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:

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.

Маркировка дефектов

После измерения износа рельсов на их поверхность наносят маркировку, учитывая следующие правила:

• При расположении повреждения ближе к левой стороне профилей на них наносят обозначение один раз. Это правило действует также, если дефект обнаружен у стыка.
• При локализации проблемы с правой стороны все обозначения дублируют.
• При обнаружении критических проблем наносят артикул сразу после изъятия из эксплуатации.
• Для нанесения маркировки берут белую краску на масляной основе. Она более заметна, а также устойчива к воздействию воды и осадков.

Буква X указывает на обычные повреждения, а XX – на острые дефекты. Маркировку располагают на внутренней стороне профиля за 1 м от левого стыка. Если дефектоскопия выявила скрытое повреждение, маркировку повторяют, расположив ее в месте дефекта. Если деформация затронула всю длину рельса, наносят обозначение по типу -52.1-.

Пропуск транспорта по остродефектным рельсам

Допустить проезд составов по ж/д пути, на участке которого обнаружен острый дефект, могут в следующих случаях:

• Обнаружена трещин, не имеющая полного излома – максимальная скорость движения 15 км/ч.
• Выявлен раскол двутавровой балки Р65, расположенный внутри и не выходящий наружу – могут проезжать поезда со скоростью до 25 км/ч.
• Появились излом или трещина размером не более 25 мм – концы соединяют накладками и обжимают струбцинами МПС-типа, в течение 3 часов до того, как поврежденный участок уберут, пропускают составы, которые двигаются на скорости 25 км/ч.

При полной непригодности металлопроката к дальнейшему использованию провести железнодорожный состав через проблемный участок можно только один раз. Поезд должен ехать на скорости не более 5 км/ч. Если сильно поврежденный участок находится в туннеле или на мосту, проводить через них составы запрещено.

Часто задаваемые вопросы

Ответы специалиста помогут закрыть большинство вопросов, возникающих при изучении темы.

Какие дефекты рельсов существуют?

Чаще всего под износом рельсов понимают изнашивание головки – части, которая подвержена большим нагрузкам. Изношенность может быть вертикальной, горизонтальной и приведенной. Если повреждение растягивается по длине конструктивного элемента неравномерно, его относят к волнообразным неисправностям. Отдельные металлические части стрелочного перевода подвержены разным изъянам:

• рамные рельсы – вертикальным;
• остряки – выкрашиванию;
• усовики – вертикальному;
• контррельсы – боковому;
• сердечник крестовины – вертикальному изнашиванию и выкрашиванию.

Какие рельсы называются дефектными?

В процессе эксплуатации железнодорожных путей их служебные свойства постепенно снижаются и достигают нижней границы допустимого нормативного уровня. Если безопасный пропуск поездов все еще может выполняться, пусть и с ограничением скоростного режима, такие отрезки относят к категории дефектных.

Как маркируется дефектный рельс?

Для нанесения маркировки берется светлая несмываемая краска. Ее располагают на расстоянии 1 м от левого стыка изнутри колеи. Дефектный элемент полотна помечается одним крестом, остродефектный – двумя. Крест и код повреждения наносят рядом с видимым изъяном или с внутренней стороны колеи при обнаружении неисправности дефектоскопом.

Какой срок службы рельсов?

Длительность эксплуатации зависит от грузонапряженности участка и от того, какой метод термоупрочнения применялся при производстве. Рельсовые балки могут прослужить от 15 до 30 лет.

Почему рельсы не ржавеют?

Для изготовления деталей ВСП используются стальные сплавы, включающие в себя марганец и хром – они образуют защитный слой на поверхности металлопрофиля. Дополнительным препятствием для коррозии служит покрытие, который наносится на рельсы перед их установкой. Срок службы элементов верхних строений пути увеличивается и за счет наличия на их поверхности смазки, уменьшающей трение.