铁道技术监督
RAILWAYQUALITYCONTROL
标准化工作
STANDARDIZATIONWORK
国内外铁路技术标准体系的发展与分析(下)
田葆栓
(青岛四方车辆研究所有限公司,山东青岛266031)
摘要:综合介绍北美铁路协会AAR、国际铁路联盟UIC、铁路合作组织OSJD(ОСЖД)技术标准体系概况及其演变发展历程。对比分析国内、国际、国外主要铁路标准体系的特点。简述国际、国外铁路标准对我国铁路标准的借鉴与参考作用。
关键词:铁路;技术标准;标准体系;国内;国外中图分类号:U2-65
文献标识码:B
文章编号:1006-9178(2012)04-0012-03
Abstract:Theauthorcomprehensivelyintroducesthegeneralsituationandtheevolutionprocessoftechnicalstan-(ОСЖД)dardssystemsofAAR,UICandOSJD.Thecharacteristicsofmajordomestic,foreign,internationalrail-waystandardssystemsarecomparedandanalyzed.Finally,theauthorsimplydiscussesthereferencefunctionofin-ternationalandforeignrailwaystandardssystemsforChinarailwaystandards.Keywords:Railway;TechnicalStandard;StandardSystem;Domestic;Foreign
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2.1
国内外铁路标准体系的特点比较
国际国外铁路标准体系的优点
国际铁路组织及国外先进国家均很重视铁路标准化工作,国外标准体系中对标准的制修订已进入持续稳定的发展阶段。新技术及管理等方面的标准快速发展,传统工业的标准数量比例下降;新制定标准数量减少,修订标准数量增加,标准的构成趋向更为合理,水平和质量有所提高。基础标准、方法标准和零部件标准构成现行
(3)完善的产品标准和制造标准。2.2我国标准体系存在的问题与完善措施
我国现有铁路标准体系一定程度上缺乏系统性、完整性和配套性,标准构成不尽合理,缺少基础性标准。试验及基础研究薄弱,缺乏适合中国线路及运用条件的基础研究及试验数据。我国的动力学、疲劳计算长期采用国外的载荷谱,但实际线路和运用条件与国外的差别很大。整机及配件缺乏必要的试验验证手段。专用机车车辆产品标准尚空缺或较为零散。涉及新材料、新工艺、新设备的相关制造标准缺乏系统性和规范性。
针对以上存在的问题,应采取如下措施:(1)完善现有标准体系。梳理相关标准及技术文件,结合我国铁路的实际和管理体制的特点,将既有标准体系所包含的内容进行细化分类,形成层次清晰、分类准确,便于使用、管理的铁路标准体系结构。
(2)系统管理标准体系的基础数据库,保证标准的持续性、有效性和完整性。既有标准体系中,铁道国家标准GB、铁道行业标准TB、国际国外标准等均有规范的编号。鉴于部颁文件、技术规程较多,且没有统一的编号,建议编制《标准体系编码规则》,对所有标准和文件进行分类编码。编制完成后,纳入到基础数据库管理。
标准体系的主体,新技术、安全和服务标准是重点。
与我国铁路行业标准体系相比,国际国外铁路标准体系具有以下优点:
(1)标准的制修订工作快,保持标准化工作的持续性。相关标准的制修订及整理工作随着技术的发展不间断地同步进行,基础类、试验评估类标准的制修订工作超前,使标准具有时效性和指导性。
(2)强化基础性标准的制修订工作,补充、完善试验评估、检测标准,标准的制定具有一定的前瞻性。
收稿日期:2011-10-19
作者简介:田葆栓,教授级高级工程师
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)2012年4月(总第306期
铁道技术监督第40卷第4期
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3.1
我国对国际国外铁路标准体系的借鉴
我国铁路货车对国外标准的借鉴
新中国成立后,我国最先与前苏联进行铁路交
程中,应重视标准的系统性。虽然法、德、英、日等国铁路标准的系统性和完整性不如UIC,但可以对比分析其标准的独特之处,弥补在采用UIC标准时的缺项和不足。在采标过程中,应注意UIC和EN标准体系与我国铁路工业基础、管理模式、铁路工程背景、基础设施等的协调、配套,并进行评估,评价其与我国现有铁路标准的相容性。
应完整、及时地收集UIC标准及出版物,包括期刊、公告、书籍、会议录、论文集、年报、ERRI报告等。ERRI报告是UIC标准的重要补充,为制定和验证标准提供了依据和试验模式,同时也是重要的参考资料。应系统翻译UIC、ISO、IEC和其他国际组织与铁路相关的标准,并通过实践,形成自己的研究成果,为这些国际标准内容增加注解。
目前,我国客运专线动车组车体结构设计采用了EN12663:2010《轨道交通轨道车辆车体结构要求》和日本工业标准JISE7105:2006《铁道车辆车体的静载荷试验方法》。我国正在制定的标准《动车组车体结构要求》涵盖了所有类型的客运专线动车组车体,而JIS标准和EN标准属于2个截然不同的标准体系,对载荷要求的规定差异很大。实际上,我国动车组的运用环境更接近于欧洲,EN12663:2010系列标准在世界范围内的应用也更广泛,而JISE7105:2006主要限于日本国内应用。因此,《动车组车体结构要求》规定的载荷要求基于EN12663标准。
流合作。铁道行业最早发布的大部分机车车辆标准是从前苏联标准翻译过来的。上世纪90年代以前,自行制定的机车车辆标准,其模式和内容也与原苏联标准相近。例如,我国现行的TB/T1335—1996《铁道车辆强度设计及试验鉴定规范》是在TB1335—1978基础上修订的,而TB1335—1978是我国参照前苏联标准制定。总之,前苏联标准和OSJD备忘录对我国铁路标准体系产生了较深远的影响。在对我国铁路标准溯源时,应研究标准的应用背景。
2002年以来,我国开发研制了载重80t级运煤敞车,满足了大秦线开行2万t重载列车的运输要求,使中国铁路重载运输技术水平跨入世界先进行列。但现用的铁路货车强度和动力学标准已不能适应铁路货车技术的发展要求。目前,许多标准的适用范围不包括大轴重货车。为此,需要开展大量的大轴重货车技术基础研究和试验研究,建立适应中国铁路特殊运行条件的重载货车标准体系。鉴于我国重载铁路的需求,铁道部有必要将重载铁路标准单独立项,借鉴世界先进标准,结合我国铁路实际,统一组织研究制定重载货车、快捷货车标准体系。重载铁路货车不同于通用货车,具有轴重大、列车编组长、运行线路相对固定等特殊运营条件。这些条件决定了原有通用货车的标准不适于重载货车的要求,应修订旧标准或制定新标准。对于重载运输专用线和运行重载列车的普通线路,在标准体系建设上应采取不同的方式,重载运输专用线宜建立专用标准,开行重载列车的普通线路宜修订原有标准。
AAR标准体系经过长期的实践检验,证明其是先进的、成熟的、完善的,并为除欧洲以外的多数国家所采用。因此,AAR标准体系的模式对完善我国新型货车标准体系具有较大的借鉴意义。
建议对AAR标准和俄罗斯标准进行溯源研究,分析其载荷工况的应用工程背景。结合大秦线运用实践和试验数据,提出适合我国铁路运用环境的标准和规范,提高车辆的可靠性。
3.2我国铁路客车对UIC规程和EN标准的借鉴
我国在对UIC规程和EN标准的借鉴和采纳过
4借鉴国外铁路标准系统时对其适应性的考虑
由于世界各国铁路线路条件、运用条件和设计理念的不同,铁路设计与评定验收标准差异很大。标准体系与多种因素相关,应慎重考虑引进,否则,将影响我国整个铁路系统的运用与发展。4.1线路与运用条件
我国地域辽阔,铁路运用条件十分复杂,表现为南北温差大、线路条件差、风沙大等特点。例如,欧洲铁路的低温要求一般是-25~-30℃,而我国铁路的要求则是-50℃,因此,有零部件低温性能问题。又如,南方高温、高湿的环境使列车的防锈蚀成为重要问题;西南地区山区铁路的小半径、多曲线、多隧道和多坡道等对列车速度的提高有很大影响等。
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标准化工作国内外铁路技术标准体系的发展与分析(下)
国外货物列车运行时间、地点一般固定,而我
国货车除P65型行包和双层集装箱和C80型运煤敞车等专列外,不定点、不定时、不固定编组,对车辆的运行可靠性要求较高。
我国铁路货车使用频率比国外高很多,年走行公里数远超过国外,这对车辆及关键零部件的疲劳可靠性提出更高要求。我国铁路客车则走行距离长,客流量各季节不均衡。
检修体系对机车车辆的安全性和可靠性具有重要的保障作用,应在借鉴国外相关先进和成熟经验的基础上,对我国现有检修体系加以改进,使其与提速货物列车的新技术和新要求相适应。美国铁路货车采用状态修,有的几年或十几年厂修1次,且能用少的人力和普通设备完成修车任务量,其主要原因是是车辆设计标准较高,有较大的强度储备及良好的耐腐蚀性能。
铁路机车车辆设计要充分考虑我国限界、桥梁、隧道、站场等实际情况,选择更适合我国情况的车辆尺寸轮廓、轴重、配套设施等。4.2设计与验收标准
世界各国铁路设计标准都是自成体系的。AAR规范侧重于大轴重重载运输,UIC侧重于轴重较小的轻捷快运,这2类标准并不完全适用于我国国情、路情,因此,不能照抄照搬。国外货车的开发实践证明,在选定一种批量生产的货车,尤其是转向架之前,必须经过充分的运用考验,运用试验可证明标准的正确性。例如,英国早期通过运用试验,曾经否定过Commonwealth转向架,这种转向架在美国用得很好,但不适于英国的铁路条件。
设计和验收标准均建立在大量的分析和试验基础之上,且需经过多年实践证明并不断地修订。AAR在运输试验中心进行的试验一般是性能和安全试验,许多试验是按照AAR“标准和推荐实践手册”第11章中的M—1001所指定的技术性能指标进行的,并通过一些线路动态试验对新型的未经试验的货车进行监测。我国的铁路货车强度标准是参照前苏联标准制定的,采用安全系数与材料许用应力进行评定,安全系数取值较大。德国铁路货车安全系数取值较小,但在制造工艺、材料性能、车辆检验等方面有严格控制。日本车辆安全系数取值也较小,在制造工艺和车辆检验等方面的严格程度与德国相同,保证了设计制造的高可靠性。我国铁路货车的制造工艺、材料性能不及德国和日本。在·14·
车辆动力学评定方面,我国车辆动力学评定标准GB/T5599与AAR—M—1001、UIC518标准在试验条件、测量参数、数据采集、数据处理、标准评判方面均有差异,尤其在试验条件和标准评判方面差异较大。标准决定了试验方法,应根据所采用的标准,研究采用相应的验收试验方法。
5展望
综上所述,国外标准自成体系,均建立在分析试验和实践经验基础上,并且都在不断地修订之中。进入21世纪以来,我国铁路机车车辆的运用环境发生了较大变化,而我国的一些机车车辆相关技术标准多年来没有修订。我国铁路车辆的相关试验和评定标准亟待修订和完善,以适应这种环境的变化,提高货物运输的安全。应对国内外技术标准的关键项点进行系统分析比对和试验比对,综合研究其异同点,加强国际交流与合作,吸取国内外运用经验,通过综合试验验证,制定适合我国铁路运输及新技术发展的标准。
目前,我国铁路科技进步日新月异,缩小了与国外发达国家的差距,大量的具有特色的科技成果体现在标准领域,充实了现有国际标准或国外先进国家标准,修正了某些国际标准或国外先进国家标准中存在的问题,完善了其不足之处,提高了我国铁路标准化的地位和水平。
随着我国铁路的技术进步,铁路产品在不断走向国际市场,我国的铁路标准体系也将成为国际标准的重要组成部分,并引领世界铁路的发展。参考文献
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(续完)
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