Difetti dei binari e loro classificazione. Struttura di designazione del difetto ferroviario

2024 Autore: Howard Calhoun | [email protected]. Ultima modifica: 2023-12-17 10:31

C'è un numero abbastanza elevato di vari difetti del binario. Si verificano tutti per motivi diversi. In totale, ci sono quattro tipi principali di carenza, a causa dei quali si verifica un guasto. La scarsa tecnologia di produzione e saldatura dei cingoli è la prima causa di usura. La seconda ragione è che il contenuto del percorso è troppo basso. Il materiale ha un parametro come la resistenza alla fatica da contatto e se questo parametro non è sufficientemente alto, anche le rotaie diventano inutilizzabili. L'ultima ragione del fallimento di queste strutture è l'impatto del materiale rotabile che vi si sposta sopra.

Cause del fallimento

Durante il funzionamento, i difetti ferroviari e il loro probabile verificarsi vengono calcolati sulla base di diversi fatti. In primo luogo, un fattore importante è la quantità di tonnellaggio che è passata lungo il segmento della rotta. In secondo luogo, il carico sull'asse del materiale rotabile gioca un ruolo. La velocità dei treni può anche influenzare le condizioni delle rotaie. La pratica e l'osservazione lo dimostranonella stagione calda, cioè in primavera e in estate, il numero di tracce rotte diminuisce. In autunno, questo indicatore aumenta leggermente e in inverno aumenta di 2-3 volte rispetto alla stagione calda. C'è una spiegazione per questo e sta nel fatto che alle basse temperature il metallo è caratterizzato da una maggiore fragilità. In altre parole, la sua resistenza all'urto è ridotta al minimo. La percentuale maggiore di guasti ai binari dovuti a difetti ferroviari si verifica a marzo, se parliamo della parte europea del Paese, e anche ad aprile, se riguarda le regioni orientali e siberiane.

I rilevatori di difetti vengono utilizzati per rilevare tali problemi. Il 96,5% di tutti i problemi identificati può essere identificato utilizzando dispositivi rimovibili o portatili. Un altro 2% viene rilevato utilizzando rilevatori di difetti dell'auto e un altro 1% utilizzando altri modelli di questo dispositivo. È molto importante notare che esiste una classificazione dei difetti ferroviari e la loro descrizione tramite numeri. Ciò è stato fatto per poter effettuare una contabilità statica delle rotaie.

Classificazione

Eventuali danni, rotture o difetti nelle sezioni dei binari sono indicati utilizzando un sistema di numerazione unificato. I primi due numeri sono i principali e il terzo è l'ausiliario. Il primo numero indica il tipo di difetto o danneggiamento della guida. Inoltre, indica anche l'ubicazione del problema sulla tratta ferroviaria. La seconda cifra descrive il tipo di difetto o descrive il danno, tenendo conto del motivo per cui essoapparso. La terza cifra ausiliaria indica la posizione del difetto o del danno lungo la lunghezza del binario. Più in dettaglio, i difetti delle rotaie e la loro classificazione sono descritti da numeri da 1 a 9 per il primo carattere.

• Se il primo numero è 1, significa che il metallo si è scheggiato e spellato sulla superficie di rotolamento della testata della rotaia.
• Se il numero è 2, significa che sono state trovate crepe trasversali nella testata della rotaia nella sezione del binario.
• Il numero 3 indica anche la presenza di crepe nella testata della rotaia, ma di tipo longitudinale.
• Il numero 4 indica che si sono verificati cambiamenti plastici, ovvero schiacciamento, usura della testa verticale, laterale o irregolare.
• 5 sono danni alle rotaie e difetti che colpiscono il collo.
• 6 è un guasto o un danno alla suola dei binari.
• 7 - questa è una deformazione abbastanza forte, poiché questa cifra indica il verificarsi di nodi lungo l'intera sezione della ferrovia.
• Se si verificano interruzioni sul piano verticale e orizzontale, viene assegnato il numero 8 invece del primo.
• Tutti gli altri difetti delle rotaie, danni, ecc. che non rientrano in nessuna delle categorie di cui sopra sono indicati dal numero 9.

Determinazione del significato dei numeri

Anche il secondo dei numeri principali per il codice del difetto del binario ha molti valori, più precisamente, da 0 a 9.

• Se la seconda cifra è 0, significa che il difetto è dovuto al fatto che ci sono state deviazioni dalla tecnologia durante la creazione di questa sezione della ferroviaproduzione.
• Il numero 1 indica che la qualità metallurgica dell'acciaio utilizzato per produrre le rotaie era insufficiente. È anche possibile che la resistenza dell'acciaio fosse inferiore a quella necessaria per il normale funzionamento.
• 2 - indica che sono stati commessi errori durante l'elaborazione delle estremità, a causa dei quali la sezione del percorso non è riuscita. Inoltre, include anche alcuni degli svantaggi che si verificano durante l'elaborazione dei profili delle rotaie.
• 3 - questi sono difetti nelle rotaie del binario ferroviario, derivanti dal fatto che i requisiti delle istruzioni per l'attuale manutenzione dell'oggetto sono stati violati. Include anche i danni causati dalla violazione dei principi della tecnologia per la lavorazione dei fori dei bulloni in una fonderia.
• Se il secondo numero è 4, significa che si sono verificati problemi con le rotaie a causa dell'impatto specifico su di esse del materiale rotabile, ad esempio a causa dello slittamento. Ciò include anche i danni che si verificano a causa del fatto che il materiale rotabile non supera i controlli adeguati o vengono violate le modalità di guida.
• Il numero 5 include tutti i danni causati da qualsiasi impatto meccanico dall'esterno, ad esempio, urtare uno strumento, colpire una ringhiera contro una ringhiera, ecc.
• I difetti di saldatura abbastanza common rail sono causati da irregolarità nel funzionamento della saldatrice. Si verificano in giunti saldati e sono numerati 6.
• 7 - problemi associati al funzionamento delle rotaie ai giunti.
• 8 - questi sono difetti che sorgono a causa della superficie delle rotaie, così comea causa di una saldatura impropria dei giunti delle rotaie.
• Tutti i problemi causati dalla corrosione sono numerati 9.

Vale la pena notare che il cedimento di un tratto di binario a causa di un guasto delle rotaie è una conseguenza dell'impatto di più cause contemporaneamente. Molto spesso, si scopre che la mancanza di manutenzione della ferrovia accelera notevolmente lo sviluppo di quei difetti che sono stati realizzati durante l'assemblaggio o la saldatura della struttura. Per questo motivo, diventa difficile determinare la causa, poiché è necessario trovare esattamente la fonte principale del guasto. Difetti nelle rotaie del binario, o meglio, anche la loro numerazione ha una terza cifra.

• 0 indica che il problema è presente su tutta la lunghezza del binario.
• 1 significa che il problema è all'articolazione, in diversi punti. Forse il giunto bullonato è rotto, che si trova a una distanza di almeno 750 mm dall'estremità del binario. Se stiamo parlando di un giunto saldato, ad una distanza di 200 mm simmetricamente 100 mm su ciascun lato dell'asse della saldatura.
• 2 indica che i problemi sono da qualche parte al di fuori dell'articolazione. Se stiamo parlando di una connessione bullonata, è necessario guardare una distanza di 440 mm simmetricamente 220 mm su ciascun lato dell'asse della saldatura nel piedino della rotaia.

Anche i difetti nella saldatura delle rotaie e altri danni sono divisi in quattro categorie, a seconda del grado del loro sviluppo. C'è un grado di DP, D1, D2 e D3. I più pericolosi sono DP. Questa designazione indica che il danno ha raggiunto valori o dimensioni critiche. Tali aree dovrebberoessere sostituito prima. I difetti classificati come D1 e D2 verranno corretti secondo la procedura stabilita, che tiene conto dell'intensità del problema. Le rotaie con difetti relativi alla categoria D3 vengono sostituite solo se lo decide il responsabile della distanza del binario. La decisione viene presa sulla base dei dati trasmessi dal caposquadra dopo un'ispezione programmata e tenendo conto del grado di sviluppo del difetto. Di conseguenza, risulta che i codici di difetto ferroviario sono costituiti da tre cifre, oltre a un'indicazione del grado del loro sviluppo nella sezione.

Rilevamento dei difetti

Il rilevamento dei difetti è una procedura per identificare i difetti nella struttura della ferrovia utilizzando speciali dispositivi di rilevamento dei difetti. Vale la pena notare che le rotaie seguono questa procedura più volte. Il primo rilevamento del difetto viene effettuato presso l'impianto di laminazione delle rotaie, quando è necessario valutare la qualità del lavoro finito. Il successivo processo di verifica avviene già in condizioni operative, cioè in itinere. Inoltre, la verifica viene eseguita nelle officine di saldatura di rotaie, dove viene eseguito il processo di saldatura non solo di quelle nuove, ma anche di riparazione o saldatura di vecchie strutture.

La procedura di rilevamento dei difetti ha lo scopo principalmente di identificare quei pericolosi difetti dei binari che si trovano all'interno della struttura, ovvero non presentano ancora difetti all'esterno. Ciò consente di sostituire tempestivamente la struttura danneggiata.

Tipi di problemi

Attualmente, tutti i tipi di difetti, i modi per eliminarli, le ragioni del loro verificarsi,le modalità della loro determinazione, ecc., sono presentate nella “Documentazione normativa e tecnica NTD/TsP 2002”. Inoltre, vale la pena notare che esiste anche una documentazione sperimentale, oltre alla classificazione dei difetti ferroviari NTD / TsP 1-93, secondo la quale tutte le sezioni problematiche della ferrovia sono suddivise in gravemente difettose (OD) e difettose (D). È la categoria dei difetti D con l'aiuto di NTD / CPU 2002 che è divisa in un gran numero di tipi, a seconda della causa dell'occorrenza, del grado di distribuzione e della posizione sul percorso.

Le rotaie gravemente difettose sono quelle che rappresentano una minaccia diretta per il movimento del treno, perché a causa dell'influenza di un difetto, possono crollare proprio sotto le ruote del treno o causare l'abbandono del materiale rotabile traccia. Se una tale sezione viene trovata, deve essere immediatamente cambiata in una nuova o in una vecchia da uno stock di un chilometro. Se sono stati scoperti nuovi difetti nelle rotaie ferroviarie prima della scadenza del periodo di garanzia per il loro utilizzo, o se su di esse è stato superato un tonnellaggio inferiore a quello indicato nella documentazione, viene presentato un reclamo contro l'impianto metallurgico in cui sono state prodotte. Se il difetto è stato rilevato sul giunto saldato anche prima del previsto, il reclamo viene presentato all'impianto di saldatura delle rotaie.

I binari difettosi includono quelle sezioni del binario che, a causa della lunga durata, hanno iniziato a diventare inutilizzabili. È prevista la formazione di difetti in tali aree. Tuttavia, devono ancora garantire il passaggio sicuro del materiale rotabile. Sebbene dentroIn alcuni casi, viene introdotto un limite di velocità quando si supera un tale segmento del percorso. La nuova edizione dei difetti ferroviari e la loro classificazione è presentata proprio nel documento normativo e tecnico NTD/CPU 2002. Sopra sono stati presentati i valori di codice di possibili problemi.

Separazione in aree fortemente difettose e difettose

La documentazione indica la velocità alla quale il treno può muoversi lungo una particolare sezione del binario. Se il grado di sviluppo del difetto appartiene al gruppo DP, la velocità di movimento non supera i 40 km / h fino al momento dell'eliminazione. La categoria D1 consente una velocità non superiore a 70 km / h, D2 - non superiore a 100 km / h. Difetti appartenenti al gruppo D3 non creano un vincolo sulla velocità di movimento del materiale rotabile.

Inoltre, c'è un periodo di tempo prestabilito per la sostituzione di ogni gruppo di binari difettosi. Se non avviene alcuna sostituzione entro il termine stabilito, la categoria è sostituita da una superiore. In altre parole, DP3 va a D2, D2 a D1, D1 a DP. Naturalmente, ad ogni passaggio, i termini di sostituzione diventano più stringenti e aumenta anche il limite di velocità per gli spostamenti, secondo le norme stabilite.

I difetti nei binari e la loro nuova classificazione secondo NTD/CPU definiscono anche problemi che trasformano una sezione di binario in uno stato di binari gravemente difettosi o semplicemente difettosi. A OD appartengono problemi come:

• Il verificarsi di crepe trasversali, longitudinali o laterali nella testata delle rotaie. Molto spesso, i guasti appartengono al secondo e al terzo gruppo e i loro codici sono 20, 21, 24, 25.
• Crecche nei fori dei bulloni concodice 53, nonché crepe nel collo della rotaia, indipendentemente dalle dimensioni, nonché con i codici 50, 55, 59 e 56.1.
• Presenza di corrosione o usura locale delle rotaie con incrinature del codice 69 che si sono verificate a causa della fatica da corrosione, scheggiatura della suola delle rotaie con i codici 60, 64, 65, 66, nonché fratture trasversali delle rotaie.

Il verificarsi di uno qualsiasi di questi nuovi difetti porta al fatto che anche una nuova sezione della ferrovia entra in uno stato di ML e deve essere urgentemente sostituita. Ci sono diversi segnali che identificano le rotaie difettose nei binari di ricezione e partenza. Questi includono:

• superamento del codice ridotto normalizzato 41+44, codice laterale 44 o usura della testa della rotaia verticale;
• scheggiatura del metallo, se la profondità non supera i 3 mm e la lunghezza è di 25 mm;
• presenza di slittamento delle ruote del materiale rotabile, usura ondulatoria.

Vale anche la pena aggiungere che la percentuale maggiore del passaggio delle rotaie normali alla categoria difettosa avviene a causa della mancanza di resistenza alla fatica da contatto del materiale. Tali problemi di difetti delle rotaie e degli elementi di scambio, anch'essi installati su rotaie, sono classificati come codici 11 e 21. Anche abbastanza spesso la causa è il problema 44, il che significa una forte usura laterale della testata della rotaia. Abbastanza spesso c'è corrosione della suola del binario - 69.

Difetti e cause particolarmente pericolosi

Prima di tutto, quando si controllano le rotaie, è necessario prestare attenzione a quei guasti che sono causati da"stanchezza" del metallo. Sono considerati i più pericolosi. Più in dettaglio, sembra così. La ruota del treno è a contatto con la rotaia su un'area abbastanza piccola durante il movimento. È attraverso questa piccola area che viene trasmessa l'enorme quantità di tensione creata da un treno in movimento. Sono proprio queste sollecitazioni di contatto, soprattutto se si verificano nelle immediate vicinanze della testata della rotaia, a causarne la scheggiatura o provocare la scheggiatura del metallo. Più ruote passano in questa zona, più il metallo "si stanca". È per questo motivo che i difetti 11.1-2 sono causati da un problema come la bassa forza di contatto del materiale. Per evitare questo problema, o almeno per far sì che le rotaie resistano a più movimenti, è necessario aumentare la resistenza della materia prima.

La delaminazione o la scheggiatura del metallo può anche essere causata dalla presenza di attaccature dei capelli, tramonti o cattività, che possono apparire sulla superficie delle rotaie durante il rotolamento.

Tali gruppi di difetti del binario come 20.1-2 e 21.1-2 sono considerati molto pericolosi. Per quanto riguarda il secondo gruppo di difetti, appaiono abbastanza spesso sotto forma di crepe interne nella testa o crepe esterne che compaiono nell'area del filetto nella testa. Se si verifica un tale problema, la rotaia potrebbe successivamente rompersi sotto il peso di un treno in movimento in molti piccoli pezzi. Naturalmente, ciò comporterà un incidente e, molto probabilmente, il treno andrà fuori pista. Per quanto riguarda i problemi con il codice 20.1-2, essisorgono nella testa stessa e la ragione principale del loro aspetto sono le carenze nella tecnologia di produzione.

Difetti ferroviari dovuti a scarsa ispezione

Vale la pena notare che il 23 ottobre 2014 è stata approvata la classificazione dei difetti del binario 2499 NTD / CPU. Questo documento è entrato in vigore il 1 settembre 2015 e il documento stesso contiene 140 pagine. Inoltre è stata adottata anche una nuova istruzione sulla manutenzione dei binari 2288. Questo documento è entrato in vigore il 2017-01-03.

Difetti come 11.1-2 e 21.1-2 sono anche abbastanza spesso dovuti al fatto che i capisquadra controllano male le condizioni delle rotaie. Se nel primo periodo di funzionamento si verifica una pendenza inferiore della rotaia errata, la sollecitazione principale si sposterà dal centro della sezione al bordo in cui si trova la testata, il che, ovviamente, porterà alla sua rapida usura. Anche la frequenza di insorgenza di difetti aumenta in modo significativo se si verifica una violazione della levigatezza dei fili della guida. Inoltre, è importante notare che il processo di crescita dell'aspetto di questi problemi è fortemente associato non solo a una manutenzione impropria dei binari, ma anche a violazioni nella cura della parte mobile del treno stesso. Se sulle ruote dell'auto compaiono scheggiature, cursori e altri difetti, ciò influisce notevolmente sulla resistenza alla fatica del metallo e sul suo sviluppo.

Oltre alla testa, spesso si verificano problemi nel collo delle rotaie: crepe nell'area dei fori dei bulloni, il problema principale. Molto spesso, una fessura ha origine nel contorno di una connessione imbullonata e quindi parte con una pendenza di 45 gradi rispetto all'orizzonte. Un mezzo efficace per combattere tali crepeè il contenuto di qualità delle articolazioni. In altre parole, è necessario serrare i bulloni il più strettamente possibile, per evitare cedimenti delle rotaie o il loro cedimento. Le crepe nel collo compaiono spesso anche nei punti in cui la testa del binario passa nella suola. Il motivo principale per la comparsa di un tale difetto è una pendenza inferiore della rotaia selezionata in modo errato.

Per quanto riguarda la suola stessa, qui molto spesso non ci sono solo crepe, ma anche forature, attaccature dei capelli. Tutto ciò porta a un'interruzione dei binari ferroviari, alla comparsa di crepe longitudinali e accelera il processo di corrosione. Il modo migliore per affrontare molti difetti della suola è installare un cuscinetto elastico che viene posizionato direttamente sotto la suola del binario.

Posizione dei difetti e loro nomi

Attualmente, ci sono tabelle abbastanza grandi che indicano i principali difetti dei binari che possono verificarsi. Indicano anche il luogo in cui si verifica questo o quel danno, il codice del problema è indicato con precisione. Tali tabelle hanno questo aspetto.

Descrizione del problema	Posizione del danno sui binari	Codice difetto
A causa della violazione della tecnologia di produzione delle rotaie, potrebbe verificarsi un problema come crepe o scheggiature del metallo sulla superficie di rotolamento della testata	Dentro e fuori l'articolazione	A seconda della posizione, il codice può essere rispettivamente 10.1 o 10.2
Crepe o scheggiature possono verificarsi anche sul lato della testa osul filetto. Nascono dall'interno sotto l'influenza di un gran numero di accumuli non metallici	Dentro e fuori l'articolazione	Come nel caso precedente, il codice può essere 11.1 o 11.2 a seconda della posizione del danno
Potrebbero verificarsi scheggiature di metallo sulla superficie del battistrada. La ragione di ciò è che l'effetto dinamico nei giunti dei bulloni aumenta	Nello svincolo	questo codice di danno è 13.1
Potrebbero verificarsi scheggiature metalliche sulla superficie del battistrada della testa nell'area del giunto saldato dopo che la quantità di tonnellaggio passata in garanzia è scaduta	Difetto di saldatura delle rotaie	Codice difetto 16.3 e 16.4
Problema di scheggiatura simile, ma prima che il tonnellaggio garantito sia stato superato	Giunto di saldatura	Difetto 17.3 e 17.4
È possibile che si verifichino crepe trasversali nella testa sotto l'influenza di effetti termomeccanici dovuti a scivolamenti o slittamenti, ad esempio	Si verifica sia all'interno che all'esterno della cucitura	24.1 e 24.2
A causa di una violazione della tecnologia di saldatura o di una violazione nella lavorazione delle saldature, possono verificarsi crepe trasversali nella testa. È importante aggiungere che ciò può portare a un guasto ferroviario subito dopo il mancato tonnellaggio in garanzia	Giunto di saldatura	26.3 e 26.4
Se si verifica lo stesso problema del caso precedente, ma prima che fosse s altatotonnellaggio garantito, quindi il problema viene trasferito ad un' altra categoria	Il giunto di saldatura rimane come posizione	Il codice di errore cambia in 27.3 e 27.4
Se la tecnologia di produzione delle rotaie viene violata, possono formarsi crepe longitudinali o trasversali nelle teste delle rotaie.	Questo accade sia nell'articolazione che all'esterno dell'articolazione	Codice danno 30.1 o 30.2

Determinazione dei difetti ferroviari

Oggi, l'unico metodo che consente di rilevare precocemente nuovi difetti nelle rotaie ferroviarie e prevenirli è il metodo ad ultrasuoni.

Questo metodo di test non distruttivo è in grado di rilevare danni nei binari metallici utilizzando impulsi ultrasonici. Questo metodo è utilizzato in molti settori in cui si lavora con il metallo, ma è più diffuso nelle stazioni ferroviarie, dove è più importante monitorare la qualità dei binari. Il rilevamento a ultrasuoni dei difetti consentirà ai lavoratori di identificare rapidamente e accuratamente i danni nascosti, senza influenzare o distruggere l'oggetto di studio.

Questo metodo per rilevare i difetti delle rotaie presenta numerosi vantaggi innegabili.

Il primo e più importante è l'assenza di danni o altri segni lasciati sul provino, ovvero nuovi difetti. In secondo luogo, il costo di tali apparecchiature è piuttosto basso e l'affidabilità dei dati ottenuti a seguito del suo utilizzo è molto elevata. Inoltre, è già abbastanza importanteun tale dispositivo consente di cercare nuovi difetti ferroviari in qualsiasi momento dell'anno, il che è particolarmente importante.

Il metodo a ultrasuoni per rilevare i difetti ti consente di trovare anche il minimo danno in qualsiasi prodotto e giunto in metallo. Per questo motivo vengono utilizzati attivamente anche per l'ispezione di scambi e saldature strutturali. Utilizzando apparecchiature ad ultrasuoni, è possibile determinare i seguenti danni: il verificarsi di violazioni nell'omogeneità della struttura; controllare i luoghi danneggiati dalla corrosione; verificare se la composizione chimica della rotaia corrisponde o meno a quella indicata nei documenti.