что такое повреждение рельса
Что такое повреждение рельса
В рельсах в процессе эксплуатации, по мере наработки тоннажа, происходят процессы износа, смятия, коррозии и усталости, в том числе контактной, изгибной и коррозионной усталости. В результате протекания этих процессов в рельсах образуются различные повреждения и дефекты.
К дефектам рельсов относятся:
Отказ рельса вызывается дефектом, при котором исключается пропуск поездов (полный отказ, например, при изломе рельса) или возникает необходимость в ограничении скоростей движения поездов (частичный отказ, например, образование волнообразных неровностей сверх нормируемых значений на поверхности катания головки рельса и т.п.).
Рисунок 1.1 Дефект рельса 11.1
Рисунок 1.1 Дефект рельса 11.1
Рисунок 1.2 Дефект рельса 14.2
Рисунок 1.2 Дефект рельса 14.2
Рисунок 1.3 Дефект рельса 14.2
Рисунок 1.3 Дефект рельса 14.2
Классификация и каталог дефектов рельсов предназначены для правильного определения кода дефектов в рельсах, основной причины их появления и развития, а также для принятия мер по безопасной эксплуатации рельсов, для статистического учета поврежденных рельсов, анализа уровня эксплуатационной стойкости и надежности рельсов. Все дефекты в зависимости от их типа, расположения по сечению рельса, основных причин их происхождения и места расположения по длине рельса имеют свой цифровой код.
Виды поврежденных рельсов в зависимости от степени опасности дефектов:
В связи с возможностью визуального наблюдения за развитием этих дефектов, изменение их размеров в большинстве случаев можно прогнозировать. В зависимости от категории пути, типа и степени развития дефектов на поверхности катания головки, на шейке или подошве для дефектных рельсов устанавливается соответствующий порядок их изъятия из пути от замены в плановом порядке до замены в первоочередном порядке.
Все остродефектные рельсы, внутренние дефекты в которых обнаружены при дефектоскопировании, после изъятия из пути должны подвергаться обязательному вскрытию для подтверждения кода дефекта. Долом рельсов для вскрытия дефектов должен производиться средствами дистанций пути. При анализе вскрытых дефектов должно быть обращено внимание на источник (фокус) зарождения дефекта, на его место расположения и ориентацию в рельсе, на характер развития дефекта. Вид излома рельса фотографирует цифровым фотоаппаратом работник дистанции пути.
Рисунок 1.4 Продольно-горизонтальная трещина после вскрытия
Рисунок 1.4 Продольно-горизонтальная трещина после вскрытия
Результаты вскрытия остродефектного рельса фиксируются в специальном журнале и передаются вместе с цифровыми фотографиями для анализа в Центры диагностики и мониторинга.
Структура обозначения кодов дефектов рельсов
Все обозначения в классификации кодированы трехзначным числом. Использована следующая структура кодового обозначения:
Интерактивная схема 1.1 Структура кодового обозначения дефектов рельсов
Первая цифра кода определяет группу дефектов по месту появления дефекта по элементам сечения рельса (головка, шейка, подошва, все сечение).
Вторая цифра определяет тип дефекта рельсов с учетом основной причины его зарождения и развития.
Третья цифра указывает на место расположения дефекта по длине рельса.
Первые две цифры кода дефектов рельсов отделяются от третьей цифры точкой.
Структура кодового обозначения дефектов рельсов
Вторая цифра – тип дефекта рельсов, определяемый основной причиной его зарождения и развития
Появление дефекта рельса часто бывает следствием нескольких причин. Так, недостатки в содержании пути ускоряют развитие заводских дефектов. В связи с этим при определении типа дефекта должна быть выявлена основная причина, с которой связано его появление и развитие.
Таблица 1.1 Структура классификации дефектов
Тип дефекта (основная причина образования)
Наименование группы дефектов
0
1
2
5
6
7
8
9
* – смена кода дефекта, ** – новый дефект
Буква «Н», стоящая после цифрового кода дефекта, указывает, что дефект взят в накладки.
Маркировка дефектных и остродефектных рельсов
Рисунок 1.5 Дефектный рельс с маркировкой дефекта крестами и кодом
Рисунок 1.5 Дефектный рельс с маркировкой дефекта крестами и кодом
Остродефектные и дефектные рельсы, выявленные при дефектоскопном или другом контроле, маркируются непосредственно после обнаружения дефекта следующим образом:
Интерактивная схема 1.2 Нанесение маркировки остродефектного рельса
Для просмотра увеличенных фотографий нажмите соответствующий номер левой кнопкой мыши!
Интерактивная схема 1.3 Образцы маркировки дефектных рельсов
дефект 14 вне стыка;
дефект 44.0 по всей длине рельса;
дефект 13.1 на левом конце рельса;
дефект 13.1 на правом конце рельса;
остродефектный рельс при расположении дефекта 21.2 вне стыка;
дефект 21.2, взятый в накладки – дефект 21.2Н.
При обнаружении дефекта, по которому рельс признают остродефектным, маркировку наносят на рельс сразу же после обнаружения дефекта.
Пропуск поездов по остродефектным рельсам
По рельсам с поперечным изломом или выколом части головки
Если поезд остановлен у рельса с поперечным изломом, по которому, согласно заключению бригадира пути, а при его отсутствии – машиниста, возможно пропустить поезд, то по нему разрешается пропустить только один первый поезд со скоростью 5 км/ч, причем в пределах моста, виадука или тоннеля пропуск поезда во всех случаях запрещается.
Порядок пропуска поездов в каждом отдельном случае устанавливает работник дистанции пути по должности не ниже бригадира пути.
Рисунок 1.6 Проход поезда по рельсу с поперечным изломом
Рисунок 1.6 Проход поезда по рельсу с поперечным изломом
При поперечном изломе рельсовой плети бесстыкового пути допускается концы плети соединить шестидырными накладками, сжатыми струбцинами ПТКБ ЦП или струбцинами ПСС–36. Струбцины ПСС–36 стягиваются высокопрочными болтами с затяжкой гаек болтов крутящим моментом не менее 900 Н·м (90 кгс·м). При затяжке болтов должно производиться обязательное обстукивание накладок молотками. По завершении затяжки гайки болтов струбцин должны быть зафиксированы стопорными скобами. Скорость движения по участку, где произведено краткосрочное восстановление плети с использованием струбцин ПСС–36, при зазоре в месте излома 25 мм и менее, не должна превышать 50 км/ч, а при зазоре от 25 до 40 мм – 25 км/ч.
На высокоскоростных и скоростных линиях с осевой нагрузкой не более 18 т/ось при зазоре в месте излома до 25 мм скорость движения по участку, где произведено краткосрочное восстановление плети с использованием струбцины ПСС–36, не должна превышать 70 км/ч.
На путях 1 и 2 классов особо грузонапряженных линий и линий с тяжеловесным грузовым движением струбцины ПСС–36, при краткосрочном восстановлении плетей, могут находиться в пути не более 3-х часов, а на путях 3–5 классов линий пассажирских, грузовых и малоинтенсивных – не более 6 часов, в течение которых должно быть организовано временное или окончательное восстановление плети.
Рисунок 1.7 Одинарная (шириной 70 мм) и двойная (шириной 140 мм) струбцины ПСС–36
Рисунок 1.7 Одинарная (шириной 70 мм) и двойная (шириной 140 мм) струбцины ПСС–36
Рисунок 1.8 Схемы установки струбцин ПСС–36
Рисунок 1.8 Схемы установки струбцин ПСС–36
Рисунок 1.9 Струбцина для стягивания накладок при изломе плети по проекту ПТКБ ЦП (а) и схемы установки струбцин между шпалами (б) и на шпале (в)
Рисунок 1.9 Струбцина для стягивания накладок при изломе плети по проекту ПТКБ ЦП (а)
и схемы установки струбцин между шпалами (б) и на шпале (в)
Классификация дефектов рельсов
Классификация дефектов рельсов в каталоге на сайте с указанием кодов, параметров и причин повреждений поможет выбрать и заказать у нас новую или б/у конструкцию по выгодной цене без изъянов. МТК «Металло-транспортная компания» в Екатеринбурге уделяет большое внимание надежности и долговечности элементов ВСП.
Классификация дефектов рельсов
В результате движения поездов, неблагоприятных климатических и погодных условий, недобросовестного обслуживания железной дороги возникают повреждения в рельсах, требующие замены или ремонта.
Классификация дефектов рельсов служит для статистического учета, определения их стойкости и надежности во время эксплуатации.
Основные виды повреждений, деформаций и дефектов:
Повреждения подразделяются также на:
96% повреждений выявляется схемными или переносными дефектоскопами.
Коды дефектов рельсов
В зависимости от места расположения, вида и причин возникновения повреждения унифицированы согласно НТД/ЦП-2-2002 и сведены в каталог дефектов рельсов, где они пронумерованы двузначным основным числом и третьей вспомогательной цифрой, отделяемой точкой.
Структура кодового обозначения следующая:
Первая цифра обозначает вид повреждения и место его появления (шейка, головка, подошва):
Следующая цифра определяет вторую группу дефектов и информирует о ключевой причине их появления:
Последняя, третья цифра, определяет место расположения изъяна:
Если третья цифра отсутствует, значит, повреждение может находиться на любом отрезке рельса.
Допустимый боковой, вертикальный и горизонтальный износ рельсов
Любые эксплуатируемые элементы верхнего строения пути (ВСП), даже самые надежные, рано или поздно выходят из строя. Так, обычное явление – износ рельсов, и сегодня мы хотим подробно его рассмотреть. Каким он бывает, что его вызывает, что за нормы допустимы для продолжения использования полотна, каким образом маркируются дефекты, как пускать поезда по колее, ресурс которой близок к выработке, и так далее. Коснемся всех актуальных вопросов, связанных с этой темой.
Сначала – несколько слов о естественности процессов, происходящих с ЖД-линией: ее опорные конструкции принимают на себя нагрузку от колес проезжающих локомотивов и трутся друг о друга соприкасающимися поверхностями. Под воздействием этих сил они постепенно деформируются, что приводит к ухудшению качества железной дороги и снижению безопасности движения по ней, что сопровождается повышением финансовых затрат. Причем возрастают расходы как путевых служб, так и владельцев транспорта, это никому не выгодно, потому повреждения необходимо предупреждать, своевременно выявлять и в сроки исправлять.
Что такое дефекты рельсов, какими они бывают
По сути, все они представляют собой структурные изменения в металлоконструкции, превышающие установленные допуски и снижающие срок ее эксплуатации.
По степени серьезности условно разделяются на полные и частичные; пример последних – волнообразные неровности, появившиеся на поверхности. Ну а в принципе непригодными к дальнейшему использованию двутавровые балки считаются тогда, когда из-за их состояния затрудняется движение транспорта. В таких случаях сначала вводят скоростные ограничения, а после ремонтируют проблемный участок пути.
Кроме того, есть инструкции РЖД, определяющие типы износа рельсов, допуски к дефектам и многое другое. В частности, все повреждения они классифицируют по зоне их локализации, характеру сечения (подошва, головка, шейка), а также по вызвавшим их факторам.
В числе наиболее распространенных нарушений целостности профиля металлоконструкций:
продольные и поперечные трещины, отслаивания в верхней части, выкрашивания различной степени;
изгибы, изломы и другие изменения геометрии двутавровой балки, усложняющие последующую эксплуатацию или делающие ее невозможной;
вмятины на рамных поверхностях, сколы на торцах, затупление остряков стрелочных переводов и другие подобные проблемы, возникшие из-за чрезмерных нагрузок от колесной пары или в результате постоянного соприкосновения с нею.
Каждый случай на практике должен получить свою маркировку – тоже регламентированную – цифровой номер-идентификатор и дату проверки. А также оценку безопасности последующего использования, выданную на основании анализа характера повреждений.
Основные причины износа
Появление и развитие дефектов рельсового пути провоцируют следующие факторы:
выбор недостаточно качественного сплава при изготовлении металлоконструкций, нарушение технологии выпуска;
неправильная обработка торцов и болтовых отверстий двутавровых балок, укладываемых в колею;
случайные, специальные и другие узконаправленные и разрушительные механические воздействия на элементы ВСП, например, удары кувалдой или похожим инструментом;
повышенные динамические нагрузки на полотно, сопровождающиеся в том числе и боксованием или юзом, вызванными как минусами самого транспорта, так и нарушениями правил вождения;
неверное или даже халатное содержание ЖД-линии, пренебрежение обязанностями по ее текущему обслуживанию.
Развитие дефектов и максимальный износ рельс также могут спровоцировать коррозионные процессы, особенно если они начинаются резко и проходят активно. Опять же, они возможны только в том случае, если для изготовления металлоконструкции был выбран неподходящий сплав, поддающийся действию ржавчины. Отдельную группу риска составляют изломы и изгибы, нарушающие геометрию профиля, и трещины. Также следует отметить такой негативный момент, как контроленепригодность: там, где затруднительно точно оценивать состояние элементов ВСП, говорить о безопасной эксплуатации не приходится.
Практика показывает, что проблемы обычно возникают и усугубляются в результате действия сразу нескольких факторов. Например, заводской брак скорее проявляет себя на фоне некачественного содержания ЖД-линии, а незначительное повреждение приобретает критические масштабы после случайного удара тяжелым предметом. Но при проверке достаточно выявить всего лишь одну из причин, чтобы заняться вопросом ремонта или замены.
Остродефектные и дефектные рельсы, процедура и характер их изъятия
По степени повреждения и поддерживаемому уровню безопасности движения ЖД-транспорта все металлоконструкции делят на две группы.
Имеющие ярковыраженные дефекты – те, эксплуатировать которые уже недопустимо, так как их использование несет прямую угрозу и провоцирует возникновение аварийной ситуации, сход транспорта с колеи, разрушение полотна под нагрузкой от проезжающего поезда и так далее. Эти двутавровые балки разрушаются сразу в разных направлениях: покрываются трещинами при отслаивании подошвы или скалываются на торцах при искривлении головки – список можно продолжать, главное, что момент появления подобных недостатков трудно или невозможно спрогнозировать. Такие профили необходимо немедленно снимать или заменять в срочном порядке, но до установки новых элементов ВСП жестко ограничивать скорость движения по проблемному участку.
Дефектные – уже имеющие некоторые повреждения, но еще не создающие препятствия или угрозы для перемещения транспорта. Это те двутавровые балки, у которых предельно допускаемый износ рельсов еще не наступил, их еще разрешено эксплуатировать. Во второй ситуации замедлять поезда не нужно, исключения составляют лишь особые случаи, но ремонтом и заменой все равно стоит озаботиться, а до этого осуществлять постоянный контроль, чтобы отслеживать все изменения структуры и размеров.
Как понять, в каком состоянии находится элемент ВСП? По ряду достаточно очевидных показателей.
Признаки наличия острых дефектов:
Трещины в головке – продольные, поперечные, наклонные, наружные (видимые глазу) или скрытые (внутренние, выявляемые специальным оборудованием). Сразу при их обнаружении двутавровая балка признается негодной к дальнейшей эксплуатации, и не важно, какой у них размер (исключение составляют лишь те, что не появляются на поверхности и не доходят до середины металлоконструкции – их допустимо фиксировать накладками).
Выколы на участках перехода в шейку (а также на какой-то из ее сторон) или идущие от торца. Сюда же следует отнести и продольные растрескивания от 30 мм длиной.
Расслоения, бегущие от болтовых отверстий, вне зависимости от их масштабов.
Поперечный излом любой степени и размеров.
Похожие новости
Признаки наличия дефектов:
Превышение рекомендованных показателей (представлены в таблице ниже).
Выкрашивание/выкружка головки длиной от 25 мм и глубиной от 3 мм при грузонапряженности более 25 млн тонн-км/брутто-км ежегодно или от 35 мм и 4 мм соответственно – при нагрузке менее 25 млн тонн-км/брутто-км в год.
Поверхность катания деформирована сильнее, чем это допустимо (от 1-1,5 мм, в зависимости от характера повреждения).
Продольные горизонтальные трещины протяженностью до 30 мм и/или краснота под головкой.
Коррозия шейки на 2-4 мм вглубь и/или местные истирания подошвы, вызванные трением крепежных элементов.
Выкрашивания закаленного слоя на 3 мм и более как на стыках, так и по общей длине двутавровой балки.
Кроме того, есть особенности конструкции, провоцирующие развитие дефектов, и это: прожженные болтовые отверстия, неопиленные, отрубленные, неправильно отрезанные, смятые концы, а также профили слишком малой длины (короче 4,5 м) и «близнецы».
Когда выясняется, что нормы износа рельса превышены, металлоконструкция проходит процедуру изъятия с пути, которая осуществляется в следующем порядке:
Демонтаж непригодного к дальнейшей эксплуатации профиля, с ограничением скорости движения поездов вплоть до полного восстановления геометрии полотна.
Дефектоскопирование для выявления внутренних несоответствий стандартам, вскрытие (если оно необходимо) и выбор кода повреждения.
Определение источника и масштаба проблемы, локализация, с фото и описанием причины.
Долом, внесение результатов в журнал-реестр и направление их же на рассмотрение в диагностический центр.
Предельно допустимые износы рельсов
Для наглядности представляем их в виде таблицы
Характер износа и вид пути
Максимально возможный, мм
Приведенный износ головки
Для магистралей с рекомендованной скоростью перемещения пассажирского транспорта, км/ч:
Для главных линий, ежегодная грузонапряженность которых, т-км брутто/км:
Для обычных приемоотправочных путей
Для других станционных направлений
Боковой износ головки
Для магистралей, скорость движения поездов по которым, км/ч:
Для главных линий, ежегодная грузонапряженность которых, т-км брутто/км:
Для других станционных направлений
Вертикальный износ рельсов (головки) при организации стыка с помощью накладок
Превышение одного или, тем более, нескольких показателей уже является признаком дефектности двутавровой балки, а значит и сигналом к ее скорейшему изъятию и оперативной замене. Но в пояснение к таблице нужно дать некоторые примечания:
значения в скобках даны для металлоконструкций типа II-A, а также для еще более легких представителей категории;
в знаменателе (после значка «/») представлены показатели, актуальные при измерении профиля под углом в 45 градусов.
Также важно внести ясность в ситуации с одним термином, а именно: приведенный износ рельса определяется как половина бокового + вертикальный.
Маркировка дефектов
Проблемные металлоконструкции получают следующие обозначения:
два косых креста XX – для остродефектных, один – для обычных; наносятся светлой (белой) масляной краской с внутренней стороны профиля, на шейке, примерно за 1 м от левого зазора (стыка);
повтор тех же XX или X соответственно – при наличии скрытого повреждения, обнаруженного с помощью оборудования; но их ставить нужно уже непосредственно в точке деформации;
В правилах есть определенные нюансы. Так, если проблема выявлена ближе к левому концу, особенно в области стыка, достаточно один раз проставить буквенно-цифровое обозначение. Но если она локализована справа, весь набор символов нужно уже продублировать. В тех случаях, когда диагностированное повреждение носит критический характер, артикул наносится сразу после изъятия металлоконструкции из ЖД-линии.
Светлая (белая) краска выбирается для большей заметности, а именно масляная она для того, чтобы не смывалась под воздействием воды, осадков или конденсата влаги, могущей попасть на поверхность профиля во время хранения.
Пропуск транспорта по остродефектным рельсам
При соблюдении всех условий он возможен в следующих случаях:
Если повреждение представляет собой трещину, но без полного излома, можно, чтобы поезд двигался со скоростью, не превышающей 15 км/ч.
Если у двутавровых балок Р-65 и Р-65 есть внутренние расколы, которые не выходят на поверхность, по ним можно направлять локомотивы, едущие не быстрее 25 км/ч.
Если наблюдается выкол части головки и/или поперечный излом, пускать транспорт по такой линии уже нельзя, по крайней мере, до момента принятия специальных мер.
Если произошел так называемый полный отказ (например, опорный элемент ВСП лопнул, что чаще бывает на кривых участках, когда превышен допускаемый вертикальный износ рельса), бригадир пути (или машинист, в его отсутствие) вправе единожды провести транспорт по проблемному месту, на скорости до 5 км/ч. Но только в том случае, если это происходит не в тоннеле и не на мосту.
Если в результате избыточных нагрузок (или по какой-то другой причине) в металлоконструкции наблюдается излом или трещина, но зазор не превышает 25 мм, разрешается соединить концы с помощью накладок, обжать струбцинами МПС-типа. После чего допускается в течение 3 часов до вырезки поврежденной секции пускать по ней поезда, движущиеся медленнее 25 км/ч. Естественно, на протяжении всего этого времени место со столь высокой вероятностью аварии должно быть под постоянным наблюдением путевого специалиста, специально выделенного для контроля.
Отдельно отметим, какие детали используются для скрепления и как их устанавливать. В большинстве случаев это стандартные стыковые накладки на 6 дырок и 4 болта. Любую из них следует располагать так, чтобы ее середина ложилась точно на центр дефекта, добиваясь наилучшего совмещения. Во время фиксации нужно засверливать четыре «крайних» отверстия: средние не стоит трогать, чтобы не создать дополнительных нагрузок и не спровоцировать дальнейшее развитие излома или трещины.
После внедрения мер по усилению проблемных конструкций можно направлять поезда, но строго в соответствии с рекомендованными скоростями движения, без превышений, иначе дальнейшие деформации неизбежны. Порядок и саму возможность пропуска всегда определяет главный работник на данной дистанции, не ниже бригадира по должности. Причем решение он принимает, отталкиваясь от индивидуальных особенностей конкретного случая.
Мы подробно рассмотрели причины, провоцирующие возникновение и развитие горизонтального, вертикального, бокового износа рельсов, допуски, до которых изломы, потертости и трещины считаются некритичным и оставляют возможность эксплуатации линии с определенными ограничениями, особенности маркировки дефектов и пропуска поездов. В общем, предоставили всю информацию, помогающую понять, когда можно продолжить использование ЖД-полотна, и незамедлительно приступить к его перестиланию. И любые металлоконструкции, которые только могут понадобиться для замены железнодорожной секции, вы сможете выгодно заказать у нас, в компании «ПромПутьСнабжение».