Что такое износ рельсов и каким он бывает
Износ рельсов - изменения в структуре металлоконструкции, которые превышают принятые нормы и уменьшают срок годности ж/д линий. Классифицируется в зависимости от серьезности повреждений и места их расположения.
Боковой
Боковой износ рельса сопровождается появлением полки, имеющей угол наклона в 30-32°. Когда по поврежденному участку проезжают поезда, поверхность катания колес отрывается от металлопроката. Нарушения бокового типа возникают под воздействием трения на наружных профилях кривых отрезков пути с радиусом до 2000 м. Его нужно измерять на уровне 14 мм ниже головки.
Вертикальный
Измеряется по высоте балки и характерен для прямых участков, а также неупорных рельсовых нитей кривых отрезков. Часто выявляется такой вертикальный износ рельса, как расслоение. Дефект обычно пролегает через среднюю часть профиля. Определить его можно, обнаружив ржавчину, отколовшийся кусочек или трещину по низу шейки. Расположенное в вертикальной плоскости усадочное расслоение при недостаточно плотном соприкосновении стенок во время прокатки обнаруживается по продольным полосам черного цвета, появляющимся совместно с увеличением ширины верха. В большинстве случаев такое отклонение замечают, когда становятся видны трещины. Значения допуска на вертикальный износ определяет допустимую степень отклонения полотна от изначального размера вверх или вниз. Этот показатель зависит от сферы использования металлопрофиля, отраслевых стандартов и закрепленных в нормативах требований.
Горизонтальный
Измеряют по ширине головки на 13 мм ниже ее верхней грани. Горизонтальный износ рельс может проявляться в виде расслоений, образующихся внутри головки. Обычно такой недостаток выявляется на расстоянии 6,35 мм от поверхности катания. Еще один тип расположенных в горизонтальной плоскости повреждений – выкрашивание металла, спровоцированное неоднородностью состава профиля. Допустимое значение отклонения ширины металлопроката от изначальной называют допуском на горизонтальный износ. Его значение также напрямую зависят от сферы использования, принятых в отрасли стандартов и требований, закрепленных в нормативах.
Основные причины износа рельсов
Причины образования повреждений верхнего строения пути:
- Рельсовые балки изготовлены из некачественного сплава. Металлопрофиль изнашивается быстрее и сильнее, если при его производстве были нарушены технологические процессы или применялось сырье с неподходящими техническими характеристиками.
- Торцы и отверстия под болты уложенных профилей неправильно обработаны. Недостаточное внимание к этим элементам провоцирует повреждения и преждевременное изнашивание.
- Детали железной дороги подвергаются разрушительному механическому воздействию. Оно может быть случайным или специальным. К повреждениям рельс приводят аварии, удары тяжелыми предметами и другие внешние факторы.
- Рельсы подвергаются повышенным динамическим нагрузкам. Из-за неисправности поезда, нарушения правил вождения или других факторов состав может буксовать или скользить, что увеличивает нагрузки на ж/д полотно.
- Железнодорожная линия содержится неправильно или к уходу за ней относятся халатно. Ее нужно регулярно осматривать и обслуживать, иначе износ элементов верхнего строения пути ускорится.
- Рельсы используются слишком долго. Каждый тип металлопроката вырабатывает определенный тоннаж после чего начинает стремительно разрушаться из-за превышения допустимых норм нагрузок.
Часто при использовании неподходящего металлического сплава рельсы ржавеют. Из-за коррозии появляются трещины и изломы, геометрия профилей нарушается, а значит и износ происходит быстрее.
Процедура определения дефектов, как происходит изъятие рельс
Для выявления повреждений и отклонений от норм истирания проводится дефектоскопия. Она позволяет обнаружить нарушения однородности структуры, несоответствия материала изначальному химическому составу, затронутые коррозией участки и другие недостатки. Ультразвуковую дефектоскопию выполняют перед введением железной дороги в эксплуатацию используя такие методы контроля:
- Теневой. При определении повреждения интенсивность амплитуды ультразвуковой волны, прошедшей через изделие от излучателя к приемнику, уменьшается.
- Зеркально-теневой. В данном случае выявление дефекта происходит при отражении ультразвуковой волны от противоположной поверхности изделия.
- Эхо-метод. Если есть дефект, прибор улавливает отраженный поверхностью эхоимпульс.
При низких отрицательных температурах и при отсутствии акустического контакта используется магнитная дефектоскопия. Этот метод контроля позволяет определить изъяны по изменению магнетического поля и плотности обтекающих трещину вихревых потоков.
Обнаружить неисправности можно по следующим признакам:
- износ превысил рекомендованные показатели (нормы определяет Приказ Минтранса России от 21.12.2010 N 286 (ред. от 25.12.2018) "Об утверждении Правил технической эксплуатации железных дорог Российской Федерации");
- обнаружены выкрашивания головки, длина которых более 25 мм., а глубина больше 3 мм. (для линий с ежегодной грузонапряженностью более 25 млн тонн-км/брутто-км.);
- выявлены выкружки головки, длина которых от 35, а глубина от 4 мм. (для путей, где ежегодная нагрузка меньше 25 млн тонн-км/брутто-км.)
- деформирование поверхности катания превысило допустимые нормы;
- имеются краснота под головкой или продольные трещины, протяженность которых достигает 30 и более мм.;
- закаленный слой на стыках и по общей длине двутавровых балок выкрошен более чем на 3 мм.
При выявлении этих нарушений нужно ограничить скорость движения локомотивов и начать демонтировать полотно, которое больше нельзя использовать. Затем потребуется выполнить дефектоскопию, позволяющую определить скрытые изъяны. Если они обнаружились, балку нужно вскрыть и присвоить повреждению код. Итоги обследований потребуется зафиксировать в реестре, а затем направить его в центр диагностики.
Предельно-допустимые износы рельсов
Разобраться, какой износ головки рельсов является условием для отбраковки, поможет таблица:
Тип путей
|
Максимальный износ рельсов для определенных типов профиля, мм
|
Легкий (с меньшим чем у Р50 весом)
|
Средний (Р50)
|
Тяжелый (Р65, 75)
|
Приведенный износ головки
|
Магистрали, где скорость движения транспорта
|
Не превышает 140 км/ч
|
-
|
7
|
9
|
От 141 до160 км/ч
|
-
|
-
|
8
|
Главные линии с грузонапряженностью
|
Менее 25 млн
|
9
|
13
|
16
|
Более 25 млн
|
8
|
10
|
12
|
Пути для приемки и отправки
|
12
|
16
|
20
|
Линии других направлений
|
15
|
19
|
22
|
Боковой износ
|
Магистрали со скоростью движения составов
|
Менее 140 км/ч
|
-
|
6/6
|
7/6
|
141 – 160 км/ч
|
-
|
-
|
6/6
|
Главные линии с грузонапряженностью
|
Менее 25 млн
|
10/9
|
16/15
|
18/17
|
Более 25 млн
|
13/12
|
13/12
|
15/14
|
Линии других направлений
|
15/14
|
18/17
|
-
|
Вертикальный (стыки организованы с накладками)
|
-
|
10 (7)
|
10
|
13
|
Пояснение: Значения в скобках применяют для тех профилей, которые относятся к категории II-A и еще более легким конструкциям. После значка «/» указаны данные для рельсовых балок, измеренных под углом в 45 градусов.