DOFINANSOWANO ZE ŚRODKÓW BUDŻETU PAŃSTWA

Tytuł projektu: Mobilny system do radiograficznej (radiologicznej) kontroli szyn o profilu R60E1 lub E2 na liniach kolejowych PKP PLK

Akronim: RAIL_x-ray

Źródło finansowania: Wspólne Przedsięwzięcie Narodowego Centrum Badań i Rozwoju - PKP PLK S.A

Nazwa konkursu: Badania i Rozwój w Infrastrukturze Kolejowej BRIK II

Kwota dofinansowania: 4 354 661, 66 zł

Całkowity koszt inwestycji: 8 709 323, 30 zł

Termin realizacji projektu: 01.01.2023 - 31.12.2025 (36 miesięcy)

Członkowie konsorcjum:

1. Instytut Kolejnictwa (lider)
2. Narodowe Centrum Badań Jądrowych

Opis projektu:

Celem projektu jest wykonanie prototypu i opracowanie metody wykonywania badań radiograficznych (radiologicznych) szyn 60E1 lub 60E2 na liniach kolejowych PKP PLK z uwzględnieniem aspektów innowacyjności w zakresie funkcjonalności i mobilności rozwiązania. 

Założeniem projektu jest zbudowanie urządzenia pomiarowego do badań radiograficznych szyn, prostego i łatwego w użyciu, przy zachowaniu wysokiego poziomu bezpieczeństwa i spełniającego obowiązujące wymogi prawne w zakresie badań radiograficznych (Dz. U. 2001 Nr 3 poz. 18 USTAWA z dnia 29 listopada 2000r. Prawo atomowe). Innowacyjność urządzenia będzie polegała na możliwości prowadzenia badań radiograficznych na otwartych liniach kolejowych PKP PLK. Cały układ pomiarowy będzie składał się ze: źródła promieniowania jonizującego, odbiornika - panelu rejestrującego osłabione promieniowanie po przejściu przez obiekt, układu zasilającego, układu rejestrującego i kontrolno-sterującego, urządzeń wspomagających wykonywanie badań i oprzyrządowania dodatkowego. Prototyp będzie posiadał rozwiązanie bezpiecznego prowadzenia badań, dopiero w chwili prawidłowego zmontowania układu będzie możliwość emisji promieniowania. W przypadku złego podłączenia lub niegwarantującego pełnego bezpieczeństwa, źródło pozostanie nieaktywne.

W ramach projektu zostanie opracowana metodyka badawcza wraz z instrukcją prowadzenia badań radiograficznych. Opracowane zostaną urządzenia pomocnicze do szybkiego przygotowania stanowiska pomiarowego w torze, celem w tym obszarze ma być łatwość i szybkość przeprowadzenia badań, uzyskanie wysokiej jakości obrazów radiograficznych (gwarantujących wysoką wykrywalność wad) w możliwie krótkim czasie, z uwzględnieniem zachowania bezpieczeństwa osób wykonujących badania. Ten etap projektu dotyczy analizy czasu pracy osób wykonujących badania na liniach kolejowych - celem jest osiągnięcie możliwie jak najkrótszych czasów badania, ograniczenia do niezbędnego minimum czasu personelu wykonującego badania w torze oraz uwzględnienie wszystkich aspektów bezpieczeństwa osób wykonujących badania radiograficzne na liniach kolejowych (dla potencjalnie różnych rozwiązań urządzeń przewidzianych w projekcie).

Zostanie wykonana analiza obowiązujących przepisów PKP PLK, w tym instrukcji z grup (lr - ruch przewozy kolejowe; le - automatyka i telekomunikacja, ls - ochrona środowiska, let - elektroenergetyka kolejowa, ibh - bezpieczeństwo i higiena pracy). W pierwszej części projektu, po analizie dostępnych metod i narzędzi, przeprowadzone zostaną w NCBJ wspólne badania laboratoryjne z wykorzystaniem rzeczywistych elementów torów tak, aby wyselekcjonować optymalne źródło promieniowania oraz detektor obrazujący, w celu szybkiego i efektywnego wykonania badania. 

Do powstałego prototypu opracowane zostaną wytyczne techniczne i technologiczne, a dla personelu użytkownika końcowego - wytyczne dla personelu w zakresie prowadzenia prac badań radiograficznych w torach, wraz z instrukcją użytkowania. 

Kolejne etapy realizowanego projektu:

• analiza obecnych przepisów i wymagań,
• przeprowadzenie testów na szynach typu R60E1, R60E2 i złączach szynowych w zakresie doboru źródeł i mocy promieniowania rentgenowskiego/gamma,
• wytypowanie rozwiązań związanych z zastosowaniem źródła promieniowania rentgenowskiego/gamma do budowy prototypu,
• wykonanie prób i sprawdzenie detektorów rejestrujących sygnały promieniowania rentgenowskiego/gamma,
• wytypowanie na podstawie uzyskanych wyników badań paneli rejestrujących, które będą zastosowane do budowy prototypu,
• zaprojektowanie konstrukcji prototypu mobilnego urządzenia do wykonywania badań radiograficznych w torach,
• obliczenia MES/FEM konstrukcji mobilnego prototypu i weryfikacja projektu,
• budowa prototypu,
• testy prototypu,
• przeprowadzenie wstępnych badań prototypu w torze z uwzględnieniem badań oddziaływania na systemy przytorowe,
• sprawdzenie działania prototypu w zmiennych warunkach klimatycznych - badania w komorze klimatycznej,
• sprawdzenie prototypu na liniach kolejowych PKP PLK.

Wraz ze wzrostem rynku kolejowego w Polsce w ostatnich latach, poprzez modernizację linii kolejowych PKP PLK i wprowadzenie nowoczesnego taboru, istnieje konieczność utrzymania nadzoru nad infrastrukturą kolejową w zakresie jej stanu technicznego. Badania radiograficzne i rozwiązanie przedstawione powyżej stanowić będą w tym obszarze dużą innowacyjność. Zbudowany system mobilnego urządzenia wraz z platformą zasilająco-transportową umożliwi szybkie dotarcie do założonej lokalizacji, efektywne wykonanie w sposób bezpieczny badania radiograficznego, uzyskanie w krótkim czasie transmisyjnych obrazów rentgenowskich/gamma szyn lub innych elementów do dalszej analizy - w celu wykrycia potencjalnych wad, powstałych pęknięć lub innych defektów. Wykonane radiogramy będą katalogowane automatycznie w sposób zapewniający właściwą identyfikację lokalizacji wykonanego badania. Wprowadzenie niniejszego rozwiązania do eksploatacji na liniach PKP PLK podwyższy poziom bezpieczeństwa na liniach kolejowych i będzie narzędziem do szybkiej weryfikacji wad w szynach.