Vedlikeholdsvennlige. Christopher Schive, JBV Teknologi

Transkript

1 Vedlikeholdsvennlige anlegg Christopher Schive, JBV Teknologi

2 Innhold Bakgrunn RAMS RAMS-krav Jernbanen som system Valg av tekniske løsninger Eksempel fra jernbanetunnel Holm-Nykirke

3 RAMS R = reliability (pålitelighet) A = availability (tilgjengelighet) M = maintainability (vedlikeholdbarhet) S = safety

4 R [pålitelighet] MTBF [mean time between failure] Den estimerte MTBF er beregnet som statistisk gjennomsnittstid mellom to feil MTBF= 1 λ λ = feilrate (feil pr. tidsenhet)

5 M [vedlikeholdbarhet/ vedlikeholdsevne] MTTR [mean time to repair] Gjennomsnittlig tid fra en feil er detektert til en feil er reparert MTTR = MRT + MLD MRT = mean repair time MLD = mean logistic delay

6 MTTR - oversikt

7 A [tilgjengelighet] Tilgjengelighet A defineres som sannsynligheten for at et system er i stand til å utføre sin tiltenkte funksjon, forutsatt at alle eksterne rammebetingelser er oppfylt A= MTBF MTTR MTBF 100

8 Tilgjengelighet for sikringsanlegg NB: MTTR for Simis-C er ikke korrekt

9 Fra tilgjengelighet til nedetid

10 S [sikkerhet] Sikkerhetskritisk funksjon En funksjon som dersom den svikter kan føre til en topphendelse (sammenstøt, avsporing, brann) Tolererbar farerate [THR] Den farerate som kan aksepteres for å oppfylle et gitt sikkerhetskrav

11 RAMS-krav Sikkerhetskrav Akseptkriteriet for samfunnsrisiko er 11 drepte pr. år for jernbanenettet i Norge Akseptkriteriet for individuell risiko for reisende og 3. person målt for mest eksponerte individ er 10-4 (sannsynlighet for død pr. år) Akseptkriteriet for individuell risiko for ansatte (i jernbanesektoren, hos entreprenører) er FAR-verdi < 12,5 Tilgjengelighetskrav (RAM-krav) (Trafikal) oppetid iht. Jernbaneverkets virksomhetsplan skal være 99,4%

12 Krav til infrastruktur stilles for Kapasitet aksellast, hastighet, profil, antall tog Sikkerhet Kravene stilles av noen utenfor oss Kundene Samferdselsdepartementet Togselskapene Jernbaneverket Jernbaneverket

13 Etablere tilgjengelighetskrav for et prosjekt Kravene utledes fra: Dimensjonerende togtrafikk Fremtidig ruteplan (lokaltogfrekvens, fjerntogsfrekvens) Fremtidig togsammensetning (persontog, godstog) Drift, vedlikehold og oppetid Tid til driftsaktiviteter på banen Tid til vedlikeholdsaktiviteter på banen Krav til at banen er tilgjengelig for rutemessig fremføring av tog

14 Valg av tekniske løsninger De tekniske løsninger må velges slik at RAMS-kravene oppfylles!

15 Jernbanen som system Tilgjengelighet for en jernbane krever samtidig tilgjengelighet av en rekke systemer og komponenter sikringsanlegg kontaktledningsanlegg strømforsyning spor underbygning kommunikasjon (GSM-R) ytre forhold (vind, dyrepåkjørsler, snø, glatte skinner)

16 Feil som hindrer stilling av togvei svikt i fjernstyring svikt i togdeteksjon (belagt når fritt) svikt i lyssignal (stans når kjør) svikt i sporveksel (får ikke kontroll i riktig posisjon) svikt i forrigling (får ikke stilt selv om betingelsene er til stede) SKF-er TKF-er

17 Feil som hindrer fremføring svikt i strømforsyning svikt i kontaktledning svikt i kommunikasjon (GSM-R) svikt i ATC-infrastruktur for mye vind

18 Feil som stopper fremføring svikt i underbygning telehiv, utrasing, ras ned på linjen svikt i overbygning solslyng, skinnebrudd hendelser klima dyrepåkjørsel snø, glatte skinner

19 Forsinkelsesårsaker

20 Forsinkelser pga. sikringsanlegg

21 Hvordan oppnå tilgjengelighetskravet valg av systemer og komponenter RAM-egenskaper design (dublering, dobbeltfilament) vedlikehold tilstandskontroller, visitasjoner beredskap snøberedskap, kort utrykningstid prosedyrer hva gjør man når feil oppstår

22 Eksempel fra ny tunnel Holm- Nykirke Tunnelfakta: Lengde 12,3 km V dim = 250 km/h To parallelle spor Stasjon (Holmestrand) med fire spor midtveis i tunnelen Netto tverrsnitt over skinnetopp: 94 m 2 Sporavstand: 4,7 m Rømningsvei hver 1000 m (lengde m) Vifteinstallasjoner (styrt ventilasjon)

23 RAMS-krav for prosjektet S-krav iht. JBVs akseptkriterier Oppnås ved bruk av TSI-SRT RAM-krav Dimensjonerende trafikksituasjon Hvite tider iht. rutetabell Tilgjengelige arbeidsbeiter for vedlikehold Kapasitet ved enkeltsporet drift

24 Dimensjonerende trafikksituasjon Situasjonen er antatt 20 år frem i tid Sammenkobling med Sørlandsbanen Regiontog med grunnfrekvens 30 min. Fjerntog med grunnfrekvens 60 min. Godstog (100 km/h) med frekvens 60 min., også natt, men ikke natt lø/sø og sø/ma Døgndriftsperiode regiontog: timer Døgndriftsperiode fjerntog: 16 timer Togfølgetid gitt av signalanlegg: 2-4 min.

25 Hvite tider iht. rutetabell Siste/første persontog (ma-fre) Siste kveldstog mot nord (Oslo): Siste kveldstog mot sør: Første morgentog mot nord (Oslo) : Første morgentog mot sør: Etter siste nordgående kveldstog og før første sørgående morgentog kan trafikken avvikles på ett spor uten store problemer

26 Tilgjengelige arbeidsbeiter for vedlikehold Enkeltsporet drift: ca hver natt Full trafikkstans: ca lø/sø og sø/ma

27 Kapasitet ved enkeltsporet drift Kapasitet tilsier at man kan kjøre minimum 2 tog pr. time i hver retning ved enkeltsporet drift hvorav 1 tog i hver retning stopper ved Holmestrand stasjon

28 Arbeid i spor Begrensninger og forholdsregler Beskyttelsesavstand til trafikkert spor Avstand fra kontaktledningsanlegg. Tiltak: Vedlikeholdstog Fast skille mellom parallelle spor

29 Sportilgangsbehov spor/linje Aktivitet Månedlig kontroll 12 måneders kontroll 48 måneders kontroll 72 måneders kontroll Gj.snitt pr. år Sporpakking 12 døgn à 4 timer 3 døgn à 4 timer Vekselpakking 4 døgn à 4 timer 1 døgn à 4 timer Fjell/drenering 8 døgn à 4 timer 30 døgn à 4 timer 13 døgn à 4 timer Skinnesliping 12 døgn à 4 timer 3 døgn à 4 timer Generiske arbeidsrutiner 15 døgn à 4 timer 15 døgn à 4 timer VUL-kontroll 12 døgn à 4 timer 3 døgn à 4 timer

30 Aktivitet Månedlig kontroll 12 måneders kontroll 48 måneders kontroll 72 måneders kontroll Gj.snitt pr. år KL-kontroll 38 døgn à 4 timer 38 døgn à 4 timer Generiske arbeidsrutiner el-installasjoner 23 døgn à 4 timer 23 døgn à 4 timer Bytte av vifter i tunnel 10 timer pr. vifte 13 døgn à 4 timer Sportilgangsbehov kl/elinstallasjoner Beredskapskontroll stasjon 3 døgn à 4 timer 36 døgn à 4 timer

31 Sportilgangsbehov signal/tele Aktivitet Månedlig kontroll 12 måneders kontroll 48 måneders kontroll 72 måneders kontroll Gj.snitt pr. år Generiske arbeidsrutiner 30 døgn à 2 timer 30 døgn à 2 timer Totalt sportilgangsbehov: 135 døgn à 4 timer + 30 døgn à 2 timer

32 Valg av tekniske løsninger og arbeidsmetodikk Vedlikeholdbarhet: hvordan kan man redusere behovet for stenging av tunnelen ved å utvikle tilpasset vedlikeholdsutstyr som tillater trafikk i vedlikeholdssituasjoner Arbeidsmetodikk: hvordan kan man redusere behovet for stenging av tunnelen ved koordinering av arbeidsoppgaver

33 Konstruksjonstiltak i tunnel (1/6) Fast skille mellom spor Lav vegg Flettverksgjerde Hensikt Kan tillate vedlikehold i ett spor uten store hastighetsreduksjoner i nabospor

34 Konstruksjonstiltak i tunnel (2/6) KL-master og KL-anlegg Sidestilt oppheng på vegg for hvert spor Montering av skjerm Hensikt Kan tillate vedlikehold i ett spor uten store hastighetsreduksjoner i nabospor

35 Konstruksjonstiltak i tunnel (3/6) Redusere dimensjonerende lufthastighet Færre vifter i tunnelen Hensikt Redusere vedlikeholdsbehovet knyttet til vifter

36 Konstruksjonstiltak i tunnel (4/6) Inspeksjon av bergsikring/drensanlegg Inspeksjonsfri bergsikring fremfor inspeksjoner bak hvelv Hensikt Redusert behov for inspeksjon av bergsikring/drensanlegg

37 Konstruksjonstiltak i tunnel (5/6) VUL-kontroll av spor Mer effektiv kontroll Bygging av fastspor Hensikt Redusert behov for kontroll av sporets posisjon

38 Konstruksjonstiltak i tunnel (6/6) Rømningsveier Dørplassering med litt avstand til trafikkløpet Vurdering av gitterport ved de korteste rømningsveiene Plassering av teknisk utstyr i tilknytning til rømningsveier Hensikt Tillate vedlikehold av dører uten at trafikken påvirkes Redusere antall dører Redusere MTTR (MLD) for tekniske installasjoner

39 Effekt av tiltakene (1/2) Aktivitet Tid pr. år Konsekvens Tiltak Ny konsekvens Sporpakking 3 døgn à 4 timer Spor 1 og 2 stengt Fast skille mellom spor Vekselpakking 1 døgn à 4 timer Spor 1 og 2 stengt Fast skille mellom spor Fjell/drenering (1) 8 døgn à 4 timer Spor 1 og 2 stengt Doblet inspeksjonsintervall Fjell/drenering (2) 5 døgn à 4 timer Spor 1 og 2 stengt Doblet inspeksjonsintervall Spor 1 eller 2 stengt Spor 1 eller 2 stengt Spor 1 eller 2 stengt Spor 1 og 2 stengt Skinnesliping 3 døgn à 4 timer Spor 1 eller 2 stengt Ikke nødvendig Spor 1 eller 2 stengt Gen. arb.rut. spor 15 døgn à 4 timer Spor 1 og 2 stengt Fast skille mellom spor Spor 1 eller 2 stengt VUL-kontroll 3 døgn à 4 timer Spor 1 og 2 stengt Ingen Spor 1 og 2 stengt KL-kontroll 38 døgn à 4 timer Spor 1 og 2 stengt Sidestilt kl-oppheng Spor 1 eller 2 stengt Gen. arb.rut. kl 23 døgn à 4 timer Spor 1 og 2 stengt Fast skille mellom spor Spor 1 eller 2 stengt Vifter 13 døgn à 4 timer Spor 1 og 2 stengt Redusert antall Spor 1 og 2 stengt Gen. arb.rut. signal 30 døgn à 2 timer Spor 1 og 2 stengt Fast skille mellom spor Spor 1 eller 2 stengt

40 Effekt av tiltakene (2/2) Aktiviteter som krever stenging av begge spor: redusert med ca 90 % Resulterende behov for totalnedstengning ca 50 timer i året, dvs ca 0,6 % av totaltiden