной магистрали Санкт-Петербург — Москва. В России, в отличие от других стран, нет четкого разграничения путей для грузовых и пассажирских перевозок. У нас реализуется в основном скоростное совмещенное движение грузовых и пассажирских поездов на одних и тех же путях, и это выдвигает высокие требования одновременно как к контактноусталостной выносливости рельсов, так и к их прямолинейности. Причем приоритет на РЖД отдается грузовым перевозкам, которые приносят больший доход, чем пассажирские перевозки. Однако в последние годы эта исторически сложившаяся ситуация начинает меняться и делается уклон на строительство железных дорог для скоростного и высокоскоростного движения.

Стратегическая программа развития железнодорожного транспорта России до 2030 г. предусматривает строительство более 20 тыс. км новых дорог, создание скоростных и высокоскоростных пассажирских линий, а также существенное повышение объемов грузоперевозок. Для решения этих задач необходимо как увеличение объемов производства рельсов, так и коренное повышение их качества. Настало время, когда металлургическая промышленность должна освоить производство рельсов, скорость движения по которым могла бы достигать 200−350 км/ч. Для уменьшения количества сварных стыков, которые являются наиболее слабым местом бесстыкового железнодорожного пути, необходимо перейти от использования рельсов длиной 25 м, выпускаемых нашими заводами, к рельсам длиной 50−100 м.

Производство длинномерных рельсов является мировой тенденцией и освоено на многих зарубежных заводах, где длина выпускаемых рельсов достигла 100−150 м. Чтобы удовлетворить потребности ОАО «РЖД» в длинномерных рельсах высшего, мирового уровня качества, в настоящее время проводится коренная реконструкция рельсового производства на предприятиях ЕвразХолдинга. Для этого при ведущей роли института было разработано комплексное технологическое задание для ОАО «НТМК». Завершение реконструкции позволит уменьшить, но не ликвидировать дефицит в высококачественных рельсах, потребность в которых на период 2015—2030 гг. в целом по России оценивается на уровне 1,6−1,7 млн т в год.

В сложившейся ситуации дефицита рельсов высшего качества Управляющая компания «Мечел» приняла решение о строительстве на ОАО «Челябинский металлургический комбинат (ЧМК)» нового рельсобалочного цеха мощностью 1,0−1,1 млн т проката в год, в том числе 560 тыс. т 100-метровых рельсов. В настоящее время на комбинате по контракту с фирмой Daneli вводятся новые мощности по сталеплавильному производству и строится рельсобалочный цех.

Для отражения в нормативной документации достигнутого уровня повышения качества отечественных рельсов и перспективных требований, которые будут предъявляться к ним после реконструкции рельсового производства на предприятиях ЕвразХолдинга и строительства РБЦ на ОАО «ЧМК», в рамках национального технического комитета по стандартизации ТК 367, функционирующего на базе института, разработан проект нового российского стандарта на рельсы. Процедура его согласования разработчиками — ОАО «УИМ», ОАО «ВНИИЖТ», ОАО «НТМК», ОАО «НКМК», ИМет имени А. А. Байкова РАН, ФГУП «НИИ мостов» — ООО «ЕвразХолдинг» завершена, и новый стандарт был введен с 1 января 2013 г.

Проект нового национального стандарта достаточно полно гармонизирован с Евростандартом EN 13 674−1:2011 — самым жестким зарубежным стандартом, но является неэквивалентным ему. По ряду показателей качества новый стандарт предъявляет повышенные требования к качеству отечественных рельсов с учетом условий их эксплуатации на российских железных дорогах, которые проходят через климатические зоны, где температуры зимой достигают минус 40−50″ С. Новый российский стандарт на рельсы будет одним из самых современных.

С целью существенного повышения долговечности и надежности рельсов разработан химический состав среднеуглеродистой легированной стали бейнитного класса и технология производства из нее рельсов. Опытные рельсы, произведенные на ОАО «ЕВРАЗ НТМК», имеют высокую прочность, пластичность и ударную вязкость, значительно превышающие значения этих характеристик для рельсов из обычно применяемой углеродистой стали перлитного класса. Такой комплекс свойств в сочетании с высоким пределом выносливости позволит увеличить стойкость рельсов при эксплуатации в условиях повышенных нагрузок, в кривых малого радиуса и в случае опасности образования термомеханичских повреждений. По величине ударной вязкости такие рельсы также удовлетворяют требованиям к рельсам низкотемпературной надежности.

Завершение реконструкции рельсового производства на ОАО «ЕВРАЗ ЗСМК» и ОАО «ЕВРАЗ НТМК» и его создание на ОАО «ЧМК», в которых институт металлов принимает участие, приведут к внедрению новых технологий на тех участках, на которых имело место отставание отечественной промышленности. В результате в России через год-два произойдет коренное улучшение качества рельсов, которые будут отвечать требованиям передовых зарубежных стандартов и мировому уровню качества, что позволит отказаться от импорта зарубежных рельсов.

• [1] URL: slaviza.ru/promishlennost/630-tehnologii-proizvodstva-relsov.html.