Defekti šina i njihova klasifikacija. Struktura oznake defekta na tračnici

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Zadnja izmjena: 2023-12-17 10:20

Postoji prilično veliki broj raznih defekata na šinama. Svi se javljaju iz različitih razloga. Ukupno postoje četiri glavne vrste nedostatka, zbog kojih dolazi do kvara. Loša tehnologija proizvodnje i zavarivanja kolosijeka je prvi uzrok trošenja. Drugi razlog je taj što je sadržaj puta prenizak. Materijal ima parametar kao što je čvrstoća kontaktnog zamora, a ako ovaj parametar nije dovoljno visok, tada i šine postaju neupotrebljive. Posljednji razlog kvara ovih objekata je udar voznog parka koji se kreće preko njih.

Uzroci neuspjeha

Tokom rada, defekti šine i njihova vjerovatna pojava izračunavaju se na osnovu nekoliko činjenica. Prvo, važan faktor je količina tonaže koja je prošla duž segmenta rute. Drugo, opterećenje na osovini voznog parka igra ulogu. Brzina vozova takođe može uticati na stanje šina. Praksa i zapažanja to pokazujuu toploj sezoni, odnosno u proljeće i ljeto, broj polomljenih staza se smanjuje. U jesen se ovaj pokazatelj blago povećava, a zimi se povećava za 2-3 puta u odnosu na toplu sezonu. Za to postoji objašnjenje, a ono leži u činjenici da na niskim temperaturama metal karakterizira povećana lomljivost. Drugim riječima, njegova udarna čvrstoća je svedena na minimum. Najveći procenat kvarova koloseka zbog kvarova na šinama dešava se u martu, ako govorimo o evropskom delu zemlje, a takođe i u aprilu, ako se radi o istočnim i sibirskim regionima.

Detektori grešaka se koriste za otkrivanje takvih problema. 96,5% svih identifikovanih problema može se identifikovati korišćenjem prenosivih ili prenosivih uređaja. Još 2% detektuje se pomoću detektora grešaka u automobilu i još 1% pomoću drugih modela ovog uređaja. Vrlo je važno napomenuti da postoji klasifikacija grešaka na tračnicima i njihov opis pomoću brojeva. Ovo je urađeno kako bi se moglo izvršiti statičko obračunavanje šina.

Klasifikacija

Bilo kakva oštećenja, lomovi ili nedostaci na dionicama kolosijeka označeni su jedinstvenim sistemom brojeva. Prva dva broja su glavna, a treći je pomoćni. Prvi broj označava vrstu kvara ili oštećenja šine. Osim toga, ukazuje i na lokaciju problema na željezničkoj dionici. Druga znamenka opisuje vrstu kvara ili opisuje oštećenje, uzimajući u obzir razlog zbog kojeg je došlo do oštećenjapojavio. Treća pomoćna znamenka označava lokaciju kvara ili oštećenja duž dužine šine. Detaljnije, defekti šine i njihova klasifikacija su opisani brojevima od 1 do 9 za prvi znak.

• Ako je prvi broj 1, to znači da je došlo do lomljenja i ljuštenja metala na kotrljajnoj površini glave šine.
• Ako je broj 2, to znači da su na dijelu kolosijeka pronađene poprečne pukotine u glavi šine.
• Broj 3 takođe označava prisustvo pukotina na glavi šine, ali uzdužnog tipa.
• Broj 4 označava da je došlo do plastičnih promjena, odnosno do gnječenja, okomitog, bočnog ili neravnomjernog trošenja glave.
• 5 su oštećenja šine i defekti koji utiču na vrat.
• 6 je kvar ili oštećenje đona šina.
• 7 - ovo je prilično jaka deformacija, jer ova brojka ukazuje na pojavu pregiba duž cijele dionice željezničke pruge.
• Ako se lomovi javljaju u vertikalnoj i horizontalnoj ravni, tada se umjesto prvog dodjeljuje broj 8.
• Svi ostali nedostaci šine, oštećenja itd. koji ne spadaju ni u jednu od gore navedenih kategorija označeni su brojem 9.

Određivanje značenja brojeva

Drugi od glavnih brojeva za šifru greške na tračnici također ima mnogo vrijednosti, tačnije, od 0 do 9.

• Ako je druga cifra 0, to znači da je kvar nastao zbog činjenice da je bilo odstupanja od tehnologije prilikom izrade ove dionice prugeproizvodnja.
• Broj 1 označava da je metalurški kvalitet čelika korištenog za proizvodnju šina bio nedovoljan. Također je moguće da je čvrstoća čelika bila niža od potrebne za normalan rad.
• 2 - označava da su napravljene greške tokom obrade krajeva, zbog čega dio puta nije uspio. Osim toga, uključuje i neke nedostatke koji se javljaju prilikom obrade šinskih profila.
• 3 - radi se o kvarovima na šinama željezničke pruge, koji su nastali zbog toga što su prekršeni zahtjevi uputstava za tekuće održavanje objekta. Uključuje i štetu uzrokovanu činjenicom da su narušeni principi tehnologije obrade rupa za vijke u topionici.
• Ako je drugi broj 4, onda to znači da su problemi sa šinama nastali zbog specifičnog uticaja na njih od strane voznog parka, na primjer, zbog klizanja. Ovo također uključuje oštećenja koja nastaju zbog činjenice da vozni park ne prolazi odgovarajuće provjere ili su načini vožnje narušeni.
• Broj 5 uključuje svu štetu uzrokovanu bilo kakvim mehaničkim udarom izvana, na primjer, udarcem u alat, udarcem šine o šinu, itd.
• Prilično česti defekti u zavarivanju šina uzrokovani su nepravilnostima u radu aparata za zavarivanje. Javljaju se u zavarenim spojevima i označeni su brojem 6.
• 7 - problemi povezani sa radom šina na spojevima.
• 8 - ovo su nedostaci koji nastaju zbog navlačenja šina, kao izbog nepravilnog zavarivanja spojeva šine.
• Svi problemi uzrokovani korozijom su označeni brojem 9.

Vrijedi napomenuti da je kvar dionice kolosijeka zbog kvara šina posljedica utjecaja više uzroka u isto vrijeme. Najčešće se ispostavlja da nedostatak održavanja željeznice uvelike ubrzava razvoj onih nedostataka koji su napravljeni prilikom montaže ili zavarivanja konstrukcije. Zbog toga postaje teško utvrditi uzrok, jer je potrebno pronaći tačno glavni izvor kvara. Defekti na šinama šinskog koloseka, odnosno njihova numeracija takođe ima treću cifru.

• 0 označava da je problem prisutan duž cijele dužine šine.
• 1 znači da je problem na spoju, na više mjesta. Možda je slomljen vijčani spoj, koji se nalazi na udaljenosti od najmanje 750 mm od kraja šine. Ako govorimo o zavarenom spoju, onda na udaljenosti od 200 mm simetrično 100 mm sa svake strane ose vara.
• 2 označava da su problemi negdje izvan zgloba. Ako govorimo o vijčanom spoju, onda morate pogledati razmak od 440 mm simetrično 220 mm sa svake strane ose vara u stopi šine.

Defekti u zavarivanju tračnica i druga oštećenja se također dijele u četiri kategorije, ovisno o stepenu njihovog razvoja. Postoji stepen DP, D1, D2 i D3. Najopasniji su DP. Ova oznaka označava da je šteta dosegla kritične vrijednosti ili veličine. Takva područja bi trebalaprvo treba zamijeniti. Defekti koji su klasifikovani kao D1 i D2 biće otklonjeni u skladu sa utvrđenom procedurom, koja uzima u obzir intenzitet problema. Šine s defektima koji se odnose na kategoriju D3 zamjenjuju se samo ako glava kolosijeka tako odluči. Odluka se donosi na osnovu podataka koje predradnik prenosi nakon zakazanog pregleda i uzimajući u obzir stepen razvoja kvara. Kao rezultat toga, ispada da se kodovi kvarova na tračnicima sastoje od tri cifre, kao i indikacije stepena njihovog razvoja na dionici.

Otkrivanje grešaka

Detekcija grešaka je postupak za identifikaciju nedostataka u konstrukciji željeznice pomoću posebnih uređaja za detekciju grešaka. Vrijedi napomenuti da šine prolaze kroz ovu proceduru nekoliko puta. Prva detekcija kvara se vrši u postrojenju za valjaonicu šina, kada je potrebno proceniti kvalitet završenog posla. Naredni proces verifikacije se odvija već u operativnim uslovima, odnosno na putu. Dodatno, verifikacija se vrši u radionicama za zavarivanje šina, gde se vrši proces zavarivanja ne samo novih, već i popravka ili zavarivanje starih konstrukcija.

Procedura detekcije grešaka je prvenstveno namijenjena identifikaciji onih opasnih defekata šine koji se nalaze unutar konstrukcije, odnosno još nemaju nedostatke izvana. Ovo omogućava pravovremenu zamjenu oštećene strukture.

Vrste problema

Trenutno su sve vrste kvarova, načini njihovog otklanjanja, razlozi njihovog nastanka,načini njihovog određivanja, itd., prikazani su u "Regulatornoj i tehničkoj dokumentaciji NTD / TsP 2002". Osim toga, vrijedno je napomenuti da postoji i eksperimentalna dokumentacija, kao i klasifikacija kvarova šina NTD / TsP 1-93, prema kojoj su svi problemski dijelovi željeznice podijeljeni na akutno neispravne (OD) i neispravne (D). To je kategorija mana D uz pomoć NTD/CPU 2002 koja se dijeli na veliki broj tipova, ovisno o uzroku nastanka, stepenu distribucije i lokaciji na ruti.

Oštro neispravne šine su one koje predstavljaju direktnu prijetnju kretanju voza, jer se zbog utjecaja kvara mogu srušiti pravo pod točkove voza ili uzrokovati izlazak voznog parka iz track. Ako se pronađe takva dionica, mora se odmah promijeniti ili u novu ili u staru sa kilometarske zalihe. Ako su na željezničkim šinama otkriveni novi kvarovi prije isteka garantnog roka za njihovu upotrebu, ili ako je kroz njih prošla manja tonaža nego što je navedeno u dokumentaciji, reklamacija se podnosi metalurškom kombinatu u kojem su proizvedeni. Ako je kvar na zavarenom spoju otkriven i prije roka, reklamacija se podnosi postrojenju za zavarivanje tračnica.

Neispravne šine obuhvataju one dijelove kolosijeka koji su zbog dugog vijeka trajanja počeli postati neupotrebljivi. Očekuje se stvaranje nedostataka u takvim područjima. Međutim, oni i dalje moraju osigurati siguran prolaz voznih sredstava. Iako uU nekim slučajevima se uvodi ograničenje brzine prilikom prolaska takvog segmenta staze. Novo izdanje šinskih defekata i njihova klasifikacija precizno je predstavljeno u normativno-tehničkom dokumentu NTD/CPU 2002. Vrijednosti kodova mogućih problema su predstavljene iznad.

Razdvajanje na oštro defektna i defektna područja

U dokumentaciji je naznačena brzina kojom se voz smije kretati duž određene dionice pruge. Ako stepen razvoja defekta pripada DP grupi, tada brzina kretanja nije veća od 40 km/h do trenutka eliminacije. Kategorija D1 dozvoljava brzinu ne veću od 70 km / h, D2 - ne veću od 100 km / h. Nedostaci koji pripadaju grupi D3 ne stvaraju ograničenje brzine kretanja željezničkih vozila.

Pored toga, postoji određeni vremenski okvir za zamjenu svake grupe neispravnih šina. Ako u utvrđenom roku ne dođe do zamjene, kategorija se zamjenjuje višom. Drugim riječima, DP3 ide u D2, D2 u D1, D1 u DP. Naravno, sa svakim prelazom rokovi zamene postaju sve strožiji, a povećava se i ograničenje brzine kretanja, u skladu sa utvrđenim normama.

Defekti na šinama i njihova nova klasifikacija prema NTD/CPU takođe definišu probleme koji pretvaraju deo koloseka u stanje akutno neispravnih ili jednostavno neispravnih koloseka. OD spadaju problemi kao što su:

• Pojava poprečnih, uzdužnih ili bočnih pukotina u glavi šina. Najčešće kvarovi pripadaju drugoj i trećoj grupi, a njihove šifre su 20, 21, 24, 25.
• Pukotine u rupama za vijke sašifra 53, kao i pukotine na vratu šine, bez obzira na veličinu, kao i kod šifre 50, 55, 59 i 56.1.
• Pojava korozije ili lokalnog habanja šina sa šifrom 69 pukotina koje su nastale usled zamora od korozije, lomljenja đona šina kod šifre 60, 64, 65, 66, kao i poprečnih lomova šina.

Pojava bilo kojeg od ovih novih kvarova dovodi do toga da čak i nova dionica pruge prelazi u stanje ML i mora se hitno zamijeniti. Postoji nekoliko znakova po kojima se prepoznaju neispravne šine na prijemnim i odlaznim kolosijecima. Ovo uključuje:

• premašavanje normalizovanog redukovanog koda 41+44, bočnog koda 44 ili okomitog trošenja glave;
• odsecanje metala, ako dubina ne prelazi 3 mm, a dužina je 25 mm;
• prisustvo klizanja sa točkova voznog parka, talasasto habanje.

Vrijedi dodati i to da se najveći postotak prijelaza normalnih šina u kategoriju neispravnih događa zbog činjenice da nedostaje čvrstoća materijala na kontaktni zamor. Ovakvi problemi kvarova na šinama i elementima skretnice, koji se takođe ugrađuju na šine, klasifikuju se pod šiframa 11 i 21. Takođe, često je uzrok problem 44, što znači jako bočno trošenje glave šine. Vrlo često dolazi do korozije đona šine - 69.

Posebno opasni nedostaci i uzroci

Prije svega, prilikom provjere šina potrebno je obratiti pažnju na one kvarove koji su uzrokovani"zamor" metala. Smatraju se najopasnijim. Detaljnije, to izgleda ovako. Točak voza je u kontaktu sa šinom na prilično maloj površini tokom kretanja. Kroz ovo malo područje prenosi se ogromna količina napona koju stvara voz u pokretu. Upravo ta kontaktna naprezanja, posebno ako se jave u neposrednoj blizini glave šine, uzrokuju njeno lomljenje ili dovode do lomljenja metala. Što više točkova prolazi kroz ovo područje, metal se više "zamara". Zbog toga su defekti 11.1-2 uzrokovani problemom kao što je niska kontaktna čvrstoća materijala. Da bi se izbjegao ovaj problem, ili barem da bi šine izdržale više pokreta, potrebno je povećati čvrstoću sirovine.

Delaminacija ili lomljenje metala takođe može biti uzrokovano prisustvom dlaka, zalazaka sunca ili zarobljenosti, koji se mogu pojaviti na površini šina tokom kotrljanja.

Ovakve grupe defekata šina kao što su 20.1-2 i 21.1-2 smatraju se veoma opasnim. Što se tiče druge grupe nedostataka, oni se često pojavljuju u obliku unutrašnjih pukotina u glavi ili vanjskih pukotina koje se pojavljuju u području fileta u glavi. Ako dođe do takvog problema, tada se šina može naknadno slomiti pod težinom voza u pokretu na mnogo malih komada. Naravno, to će dovesti do nesreće i, najvjerovatnije, voz će sići sa pruge. Što se tiče problema sa šifrom 20.1-2, oninastaju u samoj glavi, a glavni razlog njihovog pojavljivanja su nedostaci u tehnologiji izrade.

Defekti na železnici zbog loše inspekcije

Vrijedi napomenuti da je 23. oktobra 2014. odobrena klasifikacija šinskih defekata 2499 NTD / CPU. Ovaj dokument je stupio na snagu 1. septembra 2015. godine, a sam dokument sadrži 140 stranica. Pored toga, usvojeno je i novo uputstvo o održavanju koloseka 2288. Ovaj dokument je stupio na snagu 01.03.2017.

Takvi nedostaci kao što su 11.1-2 i 21.1-2 takođe su prilično česti zbog činjenice da majstori za puteve slabo prate stanje šina. Ako u prvom periodu rada dođe do nepravilnog nagiba šine, tada će se glavni napon pomjeriti sa središta presjeka na rub gdje se nalazi glava, što će, naravno, dovesti do njenog brzog habanja. Učestalost pojave nedostataka također se značajno povećava ako dođe do kršenja glatkosti navoja šine. Nadalje, važno je napomenuti da je proces porasta pojave ovih problema snažno povezan ne samo s nepravilnim održavanjem kolosijeka, već i sa kršenjima u njezi samog kotrljajućeg dijela voza. Ako se na kotačima automobila pojave napuknuti, klizači i drugi nedostaci, onda to uvelike utiče na zamornu čvrstoću metala i njegov razvoj.

Pored glave, problemi se često javljaju i u vratu šina - pukotine u predelu rupa za vijke, glavni problem. Najčešće, pukotina nastaje u konturi vijčane veze, a zatim odlazi pod nagibom od 45 stepeni prema horizontu. Efikasno sredstvo za borbu protiv takvih pukotinaje kvalitetan sadržaj spojeva. Drugim riječima, potrebno je što je moguće čvršće zategnuti vijke, kako bi se spriječilo opuštanje šina ili njihovo slijeganje. Pukotine na vratu često se pojavljuju i na mjestima gdje glava šine prelazi u đon. Glavni razlog za pojavu ovakvog kvara je pogrešno odabran donji nagib šine.

Što se samog đona tiče, ovde najčešće nema samo pukotina, već i uboda, dlaka. Sve to dovodi do loma željezničkih pruga, do pojave uzdužnih pukotina i ubrzava proces korozije. Najbolji način da se nosite sa mnogim defektima đona je da instalirate elastičnu podlogu koja se postavlja direktno ispod đona šine.

Lokacija nedostataka i njihova imena

Trenutno postoje prilično velike tabele koje ukazuju na glavne nedostatke šine koji se mogu pojaviti. Oni također ukazuju na mjesto gdje se javlja ova ili ona šteta, kod problema je precizno naznačen. Ovakve tabele izgledaju ovako.

Opis problema	Lokacija oštećenja na šinama	Šifra greške
Zbog kršenja tehnologije proizvodnje šina može doći do problema kao što su pukotine ili lomljenje metala na površini kotrljanja glave	Ulazi i izlazi iz zgloba	U zavisnosti od lokacije, kod može biti 10.1 odnosno 10.2
Pukotine ili lomljenje se mogu pojaviti i na strani glave ilina fileu. Nastaju iznutra pod uticajem velikog broja nemetalnih nakupina	Ulazi i izlazi iz zgloba	Kao iu prethodnom slučaju, kod može biti 11.1 ili 11.2 u zavisnosti od lokacije oštećenja
Može doći do lomljenja metala na površini gazećeg sloja. Razlog tome je što se povećava dinamički efekat u spojevima vijaka	Na raskrsnici	ova šifra štete je 13.1
Metalno lomljenje može se pojaviti na površini gazećeg sloja glave u području zavarenog spoja nakon isteka količine tonaže koja je prošla pod garancijom	Defekt šinskih zavara	Šifra greške 16.3 i 16.4
Sličan problem lomljenja, ali prije nego što je zagarantovana tonaža prešla preko šina	Zavareni spoj	Defekt 17.3 i 17.4
Moguće je da se na glavi pojave poprečne pukotine pod uticajem termomehaničkih efekata od klizanja ili klizanja, na primer	Pojavljuje se unutar i izvan šava	24.1 i 24.2
Zbog kršenja tehnologije zavarivanja ili kršenja u obradi zavarenih spojeva može doći do poprečnih pukotina na glavi. Važno je dodati da to može dovesti do kvara šine odmah nakon što se propusti garantna tonaža	Zavareni spoj	26,3 i 26,4
Ako se pojavi isti problem kao u prethodnom slučaju, ali prije nego što je preskočenzagarantovana tonaža, onda se problem prenosi u drugu kategoriju	Zavareni spoj ostaje kao lokacija	Kôd greške se mijenja u 27.3 i 27.4
Ako je tehnologija proizvodnje šina narušena, mogu se stvoriti uzdužne ili poprečne pukotine na glavama šina.	Ovo se dešava i u zglobu i izvan zgloba	Šifra štete 30.1 ili 30.2

Utvrđivanje kvarova na željeznici

Danas je ultrazvučna metoda jedina metoda koja vam omogućava da otkrijete nove defekte na željezničkim šinama u ranoj fazi i spriječite ih.

Ova metoda ispitivanja bez razaranja može otkriti oštećenja na metalnim šinama pomoću ultrazvučnih impulsa. Ova metoda se koristi u mnogim industrijama gdje se radi sa metalom, ali je najpopularnija na željezničkim stanicama gdje je najvažnije pratiti kvalitet kolosijeka. Ultrazvučna detekcija grešaka će omogućiti radnicima da brzo i precizno identifikuju skrivena oštećenja, a da pritom ne utiču na ili uništavaju predmet proučavanja.

Ova metoda otkrivanja defekata šine ima nekoliko neospornih prednosti.

Prvo, i najvažnije, je odsustvo bilo kakvog oštećenja ili bilo kakvih drugih tragova ostavljenih na ispitnom uzorku, odnosno novih nedostataka. Drugo, cijena takve opreme je prilično niska, a pouzdanost podataka dobivenih kao rezultat njegove upotrebe je vrlo visoka. Štaviše, dovoljno je važno datakav uređaj vam omogućava da u bilo koje doba godine tražite nove kvarove na šinama, što je posebno važno.

Ultrazvučna metoda otkrivanja nedostataka omogućava vam da pronađete čak i najmanja oštećenja u svim metalnim proizvodima i spojevima. Iz tog razloga, oni se također aktivno koriste za pregled skretnica i konstruktivnih zavarenih spojeva. Pomoću ultrazvučne opreme mogu se utvrditi sljedeća oštećenja: pojava poremećaja u homogenosti strukture; provjeriti mjesta oštećena korozijom; provjerite da li hemijski sastav šine odgovara onom navedenom u dokumentima.