Ugrás a tartalomra

Az ÖBB Infrastruktur AG karbantartási stratégiája

A teljes cikket megtalálja a folyóirat 2014 / 6. szám lapszámában.
|
Dipl. Ing. Dr. techn.
ÖBB Infrastruktur AG
A vasúti létesítmények építése és karbantartása a szállítói és fuvaroztatói igényekhez igazodó (ügyfélközpontú) és stratégiai szempontból hosszú távra tervezett szemléletmódot kíván meg. E célok elérése érdekében az ÖBB Infrastruktur AG a vasúti pályának és tartozékainak fenntartási rendszerét proaktív életciklus-menedzsmenttel (Life Cycle Management; LCM) bővítette. Az üzemeltetéssel kapcsolatos döntések meghozatala az életciklusköltségek értékelésén alapul, ami mind műszakilag, mind gazdaságilag optimalizált beavatkozást eredményez, a létesítmények fenntarthatósága érdekében. Az életciklus-menedzsment immár az ÖBB új építési beruházási projektjeinek és fenntartási tervezésének állandó alkotóelemévé vált, ezáltal jelentős mértékben hozzájárul a költséghatékony és nagy teljesítményű vasúti infrastruktúra megteremtéséhez. E cikk az ÖBB Infrastruktur karbantartási stratégiájának fő elemeit ismerteti.

Az ÖBB Infrastruktur teljes vonalhálózata kb. 10 000 km vágányt és 16 000 kitérőt foglal magában. Ebből körülbelül 6000 km vágány és 6000 kitérő az úgynevezett törzshálózat részét képezi. A vá­gányok jelenlegi átlagéletkora 22 év, a kitérőké kb. 25 év. A törzshálózat átlagos életkora kb. 20 év. A megcélzott átlagosan 40 éves hasznos élettartam, az infrastruktúra-elemek (egyes vasútvonalak) ismert életkor szerinti megoszlása és jelenleg úgy 30-45 éves hasznos élettartama figyelembevételével az éves átlagos felújítási szükségletet 200 km-ben állapítottuk meg, ez meg is valósul. A vonalhálózat állapota az utóbbi években összességében javul, ami a nyomtávhibák, a síntörések, a helyi (lokális) hibák stb. csökkenéséből látható. Mindemellett nőtt az észlelt felületi hibák – a sínfej-hajszálrepedések (Head Checking, HC) – száma, ezek elsősorban a kb. 600 m-től kb. 3000 m-ig terjedő ívsugártartományt érintik. Az 1 km vágányra eső átlagos felújítási költségek az utóbbi években egyre nőttek, napjainkban kb. 980 euróra rúgnak – ennek fő oka az alépítményi védőrétegek adott esetben szükséges beépítése, illetve a víztelenítő létesítmények felújítása. Az LCC (Life Cycle Cost; élettartam-költségszámítás) vizs­gálatok eredményeinek megjelenítése szakágakra bontva, egységesen történik. A tervezés során figyelembe veszik a felújítási és a karbantartási költségeket, az üzemakadályoztatási költségeket és esetenként az energiaköltségeket (váltóállító készülékek, váltófűtés stb.).
Az 1. ábrán láthatók az aktuális LCC szemléletmód által választható lehetősé­gek. Az első oszlopdiagram egy adott vo­nal­szakasz tényadatait tartalmazza a törzshálózat átlagos állapotának figyelembevételével egyenes vonalszakaszon 20 millió tonna évenkénti terheléssel. Az éves költségen belüli költségtényezőket a zöld, kék és a sárga oszlopok mutatják. Beavatkozás nélkül a várható élettartam 29 év.

1. ábra. Életciklusköltségek alakulása
1. ábra. Életciklusköltségek alakulása


Ha a lokális hibák kijavítása helyett sebességkorlátozásokat vezetünk be, az élettartam 33 évre növelhető, de az egy évre jutó költségek is növekszenek (133%).
Minimális karbantartás esetén (3. oszlopsor) a költségek nőnek, és a várható élettartam jelentősen csökken (21 év).
A magasabb terhelésnél az optimális eredményt az aljpapucsos megoldás kínálja. Aljpapucsok alkalmazásával a költségek 71%-ra csökkennek, míg az élettartam jelentősen, 39 évre nő.
Az elvégzett karbantartási munkákat (szabályozás, köszörülés, sínbetétek cseréje stb.) a törzshálózatban alapvetően a megállapított LCC kritériumok (gyakoriság) alapján tervezzük és valósítjuk meg. Ehhez kb. 200, az ún. szabványelemekre kidolgozott bázisciklusra támaszkodhatunk, tehát olyan vágányszakaszokra, melyek összehasonlítható paraméterekkel rendelkeznek, például azonos vágányterhelési osztályba (45-70 ezer t/nap) tartoznak, ívsugár-osztály, alj-sín típusok stb. 

A felépítmény tényadatainak elemzéséből az alábbi LCC eredmények, illetve beavatkozási területek és igények adódnak:

A felújításhoz kapcsolódó költségek csökkentése

Az értékcsökkenési leírás költségei csökkenthetők azzal, hogy a hasznos élettartamot meghosszabbítjuk. Ez elérhető a jobb minőségű zúzottkő kiváló minőségű vágányokban való alkalmazásával, valamint a víztelenítő létesítmények felújításával akár a felépítmény egyidejű felújítása nélkül is. Ez az eljárás már évek óta a karbantartási munkák optimális beosztásán és a kiváló minőségű vágányokban alkalmazott aljpapucsokon alapszik. A felújítandó sza­kaszok lényeges mértékű kibővítése (le­hetőség szerint egy teljes állomásközre) jelentős költségcsökkentéshez vezet a több­éves tervezési időszakokra vetítve.


 

1. A zúzottkő minőségének optimalizálása

A nagy terhelésű és nagysebességű vonalakon követelmény a szokásosnál jobb minőségű zúzottkő alkalmazása. Ez a hasznos élettartam növekedését és hosszabb szabályozási intervallumokat eredményez. A 2. ábrán egy olyan eset látható, amikor a szükséges ágyazatrostálás helyett rögtön a vágány részbeni felújítására került sor (példa a megfelelő időpontban történt beavatkozásra).

2. ábra. A beavatkozás optimális  időpontjának meghatározása
2. ábra. A beavatkozás optimális időpontjának meghatározása

2. Az építési munkák optimalizálása

A felépítményt érintő feladatokon belül a megmunkált szakaszok optimális hosszát egy külön projekt („Munkaterületi logisztika”) keretében határoztuk meg. A bemenő adatok a vonal terhelési adatai a napszak függvényében, a felépítményi munkák jellege, a szakasz hossza, valamint a fuvarozók részéről az üzemakadályoztatási költségek. A gyakorlatból vett példákat a 3. ábra foglalja össze: a felújított szakasz hosszának növekedésével csökkennek a specifikus költségek (euró/m).

3. ábra. Vágányépítési költségek az újjáépített szakaszhosszak függvényében
3. ábra. Vágányépítési költségek az újjáépített szakaszhosszak függvényében

 

3. HC hibák csökkentése

A HC hibák (sínfej-hajszálrepedések) csök­­kentése, illetve megakadályozása el­érhető a megfelelő sínmegmunkálással (elsősorban köszörüléssel) a vonal terhelése, az ívsugár, a sínminőség stb. függvényében. Ezt a járulékos köszörülési igényt a saját mérési eredményeink és a nemzetközi összehasonlítások egybevetéséből határoztuk meg, és ez most az aktuális karbantartási stratégia részét képezi. A sínek hosszabb hasznos élettartama miatt már néhány éven belül amortizálódik a köszörülés költsége. A 4. ábrán látható a beavatkozás legkésőbbi időpontja, amikor még meg lehet előzni a nagyobb ráfordítással járó munkákat, például a síncserét.

4. ábra. A HC hibáknál lehetséges legkésőbbi beavatkozási időpont
4. ábra. A HC hibáknál lehetséges legkésőbbi beavatkozási időpont

Összefoglalás

A karbantartás gazdasági optimalizálása ér­dekében szükséges külön-külön mutató­számokat meghatározni az állapotra és az infrastruktúra állagára. A megalapozottabb adatok és mérési technológiák, illetve kiértékelési eljárások segítségével az eddigieknél pontosabban lehet megállapítani a felépítmény minden elemének állapotát, és prognózist adni a fennmaradó hasznos élettartamra.
A javítási tevékenységek összehangolása a felújítás tervezésével az infrastruktúra-gazdálkodás szempontjából központi, műszakilag iránymutató fontosságú.
A vasúti infrastruktúra – és a vasúti pálya – egyik különlegessége a létesítmények hosszú hasznos élettartama. A hasznos élettartamok a létesítmények egyes részei­nek megfelelő tevrvezése és az ehhez megfelelően alkalmazkodó karbantartás útján érhetők el. A hasznos élettartam vége felé általában megnövekedik a javítási igény. A gazdaságilag az élettartam végét akkor értük el, amikor a létesítmény javítása, karbantartása költségesebb, mint a felújítás.
A vágány felépítményét több szerkezeti elem alkotja: a sínek, a kapcsolószerek, a keresztaljak, a zúzottkő ágyazat és a védőréteg. Mindegyik szerkezeti elemnek más-más a hasznos élettartama. Ha ezek fennmaradó hasznos élettartama nem tér el nagyon egymástól, akkor a vágányt, mint létesítményi egységet egy menetben célszerű teljesen felújítani. Ha azonban a komponensek állaga a felújítandó rész kivételével még kielégítő, akkor nincs szükség teljes felújításra. Ebben az esetben a részbeni felújítás jelenti a gazdaságilag ésszerű megoldást. A vágány karbantartásánál ezt síncserével, aljcserével, ágyazatrostálással, illetve alépítmény-javítással lehet elérni.
A komponensek fennmaradó hasznos élettartamának szisztematikus feldolgozása szolgáltatja a felújítási volumen életciklusköltségekre épülő kiértékelésének alapját. Ebben az összefüggésben mindig felmerül a kérdés, hogy mi az ésszerűbb, a részbeni vagy a teljes felújítás? A fenti eljárásmód megvalósítása a létesítmények felújításánál lehetővé teszi a lé­tesítményállomány optimális kihasználását. E módszer gazdaságosságát az ÖBB számára egyebek között a sebességkorlátozások csökkenése is bizonyítja.
A vágányhoz tartozó létesítmények felújításának megfelelő időpontja tehát az egyes szerkezeti elemek fennmaradó hasznos élettartamának gazdasági elemzéséből adódik. A felépítmény felújításának tervezésekor ezenkívül figyelembe kell venni az üzemeltetői szempontokat is, így például az üzemakadályoztatási költségeket, illetve több felújítandó szakasz összevonását egy nagyobb projekt keretében.

Fordította: Molnár Boglárka, Walshe Zsuzsanna