Способы выявления дефектов рельсов
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:
- выкрашивания;
- выколы;
- трещины;
- изломы;
- все виды износа;
- пластические деформации в виде смятия, сплывов металла головки рельса;
- коррозия;
- механические повреждения.
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
- 1 – трещины и выкрашивания металла на поверхности катания головки рельса;
- 2 – поперечные трещины в головке рельса;
- 3 – продольные трещины в головке рельса и в зоне перехода головки в шейку в стыке;
- 4 – пластические деформации (смятие), вертикальный, боковой и неравномерный износ головки рельса (длинные волны и короткие волны-рифли);
- 5 – дефекты и повреждения шейки рельса;
- 6 – дефекты и повреждения подошвы рельса;
- 7 – изломы рельса по всему сечению;
- 8 – изгибы рельса в вертикальной и горизонтальной плоскостях;
- 9 – прочие дефекты и повреждения рельса, включая коррозию подошвы и шейки, а также лишние отверстия в зоне накладок и вдавленная маркировка в зоне стыка
Вторая цифра – тип дефекта рельсов, определяемый основной причиной его зарождения и развития
- 0 – дефекты, связанные с нарушениями технологии изготовления рельсов;
- 1 – дефекты, зависящие от недостаточно высокого металлургического качества рельсовой стали (например, от местных скоплений неметаллических включений, вытянутых вдоль направления прокатки в виде дорожек-строчек) и недостаточной прочности рельсового металла, приведшие к отказам рельсов после пропуска гарантийного тоннажа (после окончания срока гарантии);
- 2 – дефекты, зависящие от недостаточно высокого металлургического качества рельсовой стали (например, от местных скоплений неметаллических включений, вытянутых вдоль направления прокатки в виде дорожек-строчек) и недостаточной прочности рельсового металла, приведшие к отказам рельсов до пропуска гарантийного тоннажа (в пределах срока гарантии);
- 3 – дефекты в зоне болтовых стыков, связанные с повышенным динамическим воздействием колес на путь, с нарушением требований инструкции по текущему содержанию железнодорожного пути; с нарушениями технологии обработки болтовых отверстий и торцов рельсов металлургическими комбинатами, линейными подразделениями и промышленными предприятиями путевого хозяйства дорог;
- 4 – дефекты, связанные с ненормативным специфическим воздействием подвижного состава на рельсы и условиями эксплуатации рельсов (боксование, юз, ползуны и др.), в том числе из-за нарушения режимов вождения поездов, из-за недостатков подвижного состава, из-за нарушений норм текущего содержания пути;
- 5 – дефекты рельсов, полученные в результате ненормативных механических воздействий на рельсы (удар инструментом, рельса о рельс и т.п.);
- 6 – дефекты в зоне сварных стыков, связанные с недостатками и нарушениями технологии сварки рельсов и обработки сварных стыков, приведшие к отказам рельсов после пропуска гарантийного тоннажа;
- 7 – дефекты в зоне сварных стыков, связанные с недостатками и нарушениями технологии сварки рельсов и обработки сварных стыков, приведшие к отказам рельсов до пропуска гарантийного тоннажа;
- 8 – дефекты, связанные с недостатками и нарушениями технологии наплавки рельсов, приварки рельсовых соединителей и другие дефекты;
- 9 – дефекты, вызванные коррозионной усталостью, контроленепригодностью рельсов, и изломы без усталостных трещин.
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.
- 0 – по всей длине рельса;
- 1 – в болтовом стыке на расстоянии 750 мм и менее от торца рельса;
- 2 – вне болтового стыка на расстоянии более 750 мм от торца рельса;
- 3 – в сварном стыке, полученном электроконтактной сваркой;
- 4 – в сварном стыке, полученном алюминотермитной сваркой
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:
- на шейке с внутренней стороны колеи на расстоянии около 1 м от левого по ходу километров стыка (зазора) светлой масляной краской наносят: для остродефектных рельсов – два, а для дефектных рельсов – один косой крест;
- на шейке рядом с дефектом с той стороны, с которой виден дефект (или всегда с внутренней стороны колеи, если дефект обнаружен дефектоскопными средствами), маркировка повторяется с указанием кода дефекта.
Интерактивная схема 1.2 Нанесение маркировки остродефектного рельса
Для просмотра увеличенных фотографий нажмите соответствующий номер левой кнопкой мыши!
- Если дефект распространен по всей длине рельса (например, износ), то в середине рельса указывают номер кода этого дефекта с черточками – соответственно перед и после кода (–44.0–).
- Если дефект расположен на левом конце в пределах стыка, то код дефекта ставят рядом с первой маркировкой и вторую маркировку не делают.
- При расположении дефекта на правом конце рельса в пределах стыка дополнительно к первой маркировке повторяют ее на правом конце с указанием кода дефекта.
- При взятии дефекта в накладки маркировку дефекта (с добавленной буквой «Н») ставят справа от накладки.
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)
Источник
