Неразрушающий контроль рельсов

Авария 1911 года, в результате которого 29 человек погибли и 60 получили серьезные ранения стала причиной...
Проверка рельс

Проверка рельс — одной из основных проблем, с которой железные дороги сталкивались с самых ранних дней, является предотвращение сбоев на железной дороги.

В случае отказа одного из компонентов железнодорожных путей, могут произойти серьезные последствия.

Железные дороги в России с конца 1920-х годов проверяют различными методами.

С увеличением трафика и ростом скорости передвижения, возрастают нагрузками на рельсы с 2000-х годов, проверка рельсов стала очень актуальной. Хотя объект проверки кажется довольно простым куском стали, который имеет просты тестовые переменные в реальности именно это и усложняют процесс проверки.

Понятно, что сам рельс изготовлен из различных сплавов, под различную нагрузку; Поэтому рельсу присуще различное состояния износа, коррозия и т. д.

Это в свою очередь влияет на различное количество возможных дефектов. Необходимо учитывать, что задача по проверки должны быть выполнена с большой скоростью и надежность. Проверить тысячи километров рельс находящихся на земле.

РЖД — один из ведущих инспекторов железнодорожных путей в стране, уже более семидесяти лет использует специализированное испытательное оборудование, установленное на самоходных железнодорожных вагонах. Оно обеспечивает безопасность пассажиров и грузов.

Типы рельс в России

Изображение 1 из 9

История железных дорог уходит своими корнями в производство первых металлических рельсов около города Шеффилд, Англия, в 1776 году. Рельсы и железная дорога улучшили транспортировку материалов в таких отраслях, как горнодобывающая промышленность. В 1803 году была открыта первая железная дорога, предназначенная для общественного пользования, между лондонскими доками и Кройденом.

Эта первая железная дорога, называлось Суррейская железная дорога. Она предлагала более плавную езду, чем езда в вагоне, но не давала никакого реального преимущества в скорости, потому как для передвижения использовались тягловые животные. Однако первый паровоз вскоре заменил место лошадей. И в 1804 году паровоз вытащил поезд с вагонами с несколькими тоннами руды для железного завода в Мертире-Тидфиле в Южном Уэльсе.

За то время рельсы превратились из чугунных пластин в специально легированные стали, которые прокатаны до стандартной формы и подвергнуты специальной термообработке для получения желаемых свойств.

Современные стальные рельсы значительно превосходят своих предшественников как по прочности, так и по износостойкости, однако дефекты все еще возникают. Тяжелые нагрузки и высокая скорость современных поездов могут привести к выходу из строя рельсы, если не проводить регулярные проверки.

 

Проверка – утечкой магнитного потока.

Первоначально железнодорожные проверки проводились исключительно визуально. Конечно, визуальный осмотр позволяет обнаружить только внешние дефекты, а иногда и тонкие признаки крупных внутренних проблем.

Необходимость в лучшем методе проверки стала первоочередной задачей из-за крушения поезда в Манчестере, штат Нью-Йорк, в 1911 году, в результате которого 29 человек погибли и 60 получили серьезные ранения. В ходе расследования происшествия, проведенного Бюро безопасности США установило, что причиной крушения был признан сломанный рельс.

Бюро установило, что поломка рельса была вызвана дефектом, который был полностью внутренним. И конечно не мог быть обнаружен визуальными средствами.

Дефект был назван поперечной трещиной (пример показан слева).

В тоже году в США начали производить исследования, чтобы определить, можно ли использовать магнитное тестирование для обнаружения поперечных трещин. Техника контроля включала пропускание намагничивающего соленоида вдоль рельса для установления магнитного потока в рельсе.

Утечка потока, вызванная дефектом, была обнаружена с помощью магнитных катушек. Техника была успешна в лаборатории, но не смогла провести различие между дефектами и изношенными рельсовыми элементами в полевых условиях.

Лишь в 1928 году инспекционный автомобиль, построенный компанией Sperry, испытывал рельсы на железной дороге. Его техника создавала сильное магнитное поле в рельсе, пропуская через него большое количество тока низкого напряжения. Пара поисковых катушек, установленных на постоянном расстоянии от рельса, обнаружила любые изменения в магнитном поле вокруг рельса. Эта технология утечки магнитного индукционного потока стала основой ранней проверки рельсов.

Проверка с использованием индукционного метода.

Щетки используются для контакта с рельсом и «подачи» электрического тока. Ток создает сильное магнитное поле в рельсе. При наличии дефекта стальной материал не будет поддерживать постоянным магнитный поток, и часть потока будет вытеснена из детали, через дефект.

Чувствительная катушка (датчик) обнаруживает изменение в магнитном поле, и индикация дефекта записывается в виде полосковой диаграммы. В настоящее время компьютеры используются для записи и оценки координат и даты.

Швы, коррозия и шелушение.

К сожалению, поперечные трещины не являются единственными типами дефектов, обнаруженных в рельсе. Другие производственные и сервисные дефекты, которые могут возникнуть, включают включения, швы, шелушение и коррозию. Из-за этих дефектов могут возникать усталостные трещины, а также разрушаться обычные элементы рельс такие как отверстия под болты.

Неразрушающий контроль рельсов

Если эти дефекты останутся незамеченными, то они могут привести к разделению головки рельса и полотна. Многие из этих дефектов нельзя обнаружить методом утечки магнитного потока. Так как эти дефекты идут параллельно линиям магнитного потока и дефекты расположены слишком далеко от чувствительных катушек, чтобы их обнаружить.

На сегодняшний день индукционная техника осматривает в основном головку рельса.

Для определения вышеупомянутых типов дефектов при неразрушающем контроле рельсов, в стали использовать ультразвуковой контроль, ныне очень распространённое явление. Ультразвук звук передается в стальной рельс используется при этом как метод прямого луча, так и луча с угловых отклонений. Также применяется метод импульсного эха и улавливания основанного тона.

Если вам необходимо протестировать небольшой полотно, то это можно сделать, используя ручное тестирование. Однако, если вам необходимо проверить тысячи километров рельс и полотна необходим автоматический метод.

В настоящее время платформы РЖД используют только ультразвук, установленные на автомобиле потому что электромагнитное оборудование слишком велико для этого транспортного средства. Автомобиль-детектор будет осуществлять проверку рельс со скорость от 10 до 17 км в час.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!:

Спасибо!

Теперь редакторы в курсе.