Okvare tirnic in njihova razvrstitev. Struktura označevanja napak tirnice

2024 Avtor: Howard Calhoun | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2023-12-17 10:40

Obstaja dokaj veliko število različnih okvar tirnic. Vsi se pojavijo iz različnih razlogov. Skupno obstajajo štiri glavne vrste pomanjkljivosti, zaradi katerih pride do okvare. Slaba tehnologija izdelave tirov in varjenja je prvi vzrok obrabe. Drugi razlog je, da je vsebina poti prenizka. Material ima tak parameter, kot je trdnost kontaktne utrujenosti, in če ta parameter ni dovolj visok, postanejo tudi tirnice neuporabne. Zadnji razlog za okvaro teh objektov je udarec tirnih vozil, ki se premikajo po njih.

Vzroki za neuspeh

Med delovanjem se okvare tirnic in njihova verjetna pojava izračunajo na podlagi več dejstev. Prvič, pomemben dejavnik je količina tonaže, ki je prešla vzdolž odseka poti. Drugič, pomembno vlogo igra obremenitev osi tirnih vozil. Hitrost vlakov lahko vpliva tudi na stanje tirnic. Praksa in opazovanje to kažetav topli sezoni, to je spomladi in poleti, se število zlomljenih tirov zmanjša. Jeseni se ta kazalnik nekoliko poveča, pozimi pa se poveča za 2-3 krat v primerjavi s toplo sezono. Za to obstaja razlaga in je v tem, da je pri nizkih temperaturah kovina značilna povečana krhkost. Z drugimi besedami, njegova udarna trdnost je zmanjšana na minimum. Največji odstotek okvar tira zaradi okvar na tirih je marca, če govorimo o evropskem delu države, in tudi aprila, če gre za vzhodne in sibirske regije.

Detektorji napak se uporabljajo za odkrivanje takšnih težav. 96,5 % vseh ugotovljenih težav je mogoče prepoznati z odstranljivimi ali prenosnimi napravami. Še 2 % se zazna z avtomobilskimi detektorji napak in še 1 % z drugimi modeli te naprave. Zelo pomembno je omeniti, da obstaja klasifikacija okvar tirnic in njihov opis s številkami. To je bilo storjeno, da bi lahko izvedli statično obračunavanje tirnic.

Razvrstitev

Morebitne poškodbe, zlomi ali okvare na odsekih proge so označene z uporabo enotnega sistema številk. Prvi dve številki sta glavni, tretja pa pomožna. Prva številka označuje vrsto okvare ali poškodbe tirnice. Poleg tega označuje tudi lokacijo težave na železniškem odseku. Druga številka označuje vrsto okvare oziroma škodo, ob upoštevanju vzroka zanjopojavil. Tretja pomožna številka označuje lokacijo okvare ali poškodbe vzdolž dolžine tirnice. Podrobneje so napake tirnic in njihova razvrstitev opisane s številkami od 1 do 9 za prvi znak.

• Če je prva številka 1, potem to pomeni, da je prišlo do lomljenja in luščenja kovine na kotalni površini glave tirnice.
• Če je številka 2, to pomeni, da so bile na odseku tira najdene prečne razpoke v glavi tirnice.
• Številka 3 označuje tudi prisotnost razpok v glavi tirnice, vendar vzdolžnega tipa.
• Številka 4 označuje, da je prišlo do plastičnih sprememb, to je drobljenja, navpične, bočne ali neenakomerne obrabe glave.
• 5 so poškodbe tirnic in okvare, ki prizadenejo vrat.
• 6 je okvara ali poškodba podplata tirnic.
• 7 - to je precej močna deformacija, saj ta številka označuje pojav pregibov vzdolž celotnega odseka železnice.
• Če pride do preloma v navpični in vodoravni ravnini, se namesto prve dodeli številka 8.
• Vse druge okvare, poškodbe tirnic itd., ki ne spadajo v nobeno od zgornjih kategorij, so označene s številko 9.

Določanje pomena števil

Druga od glavnih številk za kodo okvare tirnice ima tudi veliko vrednosti, natančneje od 0 do 9.

• Če je druga številka 0, to pomeni, da je napaka nastala zaradi dejstva, da je prišlo do odstopanj od tehnologije pri ustvarjanju tega odseka železniceproizvodnja.
• Številka 1 označuje, da je bila metalurška kakovost jekla, uporabljenega za izdelavo tirnic, nezadostna. Možno je tudi, da je bila trdnost jekla nižja od potrebne za normalno delovanje.
• 2 - označuje, da so bile med obdelavo koncev storjene napake, zaradi katerih odsek poti ni uspel. Poleg tega vključuje tudi nekatere pomanjkljivosti, ki se pojavijo pri obdelavi profilov tirnic.
• 3 - gre za napake na tirnicah železniškega tira, ki so nastale zaradi kršenja zahtev navodil za tekoče vzdrževanje objekta. Vključuje tudi škodo, ki je nastala zaradi kršitve načel tehnologije obdelave lukenj za vijake v talilni.
• Če je druga številka 4, potem to pomeni, da so se težave s tirnicami pojavile zaradi specifičnega vpliva tirnih vozil nanje, na primer zaradi zdrsa. To vključuje tudi škodo, ki nastane zaradi dejstva, da železniški vozni park ne opravi ustreznih pregledov ali so kršeni načini vožnje.
• Številka 5 vključuje vse poškodbe, ki jih povzroči kakršen koli mehanski udar od zunaj, na primer udarec v orodje, udarec tirnice ob tirnico itd.
• Dokaj pogoste okvare pri varjenju tirnic nastanejo zaradi nepravilnosti v delovanju varilnega stroja. Pojavljajo se v zvarjenih spojih in so oštevilčene 6.
• 7 - težave, povezane z delovanjem tirnic na spojih.
• 8 - to so napake, ki nastanejo zaradi nalaganja tirnic, kot tudizaradi nepravilnega varjenja tirničnih spojev.
• Vse težave zaradi korozije so oštevilčene z 9.

Omeniti velja, da je okvara odseka tira zaradi okvare tirnic posledica vpliva večih vzrokov hkrati. Najpogosteje se izkaže, da pomanjkanje vzdrževanja železnice močno pospešuje razvoj tistih napak, ki so nastale med montažo ali varjenjem konstrukcije. Zaradi tega postane težko ugotoviti vzrok, saj je treba natančno najti glavni vir okvare. Okvare na tirnicah železniškega tira, oziroma njihovo oštevilčenje ima tudi tretjo številko.

• 0 pomeni, da je težava prisotna vzdolž celotne dolžine tirnice.
• 1 pomeni, da je težava na spoju, na več mestih. Morda je pokvarjen vijačni spoj, ki se nahaja na razdalji najmanj 750 mm od konca tirnice. Če govorimo o zvarnem spoju, potem na razdalji 200 mm simetrično 100 mm na vsaki strani osi zvara.
• 2 pomeni, da so težave nekje zunaj sklepa. Če govorimo o vijačni povezavi, potem morate gledati na razdaljo 440 mm simetrično 220 mm na vsaki strani osi zvara v nogi tirnice.

Okvare pri varjenju tirnic in druge poškodbe so prav tako razdeljene v štiri kategorije, odvisno od stopnje njihove razvitosti. Obstaja stopnja DP, D1, D2 in D3. Najbolj nevarni so DP. Ta oznaka pomeni, da je škoda dosegla kritične vrednosti ali velikosti. Takšna območja bi moralanajprej zamenjati. Okvare, ki so razvrščene kot D1 in D2, se odpravijo po ustaljenem postopku, ki upošteva intenzivnost težave. Tirnice z okvarami, ki so povezane s kategorijo D3, se zamenjajo le, če tako odloči vodja proge. Odločitev se sprejme na podlagi podatkov, ki jih pošlje delovodja po načrtovanem pregledu in ob upoštevanju stopnje razvoja okvare. Posledično se izkaže, da so kode okvare tirnice sestavljene iz treh števk, pa tudi navedba stopnje njihovega razvoja na odseku.

Odkrivanje napak

Odkrivanje napak je postopek za ugotavljanje napak v konstrukciji železnice s posebnimi napravami za odkrivanje napak. Omeniti velja, da gredo tirnice večkrat skozi ta postopek. Prvo odkrivanje napak se izvede v tirni valjarju, ko je treba oceniti kakovost končnega dela. Naslednji postopek preverjanja poteka že v obratovalnih pogojih, torej na poti. Dodatno se preverjanje izvaja v delavnicah za varjenje tirnic, kjer poteka postopek varjenja ne le novih, temveč tudi popravila ali varjenje starih konstrukcij.

Postopek odkrivanja napak je namenjen predvsem ugotavljanju tistih nevarnih okvar tirnic, ki so znotraj konstrukcije, torej na zunanji strani še nimajo napak. To omogoča pravočasno zamenjavo poškodovane strukture.

Vrste težav

Trenutno so vse vrste okvar, načini za njihovo odpravo, razlogi za njihov nastanek,načini njihovega določanja itd. so predstavljeni v "Predpisni in tehnični dokumentaciji NTD / TsP 2002". Poleg tega je treba omeniti, da obstaja tudi eksperimentalna dokumentacija, pa tudi klasifikacija okvar tirnic NTD / TsP 1-93, po kateri so vsi problemski odseki železnice razdeljeni na akutno okvarjene (OD) in okvarjene (D). To je kategorija napak D s pomočjo NTD/CPU 2002, ki je razdeljena na veliko število vrst, odvisno od vzroka nastanka, stopnje razširjenosti in lokacije na poti.

Ostro okvarjene tirnice so tiste, ki neposredno ogrožajo gibanje vlaka, saj se zaradi vpliva napake lahko zrušijo tik pod kolesi vlaka ali povzročijo, da tirna vozila zapustijo skladbo. Če se takšen odsek najde, ga je treba nemudoma zamenjati bodisi v novega bodisi v starega iz kilometrske zaloge. Če so bile na tirnicah odkrite nove okvare pred iztekom garancijske dobe za njihovo uporabo ali če je skoznje prešlo manj tonaže, kot je navedeno v dokumentaciji, se vloži reklamacija zoper metalurški obrat, kjer so bile izdelane. Če je bila napaka na zvarnem spoju odkrita tudi pred rokom, se reklamacija vloži v varilnico tirnic.

Okvarjene tirnice vključujejo tiste odseke tira, ki so zaradi dolge življenjske dobe začeli postajati neuporabni. Na takih območjih se pričakuje nastanek napak. Še vedno pa morajo zagotoviti varen prehod voznega parka. Čeprav vV nekaterih primerih se pri prehodu takšnega odseka poti uvede omejitev hitrosti. Nova izdaja okvar tirnic in njihova klasifikacija je natančno predstavljena v normativno-tehničnem dokumentu NTD/CPU 2002. Zgoraj so bile predstavljene vrednosti kod možnih težav.

Ločitev na močno okvarjena in okvarjena področja

Dokumentacija označuje hitrost, s katero se vlak lahko premika po določenem delu proge. Če stopnja razvoja okvare spada v skupino DP, potem hitrost gibanja do trenutka odprave ni večja od 40 km / h. Kategorija D1 dovoljuje hitrost največ 70 km / h, D2 - ne več kot 100 km / h. Pomanjkljivosti, ki spadajo v skupino D3, ne ustvarjajo omejitve hitrosti gibanja tirnih vozil.

Poleg tega je nastavljen časovni okvir za zamenjavo vsake skupine okvarjenih tirnic. Če v določenem roku ne pride do zamenjave, se kategorija nadomesti z višjo. Z drugimi besedami, DP3 gre v D2, D2 v D1, D1 v DP. Seveda se z vsakim prehodom roki zamenjave zaostrijo, poveča pa se tudi hitrost gibanja v skladu z uveljavljenimi normativi.

Okvare v tirnicah in njihova nova klasifikacija po NTD/CPU prav tako opredeljujejo težave, ki odsek tirnice spremenijo v stanje akutno okvarjenih ali preprosto okvarjenih tirov. V OD spadajo težave, kot so:

• Pojav prečnih, vzdolžnih ali stranskih razpok v glavi tirnic. Najpogosteje so razčlenitve v drugi in tretji skupini, njihove kode pa so 20, 21, 24, 25.
• Pokanje v luknjah za vijake zkoda 53, kot tudi razpoke v vratu tirnice, ne glede na velikost, pa tudi s kodami 50, 55, 59 in 56.1.
• Pojav korozije ali lokalne obrabe tirnic s kodo 69 razpok, ki so nastale zaradi korozijske utrujenosti, lomljenja podplata tirnic s kodami 60, 64, 65, 66, pa tudi prečnih zlomov tirnic.

Pojav katere od teh novih okvar vodi v dejstvo, da celo nov odsek železnice preide v stanje ML in ga je treba nujno zamenjati. Obstaja več znakov, po katerih se na sprejemnih in odhodnih tirih prepoznajo pokvarjene tirnice. Ti vključujejo:

• preseka normalizirano zmanjšano kodo 41+44, stransko kodo 44 ali navpična obraba glave;
• odrezovanje kovine, če globina ne presega 3 mm in je dolžina 25 mm;
• prisotnost zdrsa s koles tirnih vozil, valovita obraba.

Treba je dodati tudi, da največji odstotek prehoda običajnih tirnic v kategorijo okvare nastane zaradi pomanjkanja trdnosti materiala pri kontaktni utrujenosti. Takšne težave z okvarami na tirnicah in elementih tirnic, ki so vgrajeni tudi na tirnice, so razvrščeni kot kodi 11 in 21. Prav tako je pogosto vzrok težava 44, kar pomeni močno bočno obrabo glave tirnice. Precej pogosto pride do korozije podplata tirnice - 69.

Posebej nevarne okvare in vzroki

Najprej je treba pri preverjanju tirnic biti pozoren na tiste okvare, ki so posledica"utrujenost" kovine. Veljajo za najbolj nevarne. Podrobneje je videti takole. Vlakovno kolo je med premikanjem v stiku z tirnico na dokaj majhnem območju. Skozi to majhno območje se prenaša ogromna količina napetosti, ki jo ustvari premikajoči se vlak. Prav te kontaktne napetosti, zlasti če se pojavijo v neposredni bližini glave tirnice, povzročijo, da se le-ta odkruši ali povzroči lomljenje kovine. Več koles preide skozi to območje, bolj se kovina "utrudi". Prav zaradi tega so napake 11.1-2 posledica takšne težave, kot je nizka kontaktna trdnost materiala. Da bi se izognili tej težavi ali vsaj da bi tirnice zdržale več premikov, je treba povečati trdnost surovine.

Delaminacija ali lomljenje kovine lahko povzroči tudi prisotnost lasnih linij, sončnih zahodov ali ujetosti, ki se lahko pojavijo na površini tirnic med valjanjem.

Takšne skupine okvar tirnic, kot sta 20.1-2 in 21.1-2, veljajo za zelo nevarne. Kar zadeva drugo skupino napak, se pogosto pojavljajo v obliki notranjih razpok v glavi ali zunanjih razpok, ki se pojavijo na območju fileta v glavi. Če pride do takšne težave, se lahko tirnica pod težo premikajočega se vlaka nato zlomi na veliko majhnih kosov. Seveda bo to povzročilo nesrečo in najverjetneje bo vlak zapustil tir. Kar zadeva težave s kodo 20.1-2, sonastanejo v glavi sami, glavni razlog za njihov videz pa so pomanjkljivosti v proizvodni tehnologiji.

Okvare na železnici zaradi slabega pregleda

Omeniti velja, da je bila 23. oktobra 2014 odobrena klasifikacija okvar tirnic 2499 NTD / CPU. Ta dokument je stopil v veljavo 1. septembra 2015, sam dokument pa vsebuje 140 strani. Poleg tega je bilo sprejeto tudi novo navodilo o vzdrževanju tirov 2288. Ta dokument je stopil v veljavo 01.3.2017.

Takšne napake, kot sta 11.1-2 in 21.1-2, so tudi precej pogosto posledica dejstva, da cestni mojstri slabo spremljajo stanje tirnic. Če se v prvem obdobju delovanja pojavi napačen podnaklon tirnice, se bo glavni stres premaknil iz središča odseka na rob, kjer se nahaja glava, kar bo seveda povzročilo njeno hitro obrabo. Pogostost pojavljanja napak se znatno poveča tudi, če pride do kršitve gladkosti tirnih niti. Poleg tega je pomembno omeniti, da je proces rasti pojava teh težav močno povezan ne le z nepravilnim vzdrževanjem tirov, temveč tudi s kršitvami pri oskrbi samega kotalnega dela vlaka. Če se na kolesih avtomobila pojavijo drobci, drsniki in druge pomanjkljivosti, potem to močno vpliva na utrujenost kovine in njen razvoj.

Poleg glave se težave pogosto pojavljajo v vratu tirnic - razpoke na območju lukenj za vijake, glavna težava. Najpogosteje razpoka nastane v konturi vijačne povezave, nato pa zapusti pod naklonom 45 stopinj proti obzorju. Učinkovito sredstvo za boj proti takšnim razpokamje kakovostna vsebina sklepov. Z drugimi besedami, vijake je treba zategniti čim tesneje, da preprečite povešanje tirnic ali njihovo posedanje. Razpoke na vratu se pogosto pojavijo tudi na mestih, kjer glava tirnice prehaja v podplat. Glavni razlog za pojav takšne napake je napačno izbran naklon tirnice.

Kar zadeva sam podplat, tukaj najpogosteje niso samo razpoke, ampak tudi luknje, dlake. Vse to vodi do zloma železniških tirov, do pojava vzdolžnih razpok in pospešuje proces korozije. Najboljši način za reševanje številnih okvar podplata je namestitev prožne blazinice, ki je nameščena neposredno pod tirnim podplatom.

Lokacija okvar in njihova imena

Trenutno obstajajo precej velike tabele, ki kažejo glavne okvare tirnic, ki se lahko pojavijo. Označujejo tudi kraj, kjer se pojavi ta ali ona škoda, koda težave je natančno navedena. Takšne tabele izgledajo takole.

Opis težave	Lokacija škode na tirnicah	Koda napake
Zaradi kršitve tehnologije izdelave tirnic lahko pride do težav, kot so razpoke ali odrezki kovine na kotalni površini glave	V in iz spoja	Odvisno od lokacije je lahko koda 10,1 oziroma 10,2
Razpoke ali odrezki se lahko pojavijo tudi na strani glave ozna fileju. Nastanejo od znotraj pod vplivom velikega števila nekovinskih akumulacij	V in iz spoja	Tako kot v prejšnjem primeru je lahko koda 11.1 ali 11.2, odvisno od lokacije škode
Na površini tekalne plasti lahko pride do lomljenja kovine. Razlog za to je, da se dinamični učinek v spojih vijakov poveča	Na križišču	ta koda škode je 13,1
Kovinsko lomljenje se lahko pojavi na površini tekalne plasti glave v območju zvarjenega spoja, ko poteče količina tonaže, ki je bila prenesena pod garancijo	defekt tirnih zvarov	Koda napake 16.3 in 16.4
Podobna težava z lomljenjem, vendar preden je zagotovljena tonaža prešla čez tirnice	Zvarni spoj	defekt 17,3 in 17,4
Možno je, da se na glavi pojavijo prečne razpoke pod vplivom termomehanskih učinkov zaradi zdrsa ali zdrsa, na primer	Pojavlja se znotraj in zunaj šiva	24,1 in 24,2
Zaradi kršitve varilne tehnologije ali kršitve pri obdelavi zvarov se lahko v glavi pojavijo prečne razpoke. Pomembno je dodati, da lahko to povzroči okvaro železnice takoj po zamudi garancijske tonaže	Zvarni spoj	26,3 in 26,4
Če se pojavi enaka težava kot v prejšnjem primeru, vendar preden je bila preskočenazajamčena tonaža, potem se problem prenese v drugo kategorijo	Zvarni spoj ostane kot lokacija	Koda napake se spremeni v 27.3 in 27.4
Če je tehnologija izdelave tirnic kršena, lahko nastanejo vzdolžne ali prečne razpoke v glavah tirnic.	To se zgodi tako v sklepu kot zunaj sklepa	Škoda koda 30,1 ali 30,2

Določanje železniških napak

Danes je edina metoda, ki omogoča odkrivanje novih okvar na železniških tirnicah v zgodnji fazi in njihovo preprečevanje, ultrazvočna metoda.

Ta metoda nedestruktivnega testiranja lahko zazna poškodbe na kovinskih tirnicah z ultrazvočnimi impulzi. Ta metoda se uporablja v številnih panogah, kjer poteka delo s kovino, najbolj priljubljena pa je na železniških postajah, kjer je najpomembnejše spremljati kakovost tirov. Ultrazvočno odkrivanje napak bo delavcem omogočilo, da hitro in natančno prepoznajo skrite poškodbe, hkrati pa ne bodo vplivale ali uničile predmeta študije.

Ta metoda odkrivanja okvar tirnic ima več nespornih prednosti.

Prva in najpomembnejša je odsotnost kakršnih koli poškodb ali kakršnih koli drugih oznak na preskusnem vzorcu, torej novih napak. Drugič, stroški takšne opreme so precej nizki, zanesljivost podatkov, pridobljenih z njeno uporabo, pa je zelo visoka. Poleg tega je dovolj pomembno, dataka naprava omogoča iskanje novih okvar tirnic kadarkoli v letu, kar je še posebej pomembno.

Ultrazvočna metoda odkrivanja napak vam omogoča, da v vseh kovinskih izdelkih in spojih najdete tudi najmanjšo poškodbo. Iz tega razloga se aktivno uporabljajo tudi za pregled kretnic in strukturnih zvarov. Z uporabo ultrazvočne opreme je mogoče ugotoviti naslednje poškodbe: pojav kršitev homogenosti strukture; preverite mesta, poškodovana zaradi korozije; preverite, ali kemična sestava tirnice ustreza tisti, ki je navedena v dokumentih.