Poruchy koľajníc a ich klasifikácia. Štruktúra označenia defektu koľajnice

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Naposledy zmenené: 2023-12-17 10:39

Existuje pomerne veľké množstvo rôznych defektov koľajníc. Všetky sa vyskytujú z rôznych dôvodov. Celkovo existujú štyri hlavné typy nedostatku, kvôli ktorému dochádza k poruche. Prvou príčinou opotrebovania je zlá výroba koľajníc a zváracia technológia. Druhým dôvodom je príliš nízky obsah cesty. Materiál má taký parameter, ako je kontaktná únavová pevnosť, a ak tento parameter nie je dostatočne vysoký, potom sa koľajnice tiež stávajú nepoužiteľnými. Posledným dôvodom zlyhania týchto zariadení je vplyv pohybu koľajových vozidiel nad nimi.

Príčiny zlyhania

Počas prevádzky sa chyby koľajníc a ich pravdepodobný výskyt vypočítavajú na základe niekoľkých skutočností. Po prvé, dôležitým faktorom je množstvo tonáže, ktoré prešlo úsekom trasy. Po druhé, svoju úlohu zohráva zaťaženie nápravy koľajových vozidiel. Rýchlosť vlakov môže ovplyvniť aj stav koľajníc. Prax a pozorovanie to ukazujúv teplom období, teda na jar a v lete, počet rozbitých tratí klesá. Na jeseň sa tento ukazovateľ mierne zvyšuje av zime sa zvyšuje 2-3 krát v porovnaní s teplou sezónou. Existuje na to vysvetlenie a spočíva v tom, že pri nízkych teplotách sa kov vyznačuje zvýšenou krehkosťou. Inými slovami, jeho rázová húževnatosť je znížená na minimum. Najväčšie percento porúch tratí v dôsledku porúch koľajníc sa vyskytuje v marci, ak hovoríme o európskej časti krajiny, a tiež v apríli, ak ide o východné a sibírske regióny.

Na detekciu takýchto problémov sa používajú detektory chýb. 96,5 % všetkých identifikovaných problémov je možné identifikovať pomocou vymeniteľných alebo prenosných zariadení. Ďalšie 2 % sú detegované pomocou detektorov chýb v aute a ďalšie 1 % pomocou iných modelov tohto zariadenia. Je veľmi dôležité poznamenať, že existuje klasifikácia porúch koľajníc a ich popis pomocou čísel. Toto bolo urobené, aby bolo možné vykonať statické započítanie koľajníc.

Klasifikácia

Akékoľvek poškodenia, zlomy alebo defekty v traťových úsekoch sú indikované jednotným systémom čísel. Prvé dve čísla sú hlavné a tretie je pomocné. Prvé číslo označuje typ defektu alebo poškodenia koľajnice. Okrem toho označuje aj lokalizáciu problému na železničnom úseku. Druhá číslica popisuje typ chyby alebo popisuje poškodenie s prihliadnutím na dôvod, pre ktorý k nemu došloobjavil. Tretia pomocná číslica označuje miesto defektu alebo poškodenia po dĺžke koľajnice. Podrobnejšie sú chyby koľajníc a ich klasifikácia popísané číslami od 1 do 9 pre prvý znak.

• Ak je prvé číslo 1, znamená to, že na povrchu hlavy koľajnice došlo k odštiepeniu a odlupovaniu kovu.
• Ak je číslo 2, znamená to, že na úseku trate sa našli priečne trhliny v hlave koľajnice.
• Číslo 3 tiež označuje prítomnosť trhlín v hlave koľajnice, ale pozdĺžneho typu.
• Číslo 4 znamená, že došlo k plastickým zmenám, t. j. drvenie, vertikálne, bočné alebo nerovnomerné opotrebovanie hlavy.
• 5 sú poškodenia koľajníc a defekty ovplyvňujúce krk.
• 6 je porucha alebo poškodenie podrážky koľajníc.
• 7 - ide o pomerne silnú deformáciu, keďže tento údaj naznačuje výskyt zlomov pozdĺž celého úseku železnice.
• Ak sa vyskytnú zlomy vo vertikálnej a horizontálnej rovine, priradí sa číslo 8 namiesto prvého.
• Všetky ostatné chyby koľajníc, poškodenia atď., ktoré nespadajú do žiadnej z vyššie uvedených kategórií, sú označené číslom 9.

Určenie významu čísel

Druhé z hlavných čísel pre kód defektu koľajnice má tiež veľa hodnôt, presnejšie od 0 do 9.

• Ak je druhá číslica 0, znamená to, že závada vznikla z dôvodu, že pri vytváraní tohto úseku železnice došlo k odchýlkam od technológieprodukcia.
• Číslo 1 znamená, že metalurgická kvalita ocele použitej na výrobu koľajníc bola nedostatočná. Je tiež možné, že pevnosť ocele bola nižšia, ako je potrebné pre normálnu prevádzku.
• 2 - označuje, že pri spracovaní koncov sa vyskytli chyby, kvôli ktorým úsek cesty zlyhal. Okrem toho obsahuje aj niektoré nevýhody, ktoré vznikajú pri spracovaní profilov koľajníc.
• 3 - ide o závady na koľajniciach železničnej trate, ktoré vznikli porušením požiadaviek pokynov na súčasnú údržbu objektu. Zahŕňa aj škody spôsobené tým, že boli porušené zásady technológie spracovania otvorov pre svorníky v huti.
• Ak je druhé číslo 4, znamená to, že problémy s koľajnicami vznikli v dôsledku špecifického nárazu koľajových vozidiel, napríklad v dôsledku pošmyknutia. To zahŕňa aj škody, ku ktorým dôjde v dôsledku skutočnosti, že železničné koľajové vozidlá neprejdú riadnymi kontrolami alebo sú porušené jazdné režimy.
• Číslo 5 zahŕňa všetky škody spôsobené akýmkoľvek mechanickým nárazom zvonku, napríklad nárazom do nástroja, nárazom do koľajnice o koľajnicu atď.
• Celkom chyby pri zváraní common rail sú spôsobené nezrovnalosťami v prevádzke zváracieho stroja. Vyskytujú sa vo zvarových spojoch a sú očíslované 6.
• 7 - problémy spojené s prevádzkou koľajníc v spojoch.
• 8 - to sú chyby, ktoré vznikajú v dôsledku povrchovej úpravy koľajníc, ako ajv dôsledku nesprávneho zvárania spojov koľajníc.
• Všetky problémy spôsobené koróziou sú očíslované 9.

Za zmienku stojí, že porucha úseku trate v dôsledku poruchy koľajníc je dôsledkom vplyvu viacerých príčin súčasne. Najčastejšie sa ukazuje, že nedostatočná údržba železnice výrazne urýchľuje vývoj tých nedostatkov, ktoré sa vyskytli pri montáži alebo zváraní konštrukcie. Z tohto dôvodu je ťažké určiť príčinu, pretože je potrebné presne nájsť hlavný zdroj poruchy. Poruchy koľajníc železničnej trate, respektíve ich číslovanie má aj tretiu číslicu.

• 0 znamená, že problém je prítomný po celej dĺžke koľajnice.
• 1 znamená, že problém je v kĺbe na niekoľkých miestach. Možno je zlomený skrutkový spoj, ktorý sa nachádza vo vzdialenosti najmenej 750 mm od konca koľajnice. Ak hovoríme o zvarovom spoji, tak vo vzdialenosti 200 mm symetricky 100 mm na každú stranu od osi zvaru.
• 2 naznačuje, že problémy sú niekde mimo kĺbu. Ak hovoríme o skrutkovom spojení, potom sa musíte pozrieť na vzdialenosť 440 mm symetricky 220 mm na každú stranu od osi zvaru v päte koľajnice.

Poruchy pri zváraní koľajníc a iné poškodenia sú tiež rozdelené do štyroch kategórií v závislosti od stupňa ich vývoja. Existuje stupeň DP, D1, D2 a D3. Najnebezpečnejšie sú DP. Toto označenie znamená, že poškodenie dosiahlo kritické hodnoty alebo veľkosti. Takéto oblasti by malibyť nahradený ako prvý. Závady, ktoré sú klasifikované ako D1 a D2, budú odstránené v súlade so stanoveným postupom, ktorý zohľadňuje intenzitu problému. Koľajnice s poruchami týkajúcimi sa kategórie D3 sa vymieňajú, len ak o tom rozhodne zhlavie koľaje. Rozhodnutie sa prijíma na základe údajov odovzdaných majstrom po plánovanej kontrole a s prihliadnutím na stupeň vývoja chyby. V dôsledku toho sa ukazuje, že kódy chýb koľajníc pozostávajú z troch číslic, ako aj údaj o stupni ich vývoja na úseku.

Detekcia chýb

Detekcia chýb je postup na identifikáciu chýb v štruktúre železnice pomocou špeciálnych zariadení na detekciu chýb. Stojí za zmienku, že koľajnice prechádzajú týmto postupom niekoľkokrát. Prvé zisťovanie chýb sa vykonáva vo valcovni koľajníc, keď je potrebné posúdiť kvalitu hotového diela. Ďalší proces overovania prebieha už v prevádzkových podmienkach, teda na ceste. Okrem toho sa overovanie vykonáva v dielňach na zváranie koľajníc, kde sa vykonáva proces zvárania nielen nových, ale aj opravy alebo zváranie starých konštrukcií.

Procedúra zisťovania chýb je určená predovšetkým na identifikáciu tých nebezpečných chýb koľajníc, ktoré sú vo vnútri konštrukcie, to znamená, že na vonkajšej strane ešte nemajú chyby. To umožňuje včasnú výmenu poškodenej konštrukcie.

Typy problémov

V súčasnosti všetky druhy porúch, spôsoby ich odstránenia, dôvody ich vzniku,spôsoby ich stanovenia a pod. sú uvedené v „Regulačnej a technickej dokumentácii NTD / TsP 2002“. Okrem toho stojí za zmienku, že existuje aj experimentálna dokumentácia, ako aj klasifikácia porúch koľajníc NTD / TsP 1-93, podľa ktorej sa všetky problémové úseky železnice delia na akútne poruchové (OD) a poruchové (D). Práve kategória nedostatkov D pomocou NTD / CPU 2002 je rozdelená do veľkého počtu typov v závislosti od príčiny výskytu, stupňa rozšírenia a umiestnenia na trase.

Za výrazne defektné koľajnice sú tie, ktoré priamo ohrozujú pohyb vlaku, pretože vplyvom chyby sa môžu zrútiť priamo pod kolesami vlaku alebo spôsobiť, že koľajové vozidlá opustia trať. Ak sa takýto úsek nájde, treba ho okamžite vymeniť buď za nový, alebo za starý z kilometrovej zásoby. Ak sa na železničných koľajniciach zistili nové závady pred uplynutím záručnej doby na ich používanie, alebo ak cez ne prešlo menej tonáže, ako je uvedené v dokumentácii, reklamácia sa uplatňuje u hutníckeho závodu, kde boli vyrobené. Ak bola chyba na zvarovom spoji zistená aj v predstihu, reklamácia sa podáva na zvarovňu koľajníc.

Chybné koľajnice zahŕňajú tie úseky trate, ktoré sa v dôsledku dlhej životnosti začali stávať nepoužiteľnými. V takýchto oblastiach sa očakáva tvorba chýb. Stále však musia zabezpečiť bezpečný prejazd koľajových vozidiel. Hoci vV niektorých prípadoch je pri prejazde takýmto úsekom cesty zavedené obmedzenie rýchlosti. Nové vydanie chýb koľajníc a ich klasifikácia je presne uvedená v normatívnom a technickom dokumente NTD / CPU 2002. Hodnoty kódov možných problémov boli uvedené vyššie.

Rozdelenie na výrazne poškodené a chybné oblasti

Dokumentácia uvádza rýchlosť, ktorou sa vlak môže pohybovať po určitom úseku trate. Ak stupeň rozvoja defektu patrí do skupiny DP, potom rýchlosť pohybu nie je väčšia ako 40 km / h až do okamihu odstránenia. Kategória D1 umožňuje rýchlosť nie vyššiu ako 70 km / h, D2 - nie viac ako 100 km / h. Chyby patriace do skupiny D3 neobmedzujú rýchlosť pohybu koľajových vozidiel.

Okrem toho existuje stanovený časový rámec na výmenu každej skupiny chybných koľajníc. Ak v stanovenej lehote nedôjde k žiadnemu striedaniu, kategória sa nahradí vyššou. Inými slovami, DP3 ide na D2, D2 na D1, D1 na DP. Prirodzene, s každým prechodom sa termíny výmeny sprísňujú a zvyšuje sa aj rýchlostný limit pre pohyb v súlade so stanovenými normami.

Poruchy koľajníc a ich nová klasifikácia podľa NTD/CPU definujú aj problémy, ktoré premieňajú traťový úsek na stav akútne chybných alebo jednoducho chybných tratí. K OD patria také problémy ako:

• Výskyt priečnych, pozdĺžnych alebo bočných trhlín v hlave koľajníc. Najčastejšie členenia patria do druhej a tretej skupiny a ich kódy sú 20, 21, 24, 25.
• Praskávanie v otvoroch pre skrutky skód 53, ako aj praskliny v krku koľajnice, bez ohľadu na veľkosť, ako aj s kódmi 50, 55, 59 a 56.1.
• Výskyt korózie alebo lokálneho opotrebenia koľajníc s kódom 69 trhlín, ktoré vznikli v dôsledku koróznej únavy, vylamovania podrážky koľajníc s kódmi 60, 64, 65, 66, ako aj priečnych lomov koľajníc.

Výskyt ktorejkoľvek z týchto nových porúch vedie k tomu, že aj nový úsek železnice prechádza do stavu ML a musí byť urýchlene vymenený. Existuje niekoľko značiek, podľa ktorých sa v príjmových a odchodových koľajach identifikujú chybné koľajnice. Patria sem:

• prekročenie normalizovaného zníženého kódu 41+44, bočného kódu 44 alebo vertikálneho opotrebovania hlavy koľajnice;
• štípanie kovu, ak hĺbka nepresahuje 3 mm a dĺžka je 25 mm;
• prítomnosť sklzu z kolies koľajových vozidiel, zvlnené opotrebovanie.

Je potrebné dodať, že k najväčšiemu percentu prechodu normálnych koľajníc do kategórie defektov dochádza v dôsledku nedostatku kontaktnej únavovej pevnosti materiálu. Takéto problémy defektov koľajníc a výhybkových prvkov, ktoré sú tiež inštalované na koľajniciach, sú klasifikované ako kódy 11 a 21. Tiež pomerne často je príčinou problém 44, čo znamená silné bočné opotrebovanie hlavy koľajnice. Pomerne často dochádza k korózii podrážky koľajnice - 69.

Obzvlášť nebezpečné chyby a príčiny

V prvom rade je pri kontrole koľajníc potrebné venovať pozornosť poruchám, ktoré sú spôsobené„únava“kovu. Sú považované za najnebezpečnejšie. Podrobnejšie to vyzerá takto. Koleso vlaku je počas pohybu v kontakte s koľajnicou na pomerne malej ploche. Práve cez túto malú oblasť sa prenáša obrovské množstvo napätia, ktoré vytvára pohybujúci sa vlak. Práve tieto kontaktné napätia, najmä ak sa vyskytujú v bezprostrednej blízkosti hlavy koľajnice, spôsobujú jej odštiepenie alebo odlupovanie kovu. Čím viac kolies prejde touto oblasťou, tým viac sa kov „unavuje“. Je to kvôli tomu, že defekty 11.1-2 sú spôsobené takým problémom, ako je nízka kontaktná pevnosť materiálu. Aby sa predišlo tomuto problému alebo aspoň aby koľajnice vydržali viac pohybov, je potrebné zvýšiť pevnosť suroviny.

Delaminácia alebo odlupovanie kovu môže byť spôsobené aj prítomnosťou vlasových línií, západov slnka alebo zajatia, ktoré sa môžu objaviť na povrchu koľajníc počas valcovania.

Skupiny defektov koľajníc ako 20.1-2 a 21.1-2 sa považujú za veľmi nebezpečné. Pokiaľ ide o druhú skupinu nedostatkov, pomerne často sa objavujú vo forme vnútorných trhlín v hlave alebo vonkajších trhlín, ktoré sa objavujú v oblasti filé v hlave. Ak sa takýto problém vyskytne, koľajnica sa môže následne pod váhou pohybujúceho sa vlaku zlomiť na množstvo malých kúskov. Prirodzene to povedie k nehode a vlak s najväčšou pravdepodobnosťou zíde z trate. Čo sa týka problémov s kódom 20.1-2, onivznikajú v samotnej hlave a hlavným dôvodom ich vzhľadu sú nedostatky vo výrobnej technológii.

Železničné defekty v dôsledku zlej kontroly

Za zmienku stojí, že 23. októbra 2014 bola schválená klasifikácia porúch koľajníc 2499 NTD / CPU. Tento dokument nadobudol platnosť 1. septembra 2015 a samotný dokument obsahuje 140 strán. Okrem toho bol prijatý aj nový pokyn o údržbe tratí 2288. Tento dokument nadobudol platnosť 3.1.2017.

Takéto nedostatky ako 11.1-2 a 21.1-2 sú tiež dosť často spôsobené tým, že cestári zle monitorujú stav koľajníc. Ak v prvom období prevádzky dôjde k nesprávnemu sklonu koľajnice, tak sa hlavné napätie presunie zo stredu úseku na okraj, kde sa nachádza zhlavie, čo samozrejme povedie k jeho rýchlemu opotrebovaniu. Frekvencia výskytu defektov sa tiež výrazne zvyšuje, ak dôjde k porušeniu hladkosti závitov koľajníc. Ďalej je dôležité poznamenať, že proces rastu výskytu týchto problémov je silne spojený nielen s nesprávnou údržbou tratí, ale aj s porušením starostlivosti o samotnú časť vlaku. Ak sa na kolesách auta objavia praskliny, šmýkačky a iné chyby, výrazne to ovplyvňuje únavovú pevnosť kovu a jeho vývoj.

Okrem hlavy sa často vyskytujú problémy aj v krku koľajníc - hlavným problémom sú praskliny v oblasti otvorov pre skrutky. Najčastejšie trhlina vzniká v obryse skrutkového spojenia a potom odchádza so sklonom 45 stupňov k horizontu. Účinný prostriedok boja proti takýmto trhlinámje kvalitný obsah spojov. Inými slovami, skrutky je potrebné dotiahnuť čo najtesnejšie, aby sa predišlo prehýbaniu koľajníc alebo ich klesaniu. Praskliny na krku sa tiež často objavujú v miestach, kde hlava koľajnice prechádza do podrážky. Hlavným dôvodom výskytu takejto chyby je nesprávne zvolený sklon koľajnice.

Čo sa týka samotnej podrážky, tu sa najčastejšie vyskytujú nielen praskliny, ale aj prepichnutia, vlasové línie. To všetko vedie k prerušeniu železničných tratí, vzniku pozdĺžnych trhlín a urýchľuje proces korózie. Najlepší spôsob, ako sa vysporiadať s mnohými defektmi podošvy, je nainštalovať pružnú podložku, ktorá je umiestnená priamo pod podrážkou koľajnice.

Umiestnenie chýb a ich názvy

V súčasnosti existujú pomerne veľké tabuľky, ktoré uvádzajú hlavné chyby koľajníc, ktoré sa môžu vyskytnúť. Označujú tiež miesto, kde sa vyskytuje toto alebo toto poškodenie, je presne uvedený kód problému. Takéto tabuľky vyzerajú takto.

Popis problému	Umiestnenie poškodenia na koľajniciach	Kód chyby
V dôsledku porušenia technológie výroby koľajníc sa môže vyskytnúť problém, ako sú praskliny alebo odštiepenie kovu na povrchu valcovania hlavy	Do kĺbu a von z neho	V závislosti od miesta môže byť kód 10.1 alebo 10.2
Praskliny alebo odštiepenie sa môžu vyskytnúť aj na boku hlavy respna filé. Vznikajú zvnútra pod vplyvom veľkého množstva nekovových nahromadení	Do kĺbu a von z neho	Ako v predchádzajúcom prípade, kód môže byť 11.1 alebo 11.2 v závislosti od miesta poškodenia
Na povrchu behúňa sa môžu vyskytnúť kovové triesky. Dôvodom je, že dynamický efekt v spojoch skrutiek sa zvyšuje	Na križovatke	tento kód poškodenia je 13.1
Kovové odlupovanie môže nastať na nášľapnej ploche hlavy v oblasti zvarového spoja po uplynutí tonáže, na ktorú sa vzťahuje záruka	Chyba zvarov koľajníc	Kód chyby 16.3 a 16.4
Podobný problém s odlupovaním, ale pred tým, ako zaručená tonáž prejde cez koľajnice	Zvarový spoj	Závada 17.3 a 17.4
Je možné, že sa v hlave môžu vyskytnúť priečne trhliny pod vplyvom termomechanických účinkov pri pošmyknutí alebo šmyku, napríklad	Vyskytuje sa vo vnútri aj mimo švu	24.1 a 24.2
V dôsledku porušenia technológie zvárania alebo porušenia pri spracovaní zvarov sa môžu v hlave vyskytnúť priečne trhliny. Je dôležité dodať, že to môže viesť k poruche koľajnice ihneď po premeškaní tonáže v rámci záruky	Zvarový spoj	26.3 a 26.4
Ak sa vyskytne rovnaký problém ako v predchádzajúcom prípade, ale predtým, ako bol preskočenýgarantovaná tonáž, potom sa problém presunie do inej kategórie	Zvarový spoj zostáva ako miesto	Kód chyby sa mení na 27.3 a 27.4
Ak dôjde k porušeniu technológie výroby koľajníc, môžu sa v hlavách koľajníc vytvoriť pozdĺžne alebo priečne trhliny.	Stáva sa to v kĺbe aj mimo kĺbu	Kód poškodenia 30.1 alebo 30.2

Určenie závad na železnici

Jediná metóda, ktorá vám dnes umožňuje odhaliť nové defekty na koľajniciach v ranom štádiu a predchádzať im, je ultrazvuková metóda.

Táto nedeštruktívna testovacia metóda dokáže odhaliť poškodenie kovových koľajníc pomocou ultrazvukových impulzov. Tento spôsob sa používa v mnohých odvetviach, kde sa pracuje s kovom, no najobľúbenejší je na železničných staniciach, kde je najdôležitejšie sledovať kvalitu koľají. Ultrazvuková detekcia chýb umožní pracovníkom rýchlo a presne identifikovať skryté poškodenie, pričom neovplyvní ani nezničí predmet štúdie.

Tento spôsob zisťovania porúch koľajníc má niekoľko nepopierateľných výhod.

Prvým a najdôležitejším je absencia akéhokoľvek poškodenia alebo akýchkoľvek iných stôp zanechaných na skúšobnej vzorke, t. j. nových defektov. Po druhé, náklady na takéto zariadenie sú pomerne nízke a spoľahlivosť údajov získaných v dôsledku jeho použitia je veľmi vysoká. Navyše je to dosť dôležitétakéto zariadenie vám umožňuje vyhľadávať nové defekty koľajníc kedykoľvek počas roka, čo je obzvlášť dôležité.

Ultrazvuková metóda zisťovania defektov vám umožňuje nájsť aj tie najmenšie poškodenia na akýchkoľvek kovových výrobkoch a spojoch. Z tohto dôvodu sa aktívne využívajú aj na kontrolu výhybiek a konštrukčných zvarov. Pomocou ultrazvukového zariadenia je možné určiť nasledujúce škody: výskyt porušení v homogenite štruktúry; skontrolujte miesta poškodené koróziou; skontrolujte, či chemické zloženie koľajnice zodpovedá zloženiu uvedenému v dokumentoch.