Defectes dels rails i la seva classificació. Estructura de designació de defecte del carril

2024 Autora: Howard Calhoun | [email protected]. Última modificació: 2023-12-17 10:21

Hi ha un nombre bastant gran de defectes del ferrocarril. Tots es produeixen per diferents motius. En total, hi ha quatre tipus principals de deficiència, a causa dels quals es produeix una avaria. La mala tecnologia de fabricació de pistes i soldadura és la primera causa de desgast. La segona raó és que el contingut del camí és massa baix. El material té un paràmetre com la resistència a la fatiga de contacte i, si aquest paràmetre no és prou alt, els rails també es tornen inutilitzables. L'últim motiu de la fallada d'aquestes instal·lacions és l'impacte del material mòbil que es mou sobre elles.

Causes de fallada

Durant l'operació, els defectes del ferrocarril i la seva probable aparició es calculen a partir de diversos fets. En primer lloc, un factor important és la quantitat de tonatge que ha passat al llarg del tram de la ruta. En segon lloc, la càrrega a l'eix del material mòbil té un paper important. La velocitat dels trens també pot afectar l'estat dels rails. La pràctica i l'observació ho demostrena l'estació càlida, és a dir, a la primavera i l'estiu, disminueix el nombre de vies trencades. A la tardor, aquest indicador augmenta lleugerament, i a l'hivern augmenta 2-3 vegades, en comparació amb l'estació càlida. Hi ha una explicació per a això i rau en el fet que a baixes temperatures el metall es caracteritza per una major fragilitat. En altres paraules, la seva força d'impacte es redueix al mínim. El major percentatge de fallades de vies per defectes del ferrocarril es produeix al març, si parlem de la part europea del país, i també a l'abril, si es tracta de les regions de l'est i de Sibèria.

S'utilitzen detectors de fallades per detectar aquests problemes. El 96,5% de tots els problemes identificats es poden identificar mitjançant dispositius extraïbles o portàtils. Un altre 2% es detecten mitjançant detectors de defecte de cotxe i un altre 1% utilitzant altres models d'aquest dispositiu. És molt important tenir en compte que hi ha una classificació dels defectes del ferrocarril i la seva descripció mitjançant números. Això es va fer per tal de poder dur a terme una comptabilitat estàtica de rails.

Classificació

Qualsevol dany, trencament o defecte en els trams de la via s'indica mitjançant un sistema de números unificat. Els dos primers números són els principals, i el tercer és l'auxiliar. El primer número indica el tipus de defecte o dany al rail. A més, també indica la localització del problema al tram del ferrocarril. El segon dígit descriu el tipus de defecte o descriu el dany, tenint en compte el motiu pel qualva aparèixer. El tercer dígit auxiliar indica la ubicació del defecte o dany al llarg del rail. Amb més detall, els defectes del carril i la seva classificació es descriuen amb números de l'1 al 9 per al primer caràcter.

• Si el primer número és 1, vol dir que hi ha hagut un trencament i pelat del metall a la superfície de rodament del capçal del rail.
• Si el número és 2, vol dir que s'han trobat esquerdes transversals al capçal del rail al tram de la via.
• El número 3 també indica la presència d'esquerdes al capçal del rail, però de tipus longitudinal.
• El número 4 indica que s'han produït canvis de plàstic, és a dir, desgast del cap aixafat, vertical, lateral o desigual.
• 5 són danys al rail i defectes que afecten el coll.
• 6 és una fallada o dany a la sola dels rails.
• 7: es tracta d'una deformació força forta, ja que aquesta xifra indica l'aparició de torçaments al llarg de tota la secció del ferrocarril.
• Si es produeixen trencaments en el pla vertical i horitzontal, s'assigna el número 8 en lloc del primer.
• Tots els altres defectes, danys, etc. del ferrocarril que no entren en cap de les categories anteriors s'indiquen amb el número 9.

Determinació del significat dels números

El segon dels números principals per al codi de defecte del ferrocarril també té molts valors, més precisament, de 0 a 9.

• Si el segon dígit és 0, vol dir que el defecte va sorgir pel fet que hi va haver desviacions de la tecnologia en crear aquest tram del ferrocarrilproducció.
• El número 1 indica que la qualitat metal·lúrgica de l'acer utilitzat per produir els rails era insuficient. També és possible que la resistència de l'acer fos inferior a la necessària per al funcionament normal.
• 2 - indica que es van cometre errors durant el processament dels extrems, a causa dels quals la secció del camí ha fallat. A més, també inclou alguns dels inconvenients que sorgeixen en processar perfils de rail.
• 3: es tracta de defectes als rails de la via del ferrocarril, que van sorgir a causa del fet que es van incomplir els requisits de les instruccions per al manteniment actual de l'objecte. També inclou els danys causats pel fet que s'han infringit els principis de la tecnologia per processar forats de cargols en una fosa.
• Si el segon número és 4, això significa que van sorgir problemes amb els rails a causa de l'impacte específic sobre ells del material mòbil, per exemple, a causa del lliscament. Això també inclou els danys que es produeixen a causa del fet que el material mòbil no passa les comprovacions adequades o s'incompleixen els modes de conducció.
• El número 5 inclou tots els danys causats per qualsevol impacte mecànic des de l'exterior, per exemple, colpejar una eina, colpejar un rail contra un rail, etc.
• Els defectes de soldadura de rail força habituals són causats per irregularitats en el funcionament de la màquina de soldadura. Es produeixen en juntes soldades i estan numerats 6.
• 7 - problemes associats amb el funcionament dels rails a les juntes.
• 8: aquests són defectes que sorgeixen a causa de la superfície dels rails, així coma causa d'una soldadura inadequada de les juntes del rail.
• Tots els problemes causats per la corrosió estan numerats 9.

Val la pena destacar que la fallada d'un tram de via per avaria de rails és conseqüència de l'impacte de diverses causes alhora. Molt sovint, resulta que la manca de manteniment del ferrocarril accelera molt el desenvolupament d'aquells defectes que es van produir durant el muntatge o la soldadura de l'estructura. Per això, es fa difícil determinar la causa, ja que cal trobar exactament la font principal de l'avaria. Els defectes en els rails de la via del tren, o millor dit, la seva numeració també té un tercer dígit.

• 0 indica que el problema està present a tota la longitud del rail.
• 1 vol dir que el problema és a l'articulació, en diversos llocs. Potser es trenca l'articulació cargolada, que es troba a una distància d'almenys 750 mm de l'extrem del rail. Si estem parlant d'una unió soldada, llavors a una distància de 200 mm simètricament 100 mm a cada costat de l'eix de la soldadura.
• 2 indica que els problemes es troben fora de l'articulació. Si estem parlant d'una connexió cargolada, heu de mirar una distància de 440 mm simètricament 220 mm a cada costat de l'eix de la soldadura al peu del carril.

Els defectes de la soldadura del carril i altres danys també es divideixen en quatre categories, segons el grau de desenvolupament. Hi ha un grau de DP, D1, D2 i D3. Els més perillosos són els DP. Aquesta designació indica que el dany ha assolit valors o mides crítiques. Aquestes zones haurien deser substituït primer. Els defectes que es classifiquen en D1 i D2 s'arreglaran d'acord amb el procediment establert, que té en compte la intensitat del problema. Els rails amb defectes relacionats amb la categoria D3 només es substitueixen si el cap de la distància de via així ho decideix. La decisió es pren a partir de les dades transmeses pel cap d'obra després d'una inspecció programada i tenint en compte el grau d'evolució del defecte. Com a resultat, resulta que els codis de defecte del ferrocarril consten de tres dígits, així com una indicació del grau del seu desenvolupament a la secció.

Detecció d'errors

La detecció de defectes és un procediment per identificar defectes a l'estructura del ferrocarril mitjançant dispositius especials de detecció de defectes. Val la pena assenyalar que els rails passen per aquest procediment diverses vegades. La primera detecció de defecte es realitza a la planta de laminació de ferrocarrils, quan cal avaluar la qualitat de l'obra acabada. El següent procés de verificació es fa ja en condicions operatives, és a dir, en camí. A més, la verificació es realitza en tallers de soldadura de carrils, on es realitza el procés de soldadura no només de nous, sinó també de reparació o soldadura d'estructures antigues.

El procediment de detecció d'errors està pensat principalment per identificar aquells defectes perillosos del carril que es troben a l'interior de l'estructura, és a dir, que encara no presenten defectes a l'exterior. Això fa possible substituir l'estructura danyada de manera oportuna.

Tipus de problemes

Actualment, tot tipus de defectes, maneres d'eliminar-los, els motius de la seva aparició,els mitjans de la seva determinació, etc., es presenten a la "Documentació normativa i tècnica NTD/TsP 2002". A més, val la pena assenyalar que també hi ha documentació experimental, així com la classificació dels defectes del ferrocarril NTD / TsP 1-93, segons la qual tots els trams problemàtics del ferrocarril es divideixen en defectuosos aguts (OD) i defectuosos (D).). És la categoria de defectes D amb l'ajuda de NTD / CPU 2002 que es divideix en un gran nombre de tipus, depenent de la causa de l'aparició, el grau de distribució i la ubicació a la ruta.

Els rails fortament defectuosos són aquells que suposen una amenaça directa per al moviment del tren, perquè a causa de la influència d'un defecte, poden col·lapsar-se just sota les rodes del tren o fer que el material rodant surti del pista. Si es troba un tram d'aquest tipus, s'ha de canviar immediatament per un de nou o per un d'antic d'un quilòmetre d'existència. Si s'han descobert nous defectes en els rails ferroviaris abans que s'acabés el termini de garantia per al seu ús, o si s'hi ha passat un tonatge inferior al que s'indica a la documentació, es formula una denúncia contra la planta metal·lúrgica on es van fabricar. Si el defecte s'ha detectat a la unió soldada també abans de l'horari previst, la queixa es presenta a la planta de soldadura de carrils.

Els rails defectuosos inclouen aquells trams de la via que, a causa de la llarga vida útil, van començar a quedar inutilitzables. S'espera la formació de defectes en aquestes àrees. Tanmateix, encara han de garantir el pas segur del material mòbil. Encara que aEn alguns casos, s'introdueix un límit de velocitat en passar per aquest segment del camí. La nova edició dels defectes del ferrocarril i la seva classificació es presenta precisament al document normatiu i tècnic NTD / CPU 2002. Els valors del codi dels possibles problemes es van presentar més amunt.

Separació en zones fortament defectuoses i defectuoses

La documentació indica la velocitat a la qual el tren pot moure's per un tram concret de la via. Si el grau de desenvolupament del defecte pertany al grup DP, la velocitat de moviment no és superior a 40 km / h fins al moment de l'eliminació. La categoria D1 permet una velocitat de no més de 70 km / h, D2 - no més de 100 km / h. Els defectes pertanyents al grup D3 no limiten la velocitat de moviment del material mòbil.

A més, hi ha un període de temps establert per substituir cada grup de rails defectuosos. Si no es produeix cap substitució en el termini establert, la categoria se substitueix per una de superior. En altres paraules, DP3 passa a D2, D2 a D1, D1 a DP. Naturalment, amb cada transició, els terminis de substitució es fan més estrictes i també augmenta el límit de velocitat per a la circulació, d'acord amb les normes establertes.

Els defectes en els carrils i la seva nova classificació segons NTD/CPU també defineixen problemes que converteixen una secció de via en un estat de vies molt defectuoses o simplement defectuoses. A OD pertanyen problemes com:

• L'aparició d'esquerdes transversals, longitudinals o laterals a la capçalera dels rails. Molt sovint, les avaries pertanyen al segon i tercer grup i els seus codis són 20, 21, 24, 25.
• Esquedat als forats dels cargols ambcodi 53, així com esquerdes al coll del rail, independentment de la mida, així com amb els codis 50, 55, 59 i 56.1.
• Ocurrència de corrosió o desgast local de rails amb esquerdes del codi 69 que s'han produït a causa de la fatiga per corrosió, esquinçament de la sola dels rails amb codis 60, 64, 65, 66, així com fractures transversals dels rails.

L'ocurrència de qualsevol d'aquests nous defectes fa que fins i tot un tram nou del ferrocarril entri en estat de ML i s'hagi de substituir amb urgència. Hi ha diversos senyals pels quals s'identifiquen els rails defectuosos a les vies de recepció i sortida. Aquests inclouen:

• superant el codi reduït normalitzat 41+44, el codi lateral 44 o el desgast del capçal del rail vertical;
• estellat de metall, si la profunditat no supera els 3 mm i la longitud és de 25 mm;
• presència de lliscament de les rodes del material rodant, desgast ondulant.

També val la pena afegir que el major percentatge de la transició de rails normals a la categoria defectuosa es produeix a causa del fet que hi ha una manca de resistència a la fatiga de contacte del material. Aquests problemes de defectes en els rails i els elements de desviació, que també s'instal·len als rails, es classifiquen com a codis 11 i 21. També sovint la causa és el problema 44, que significa un desgast lateral greu del capçal del rail. Molt sovint hi ha corrosió de la sola del rail - 69.

Defectes i causes especialment perilloses

En primer lloc, a l'hora de revisar els rails, cal parar atenció a aquelles avaries que són provocades per"fatiga" del metall. Es consideren els més perillosos. Amb més detall, sembla així. La roda del tren està en contacte amb el rail en una àrea bastant petita durant el moviment. És a través d'aquesta petita àrea que es transmet la gran quantitat de voltatge que crea un tren en moviment. Són aquestes tensions de contacte, sobretot si es produeixen a les proximitats immediates del capçal del rail, que fan que s'espatlli o que provoqui l'escallada del metall. Com més rodes passen per aquesta zona, més "es cansa" el metall. És per això que els defectes 11.1-2 són causats per un problema com la baixa resistència de contacte del material. Per evitar aquest problema, o almenys perquè els rails suportin més moviments, cal augmentar la resistència de la matèria primera.

La delaminació o esquinçament del metall també pot ser causada per la presència de línies de cabell, postes de sol o captivitat, que poden aparèixer a la superfície dels rails durant el rodament.

Els grups de defectes del carril com 20.1-2 i 21.1-2 es consideren molt perillosos. Pel que fa al segon grup de defectes, sovint apareixen en forma d'esquerdes internes al cap o esquerdes externes que apareixen a la zona del filet al cap. Si es produeix aquest problema, el rail es pot trencar posteriorment sota el pes d'un tren en moviment en molts trossos petits. Naturalment, això comportarà un accident i, molt probablement, el tren sortirà de la via. Pel que fa als problemes amb el codi 20.1-2, ellssorgeixen en el propi cap, i la raó principal de la seva aparició són les deficiències en la tecnologia de fabricació.

Defectes del ferrocarril a causa d'una mala inspecció

Val la pena assenyalar que el 23 d'octubre de 2014 es va aprovar la classificació de defectes del ferrocarril 2499 NTD / CPU. Aquest document va entrar en vigor l'1 de setembre de 2015, i el mateix document conté 140 pàgines. A més, també es va adoptar una nova instrucció sobre el manteniment de les vies 2288. Aquest document va entrar en vigor el 2017-01-03.

Defectes com 11.1-2 i 21.1-2 també es deuen sovint al fet que els capataces de carreteres controlen malament l'estat dels rails. Si en el primer període d'operació es produeix un pendent inferior del carril incorrecte, la tensió principal es desplaçarà des del centre de la secció fins a la vora on es troba el cap, cosa que, per descomptat, provocarà un desgast ràpid. La freqüència d'aparició de defectes també augmenta significativament si hi ha una violació de la suavitat dels fils del carril. A més, és important assenyalar que el procés de creixement de l'aparició d'aquests problemes està fortament associat no només amb un manteniment inadequat de les vies, sinó també amb violacions en la cura de la part rodant del mateix tren. Si apareixen estellades, lliscants i altres defectes a les rodes del cotxe, això afecta molt la resistència a la fatiga del metall i el seu desenvolupament.

A més del cap, sovint es produeixen problemes al coll dels rails: esquerdes a la zona dels forats dels cargols, el principal problema. Molt sovint, una esquerda s'origina al contorn d'una connexió cargolada i després surt amb un pendent de 45 graus cap a l'horitzó. Un mitjà eficaç per combatre aquestes esquerdesés el contingut de qualitat de les articulacions. És a dir, cal estrènyer els cargols amb la màxima força possible, per evitar l'enfonsament dels rails o el seu enfonsament. Sovint també apareixen esquerdes al coll als llocs on el cap del rail passa a la sola. El motiu principal de l'aparició d'aquest defecte és un pendent inferior del carril seleccionat incorrectament.

Pel que fa a la sola, la majoria de vegades aquí no només hi ha esquerdes, sinó també punxades, línies de pèl. Tot això comporta un trencament de les vies del ferrocarril, l'aparició d'esquerdes longitudinals, i accelera el procés de corrosió. La millor manera de fer front a molts defectes de la sola és instal·lar un coixinet elàstic que es col·loca directament sota la sola del rail.

Ubicació dels defectes i els seus noms

Actualment, hi ha taules força grans que indiquen els principals defectes del carril que es poden produir. També indiquen el lloc on es produeix aquest o aquell dany, s'indica precisament el codi del problema. Aquestes taules tenen aquest aspecte.

Descripció del problema	Ubicació dels danys als rails	Codi de defecte
A causa de la violació de la tecnologia de fabricació de rails, es pot produir un problema com ara esquerdes o estellades de metall a la superfície de rodament del capçal	Din i fora de l'articulació	Depenent de la ubicació, el codi pot ser 10.1 o 10.2 respectivament
També es poden produir esquerdes o esquerdes al costat del cap oal filet. Sorgeixen de l'interior sota la influència d'un gran nombre d'acumulació no metàl·lica	Din i fora de l'articulació	Com en el cas anterior, el codi pot ser 11.1 o 11.2 segons la ubicació del dany
Es poden produir estellades metàl·liques a la superfície de la banda de rodament. La raó d'això és que l'efecte dinàmic a les articulacions dels cargols augmenta	A la cruïlla	aquest codi de dany és 13.1
Es poden produir esquilles metàl·liques a la superfície de la banda de rodament del cap a la zona de la junta soldada després d'haver expirat la quantitat de tonatge passat sota garantia	Defecte de les soldadures del carril	Codi d'error 16.3 i 16.4
Problema de trencament semblant, però abans que el tonatge garantit s'hagi passat per sobre dels rails	Junta de soldadura	Defecte 17.3 i 17.4
És possible que es puguin produir esquerdes transversals al cap sota la influència dels efectes termomecànics del lliscament o el patinatge, per exemple	Apareix tant dins com fora de la costura	24.1 i 24.2
A causa d'una violació de la tecnologia de soldadura o d'una violació en el processament de les soldadures, es poden produir esquerdes transversals al cap. És important afegir que això pot provocar una fallada del ferrocarril immediatament després que s'hagi perdut el tonatge de la garantia	Junta de soldadura	26,3 i 26,4
Si es produeix el mateix problema que en el cas anterior, però abans de s altar-lotonatge garantit, llavors el problema es transfereix a una altra categoria	La junta de soldadura es manté com a ubicació	El codi d'error canvia a 27.3 i 27.4
Si es viola la tecnologia de fabricació del rail, es poden formar esquerdes longitudinals o transversals als capçals del rail.	Això passa tant a l'articulació com a fora de l'articulació	Codi de dany 30.1 o 30.2

Determinació de defectes del ferrocarril

Avui, l'únic mètode que us permet detectar nous defectes en els rails del ferrocarril en una fase inicial i prevenir-los és el mètode ultrasònic.

Aquest mètode de prova no destructiu pot detectar danys als rails metàl·lics mitjançant polsos ultrasònics. Aquest mètode s'utilitza en moltes indústries on es treballa amb metall, però és més popular a les estacions de ferrocarril, on és més important controlar la qualitat de les vies. La detecció de defectes per ultrasons permetrà als treballadors identificar de manera ràpida i precisa els danys ocults, sense influir ni destruir l'objecte d'estudi.

Aquest mètode de detecció de defectes del carril té diversos avantatges innegables.

El primer, i el més important, és l'absència de danys o altres marques que queden a la mostra de prova, és a dir, nous defectes. En segon lloc, el cost d'aquests equips és bastant baix i la fiabilitat de les dades obtingudes com a resultat del seu ús és molt alta. A més, és prou important que aixòaquest dispositiu us permet cercar nous defectes de ferrocarril en qualsevol època de l'any, cosa que és especialment important.

El mètode ultrasònic per detectar defectes us permet trobar fins i tot el més mínim dany en qualsevol producte metàl·lic i juntes. Per aquest motiu, també s'utilitzen activament per inspeccionar desviacions i soldadures estructurals. Utilitzant equips d'ultrasons, es poden determinar els danys següents: l'aparició de violacions en l'homogeneïtat de l'estructura; comprovar els llocs danyats per la corrosió; comproveu si la composició química del rail correspon o no a l'indicada als documents.