Допустимый боковой, вертикальный и горизонтальный износ рельсов

Верхнее строение пути является одним из наиболее важных компонентов железнодорожной инфраструктуры. Оно подвергается постоянным нагрузкам и износу, что требует постоянного внимания и ухода. Износ рельсов – одна из наиболее распространенных проблем, с которой сталкиваются железные дороги. В данной статье мы хотим рассмотреть различные виды износа рельсов, его причины и допустимые нормы для продолжения эксплуатации пути. Мы также рассмотрим методы маркировки дефектов и процедуры, используемые для безопасного движения поездов на участках с выработанным рельсовым полотном. Будут затронуты все актуальные вопросы, связанные с этой темой, чтобы обеспечить безопасность и эффективность железнодорожного транспорта.

Что такое дефекты рельсов, какими они бывают

Дефекты рельсов — это нарушения целостности и геометрии металлических конструкций, которые могут возникнуть в результате различных факторов, таких как износ, нагрузки от колесной пары, постоянное соприкосновение и другие внешние воздействия.

Среди наиболее распространенных дефектов рельсов можно выделить следующие:

1. Продольные и поперечные трещины: это разрывы в металле, которые могут возникать как вдоль рельса, так и поперек него. Трещины могут быть вызваны усталостью материала, перегрузками или другими факторами.
2. Отслаивания в верхней части: это отделение верхнего слоя металла от основной конструкции рельса. Отслаивания могут быть вызваны коррозией, усталостью материала или другими причинами.
3. Выкрашивания различной степени: это изменение цвета поверхности рельса, которое может указывать на наличие дефектов или повреждений. Выкрашивания могут быть вызваны коррозией, износом или другими факторами.
4. Изгибы, изломы и другие изменения геометрии: это изменения формы и геометрии рельса, которые могут усложнять его эксплуатацию или делать ее невозможной. Изгибы и изломы могут быть вызваны перегрузками, ударными нагрузками или другими причинами.
5. Вмятины на рамных поверхностях, сколы на торцах: это повреждения поверхности рельса, которые могут возникнуть из-за чрезмерных нагрузок от колесной пары или постоянного соприкосновения с ней. Вмятины и сколы могут привести к ухудшению качества движения по рельсам и повышенному износу.

Каждый дефект рельса должен быть маркирован цифровым номером-идентификатором и датой проверки. Это позволяет отслеживать и контролировать состояние рельсов во времени. Также проводится оценка безопасности последующего использования рельсов на основе анализа характера повреждений. Это позволяет определить, можно ли продолжать использовать рельсы безопасно или необходимо принять меры по их замене или ремонту.

Причины износа

Износ рельсов является серьезной проблемой для железнодорожного транспорта. Появление и развитие дефектов рельсового пути могут быть вызваны несколькими факторами.

1. Выбор недостаточно качественного сплава при изготовлении металлоконструкций. Если при производстве рельсов используется неподходящий сплав или нарушается технология выпуска, то они становятся более подверженными износу.
2. Неправильная обработка торцов и болтовых отверстий рельс, которые укладываются в колею. Если эти элементы не обрабатываются должным образом, то они могут стать источником дефектов и привести к износу рельсов.
3. Случайные, специальные и другие узконаправленные и разрушительные механические воздействия на элементы железнодорожного пути. Это может быть вызвано различными факторами, такими как аварии, удары тяжелыми предметами и другие внешние воздействия.
4. Повышенные динамические нагрузки на рельсы. Во время движения поездов на рельсы действуют значительные силы, которые могут вызывать боксование или юз. Это может быть вызвано как недостатками самого транспорта, так и нарушениями правил вождения.
5. Неверное или халатное содержание железнодорожной линии. Если ЖД-линия не поддерживается должным образом и не проходит текущее обслуживание, то это может привести к ускоренному износу рельсов.
6. Слишком продолжительное использование рельс. На каждый тип рельс существует норма выработки тоннажа. В случае если по рельсу накатан тоннаж сверх нормы, то возможно образование избыточного износа.

Развитие дефектов и максимальный износ рельсов могут быть спровоцированы коррозионными процессами. Они могут возникать, если для изготовления металлоконструкций использовался неподходящий сплав, который подвержен ржавчине. Коррозия может привести к появлению трещин и изломов, нарушающих геометрию профиля рельсов.

Также следует отметить, что в некоторых случаях состояние элементов железнодорожного пути может быть трудно оценить, что может привести к небезопасной эксплуатации. В таких случаях необходимо проводить контроль и ремонт или замену рельсов.

Остродефектные и дефектные рельсы

Остродефектные и дефектные рельсы являются неизбежными проблемами железнодорожного транспорта, и их состояние имеет прямое влияние на безопасность движения. В зависимости от степени повреждения и уровня безопасности, все металлоконструкции делятся на две группы.

Остродефектные рельсы представляют собой те, у которых имеются ярковыраженные дефекты, эксплуатация которых уже недопустима. Их использование может вызвать аварийную ситуацию, сход транспорта с колеи или разрушение полотна под нагрузкой от проезжающего поезда. Такие дефекты могут проявляться в виде трещин при отслаивании подошвы или скалывания на торцах при искривлении головки рельса. Важно отметить, что момент появления таких дефектов трудно или невозможно спрогнозировать. Поэтому остродефектные рельсы должны быть немедленно сняты или заменены, а до этого необходимо жестко ограничивать скорость движения по проблемному участку.

Дефектные рельсы, в свою очередь, уже имеют некоторые повреждения, но пока не создают препятствий или угроз для движения транспорта. Их допустимо эксплуатировать, так как предельно допускаемый износ рельсов еще не достигнут. В этом случае замедление поездов не требуется, за исключением особых случаев. Однако, несмотря на это, необходимо проводить ремонт и замену дефектных рельсов, а также постоянно контролировать их состояние для отслеживания изменений в структуре и размерах. Как определить состояние рельсов? Существует несколько очевидных признаков.

Предельно допустимые износы рельсов 

Примечания:

• Значения в скобках для металлоконструкций типа II-A.
• После «/» представлены показатели при измерении профиля под углом в 45°C.

Маркировка дефектов

Маркировка дефектов рельсов является важной процедурой, позволяющей оперативно и точно обозначить проблемные участки металлоконструкций. Для этого используются различные символы и обозначения, которые позволяют определить тип и распространенность дефектов.

Для остродефектных участков рельсов применяется маркировка в виде двух косых крестов “XX”, в то время как для обычных дефектов используется один косой крест “X”. Эти обозначения наносятся светлой (белой) масляной краской с внутренней стороны профиля рельса на шейке, примерно за 1 м от левого зазора (стыка).

Если скрытое повреждение было обнаружено с помощью специального оборудования, то повторяются символы XX или X, в зависимости от типа дефекта, но маркировку следует ставить уже непосредственно в точке деформации.

Для дефектов, которые распространены по всей длине рельса, используется номер кода, отделенный черточками, например, в виде “-52.1-“. Это позволяет однозначно идентифицировать такие повреждения, например, горизонтальный износ рельса.

Правила маркировки имеют определенные нюансы. Если дефект обнаружен ближе к левому концу рельса, особенно в области стыка, достаточно одного раза проставить буквенно-цифровое обозначение. Однако, если дефект локализован справа, то весь набор символов необходимо продублировать. В случаях, когда диагностированное повреждение является критическим, маркировка наносится сразу после изъятия металлоконструкции из железнодорожной линии.

Пропуск транспорта по остродефектным рельсам

Пропуск транспорта по остродефектным рельсам возможен при соблюдении определенных условий. В первом случае, если повреждение представляет собой трещину без полного излома, поезд может двигаться со скоростью, не превышающей 15 км/ч. Во втором случае, при наличии внутренних расколов у двутавровых балок Р-65 и Р-65, которые не выходят на поверхность, локомотивы могут двигаться со скоростью до 25 км/ч. Однако, если наблюдается выкол части головки и/или поперечный излом, транспорт по такой линии запрещен до момента принятия специальных мер. 

В случае полного отказа, например, лопнувшего опорного элемента ВСП на кривых участках с превышением вертикального износа рельса, бригадир пути или машинист могут провести транспорт по проблемному месту единожды, но только на скорости до 5 км/ч и не в тоннеле или на мосту.

Если в металлоконструкции наблюдается излом или трещина, но зазор не превышает 25 мм, разрешается соединить концы с помощью накладок и обжать струбцинами МПС-типа. В течение следующих 3 часов по этой секции разрешено движение поездов со скоростью менее 25 км/ч до вырезки поврежденной части. Важно отметить, что весь этот период место с повышенным риском аварии должно быть под наблюдением специалиста пути.

Таким образом, допустимые значения бокового, вертикального и горизонтального износа рельсов являются важными параметрами, которые необходимо контролировать и поддерживать в пределах установленных норм для обеспечения безопасности движения поездов и продолжительной эксплуатации рельсов.