04.05.2023

Фасонный горячекатаный прокат для грузового вагоностроения

19 апреля 2023 г. состоялось совместное заседание Комитета ОПЖТ по координации производителей в металлургическом комплексе и Подкомитета ОПЖТ по вагоностроению на тему «Фасонный горячекатаный прокат для грузового вагоностроения» под председательством Андрея Абакумова.

В заседании приняли участие: вице-президент ОПЖТ, директор дирекции по техническому регулированию железнодорожной продукции ООО «ЕВРАЗ ТК» Сергей Палкин, руководитель блока аналитического маркетинга ООО «ЕВРАЗ ТК» Артем Чудесников, менеджер по развитию вагоностроительного проката ООО «ЕВРАЗ» Игорь Илюхин, главный конструктор – руководитель отдела «Платформы» ООО «ВНИЦТТ» Александр Кононенко, заместитель коммерческого директора по развитию маталлопроцессинга АО «ЕВРАЗ Маркет» Дмитрий Велин, а также руководители и специалисты ОАО «РЖД», АО «Алтайвагон», АО «НПК «УРАЛВАГОНЗАВОД», ПАО «НПК ОВК», АО «ОМК», ООО «УК РМ Рейл», АО «ТД ТМХ», ООО «КАВАЗ».

В рамках приветственного слова вице-президент ОПЖТ, директор дирекции по техническому регулированию железнодорожной продукции ООО «ЕВРАЗ ТК» Сергей Палкин отметил, что железнодорожный транспорт является крупнейшим потребителем металлургических продуктов. Он сообщил, что в настоящее время, когда существуют инфраструктурные ограничения, необходимо стремиться к тому, чтобы вагоны обладали большей грузоподъемностью, при этом необходимо учитывать наличие определенных ограничений по осевой нагрузке. Сегодня металлурги постоянно улучшают качество своих сталей, переходят на новые виды сталей, чтобы уменьшить материалоемкость готовых изделий, в том числе грузовых вагонов, которая положительно скажется на коммерческой привлекательности.

Руководитель блока аналитического маркетинга ООО «ЕВРАЗ ТК» Артем Чудесников доложил о ситуации на мировом рынке стали и российском рынке металлопроката, а также о потреблении металлопроката в вагоностроении. В 2022 г. в России снизилось производство стали, однако она занимает 5-е место в мире по выплавке стали. В прошлом году потребление стали и производства снизилось во всем мире в целом.

Что касается внутреннего рынка, в России максимальное потребление стали за последние 10 лет отмечено в 2014 г. и составило 45 млн тонн стали в год. Только в 2021 г. этот показатель достигнул 44 млн тонн. В 2022 г. снижение показателя произошло всего на 2 млн тонн. Сегодня большое количество стали идет на строительство и инфраструктурные объекты. Вагоностроение составляет 2-2,5 % от всего потребления стали в России.

Менеджер по развитию вагоностроительного проката ООО «ЕВРАЗ» Игорь Илюхин выступил с докладом на тему «Фасонный горячекатаный прокат для вагоностроения как инструмент снижения себестоимости изготовления вагонов, повышения их эффективности и надежности. Перспективы создания 80-ти футовых вагонов-платформ из фасонного проката». Он сообщил, что ЕВРАЗ ежегодно осваивает и внедряет на рынке новые продукты: горячекатаные профили, новые колеса с новыми марками стали и т.д. В компании разработан комплекс активных мер по повышению привлекательности и продвижения продукции на рынке вагоностроения. Стратегически можно выделить 2 основных направления:

- Омега-профиль для поперечной балки рамы полувагона, производство которого снова возобновлено в России.
- Горячекатаный швеллер для крышки люка полувагонов, который также можно использовать в качестве стойки стен кузовных вагонов, в частности в качестве стоек крытых вагонов. Толщина стенки данного швеллера больше толщины его полок. Также есть программы по внедрению данного швеллера в конструкции вагонов. Выгода для вагоностроителей заключается не только в снижении себестоимости изготовления вагона, но и в снижении массы тары вагона.
- Сварные специальные профили из двутавров – совместный продукт металлургического комбината и сервисного металлоцентра. Одно из базовых технологических ограничений прокатного стана – отсутствие возможности катать двутавры с разными полками, что ограничивает их применение в вагоностроении. Решение ЕВРАЗа может стать хорошей альтернативой створному двутавру, так как снижается трудоемкость и стоимость изготовления балки.
- Внедрение перфобалки в конструкции хребтовых балок вагонов. Перфобалка уже используется в строительстве, но не используется в вагоностроении. Данную балку изготавливают из одного двутавра, разрезанного пополам по змеевидной траектории путем смещения половин двутавра в разные стороны и путем присоединения их друг к другу сваркой – в результате получается более высокий двутавр с улучшенными характеристиками, который можно применить в хребтовой балке, например, длиннобазной платформы, где обычно в конструкции используется высота около 1 метра.

Игорь Илюхин проинформировал, что на конкурсной основе была проведена научно-исследовательская работа по оценке создания 80-ти футовых вагонов-платформ из горячекатаного проката, в том числе с использованием перфорированной балки. В объеме продаж лидировали платформы с использованием горячекатаных профилей боковых балок и частично хребтовых.

Темой доклада главного конструктора – руководителя отдела «Платформы» ООО «ВНИЦТТ» Александра Кононенко стал опыт применения фасонного проката в длиннобазной платформе ЕВРАЗа. Он сообщил про применение горячекатаных профилей в данной модели платформы, которые очень широко применялись и в настоящее время продолжают применяться в вагоностроении.

В настоящее время для перевозки проката ЕВРАЗ использует в том числе собственный подвижной состав. В основном это платформы модели 13-9004-11 с оборудованием, которое имеет возможность переставляться по линии вагона, таким образом обеспечивая перевозку проката от 12 до 18 метров. В настоящее время парк вагонов достаточно устарел, срок службы этих вагонов подходит к завершению, поэтому возникла задача создания нового вагона. В новой платформе модели 13-6747 внедрен ряд существенных изменений, одно из которых касается значительного расширения номенклатуры перевозимых грузов: новый вагон, в соответствии с техническим заданием, должен обеспечивать перевозку проката в диапазоне длин от 8 до 25 метров. Однако из-за особенностей конструкции вагон получился тяжелым, так как потребовалось большое количество промежуточных положений оборудования. При проектировании вагона одной из задач было использование максимально возможного количества горячекатаных профилей. В основном они используются в боковых балках вагона-двутавра 40Б2, который не имеет стыков и поставляется во всю длину вагона.

Александр Кононенко выделил критерии при выборе сечения горячекатаного профиля:

- Функциональное назначение элемента, требования конструкции/компоновки (двутавр, швеллер, уголок);
- Обеспечение прочности и жесткости конструкции (подбор необходимого сечения двутавра, швеллера, в т. ч. нестандартного сечения, либо применение разрезного двутавра, коробчатого сечения из двух швеллеров, комбинированного сечения из листов и профилей);
- Технологичность изготовления балки: экономия на сборке-сварке балки за счет отсутствия продольных сварных швов (для балок двутаврового сечения), большего коэффициента использования металла горячекатаного профиля или экономия на сборке рамы за счет более точного изготовления и отсутствия подгонки смежных сопрягаемых элементов;
- Себестоимость конструкции, экономический эффект от применения профиля.

Он также отметил особенности применения горячекатаных профилей:

- Класс прочности горячекатаного проката сопоставим с листовым прокатом тех же толщин. Однако в ряде случаев для малых толщин возможно преимущество листового проката, для больших толщин – преимущество горячекатаного проката;
- При исключении продольных сварных швов (для балок двутаврового сечения) коэффициент запаса сопротивления усталости для основного металла существенно выше, чем для металла сварного шва и околошовной зоны. За счёт этого допускаемые напряжения могут быть увеличены, а толщины и масса конструкции снижены.

Заместитель коммерческого директора по развитию маталлопроцессинга АО «ЕВРАЗ Маркет» Дмитрий Велин проинформировал участников о мощностях ЕВРАЗа по обработке фасонного проката. Он отметил, что из 42 филиалов АО «ЕВРАЗ Маркет» в 33 оказываются услуги по обработке листового и фасонного проката. На более чем 200 станках происходит обработка, резка, рубка, сверление, изготовление объемных и плоских арматурных каркасов, изготовление ПВЛ, а также антикоррозионная защита. 2 года назад открылся первый в России сервисный металлоцентр по обработке фасонного проката, мощность которого составляет около 1 тыс. тонн в месяц.

За 2 года существования сервисного центра обработано 700 заказов для 150 предприятий общим объемом 15 тыс. тонн. В дальнейшем было принято решение по организации еще одного СМЦ в Нижнем Тагиле в непосредственной близости комбината, где производится двутавровая балка. Дмитрий Велин сообщил, что СМЦ может обработать любую балку производства ЕВРАЗ. Точность обработки значительно превышает строительные ГОСТы и максимально приближена к машиностроительным.

Также он проинформировал о развитии металлоцентров АО «ЕВРАЗ Маркет» в отрасли строительства и вагоностроения. Компанией прорабатываются перспективные проекты организации участков по производству перфорированной балки, применяемой в строительстве промышленных зданий и социальных объектов, а также хребтовой балки для вагоностроения, цельной конструкции и с применением перфорированных элементов. Он выделил следующие преимущества металлоцентров компании:

-Применение прокатной двутавровой балки;
- Использование в производстве новейших технологий – оборудования лазерной резки, комплексных линий по сборке и сварке продукции;
- Точность и качество изготовления;
- Снижение ручного труда, автоматизация производственного процесса и контроля качества выпускаемой продукции;
- Снижение себестоимости для конечного потребителя.

В завершение заседания Андрей Абакумов поблагодарил участников за продуктивную работу. Участники заседания приняли следующие решения:

- Продолжить консультации по использованию горячекатаного фасонного проката производства ЕВРАЗа с вагоностроительными предприятиями;
- Подготовить конкретные предложения и рассмотреть на совместном заседании в Нижнем Тагиле.