Cacat rel dan klasifikasinya. Struktur penunjukan cacat rel

2024 Pengarang: Howard Calhoun | [email protected]. Terakhir diubah: 2023-12-17 10:31

Ada cukup banyak berbagai cacat rel. Mereka semua terjadi karena alasan yang berbeda. Secara total, ada empat jenis utama defisiensi, yang menyebabkan kerusakan. Pembuatan trek dan teknologi pengelasan yang buruk adalah penyebab pertama keausan. Alasan kedua adalah bahwa isi jalurnya terlalu rendah. Bahan memiliki parameter seperti kekuatan kelelahan kontak, dan jika parameter ini tidak cukup tinggi, maka rel juga menjadi tidak dapat digunakan. Alasan terakhir dari kegagalan fasilitas ini adalah dampak dari pergerakan rolling stock di atasnya.

Penyebab kegagalan

Selama operasi, kerusakan rel dan kemungkinan kejadiannya dihitung berdasarkan beberapa fakta. Pertama, faktor penting adalah jumlah tonase yang telah melewati segmen rute. Kedua, beban pada poros rolling stock berperan. Kecepatan kereta api juga dapat mempengaruhi kondisi rel. Latihan dan pengamatan menunjukkan bahwadi musim panas, yaitu, di musim semi dan musim panas, jumlah trek yang rusak berkurang. Di musim gugur, indikator ini sedikit meningkat, dan di musim dingin meningkat 2-3 kali lipat, dibandingkan dengan musim hangat. Ada penjelasan untuk ini dan itu terletak pada kenyataan bahwa pada suhu rendah logam dicirikan oleh peningkatan kerapuhan. Dengan kata lain, kekuatan impaknya dikurangi seminimal mungkin. Persentase kegagalan rel terbesar karena cacat rel terjadi pada bulan Maret, jika kita berbicara tentang bagian Eropa negara itu, dan juga pada bulan April, jika itu menyangkut wilayah timur dan Siberia.

Detektor cacat digunakan untuk mendeteksi masalah seperti itu. 96,5% dari semua masalah yang diidentifikasi dapat diidentifikasi menggunakan perangkat yang dapat dilepas atau portabel. 2% lainnya terdeteksi menggunakan detektor cacat mobil dan 1% lainnya menggunakan model lain dari perangkat ini. Sangat penting untuk dicatat bahwa ada klasifikasi cacat rel dan deskripsinya menggunakan angka. Hal ini dilakukan agar dapat melakukan perhitungan statis rel.

Klasifikasi

Setiap kerusakan, patah atau cacat di bagian trek ditunjukkan dengan menggunakan sistem angka terpadu. Dua angka pertama adalah yang utama, dan yang ketiga adalah tambahan. Angka pertama menunjukkan jenis cacat atau kerusakan pada rel. Selain itu juga menunjukkan letak permasalahan pada ruas rel kereta api. Digit kedua menjelaskan jenis cacat atau menjelaskan kerusakan, dengan mempertimbangkan alasannyamuncul. Digit tambahan ketiga menunjukkan lokasi cacat atau kerusakan di sepanjang rel. Secara lebih rinci, cacat rel dan klasifikasinya dijelaskan dengan angka dari 1 hingga 9 untuk karakter pertama.

• Jika angka pertama adalah 1, berarti ada logam yang terkelupas dan terkelupas pada permukaan rolling kepala rel.
• Jika angkanya 2, berarti terdapat retakan melintang pada kepala rel pada bagian lintasan.
• Angka 3 juga menunjukkan adanya retakan pada kepala rel, tetapi jenisnya memanjang.
• Angka 4 menunjukkan bahwa telah terjadi perubahan plastis, yaitu keausan kepala, vertikal, lateral atau tidak rata.
• 5 adalah kerusakan rel dan cacat pada leher.
• 6 adalah kegagalan atau kerusakan pada sol rel.
• 7 - ini adalah deformasi yang cukup kuat, karena angka ini menunjukkan terjadinya kekusutan di seluruh bagian rel.
• Jika patahan terjadi pada bidang vertikal dan horizontal, maka angka 8 diberikan sebagai pengganti yang pertama.
• Semua cacat rel lainnya, kerusakan, dll. yang tidak termasuk dalam kategori di atas ditunjukkan oleh nomor 9.

Menentukan arti angka

Bilangan utama kedua untuk kode cacat rel juga memiliki banyak nilai, lebih tepatnya, dari 0 hingga 9.

• Jika digit kedua adalah 0, itu berarti cacat itu muncul karena ada penyimpangan dari teknologi saat membuat bagian rel iniproduksi.
• Angka 1 menunjukkan bahwa kualitas metalurgi baja yang digunakan untuk memproduksi rel tidak mencukupi. Mungkin juga kekuatan baja lebih rendah dari yang diperlukan untuk operasi normal.
• 2 - menunjukkan bahwa kesalahan dibuat selama pemrosesan ujung, yang menyebabkan bagian jalur gagal. Selain itu, juga mencakup beberapa kelemahan yang muncul saat memproses profil rel.
• 3 - ini adalah cacat pada rel rel kereta api, yang muncul karena fakta bahwa persyaratan instruksi untuk pemeliharaan objek saat ini dilanggar. Termasuk juga kerusakan akibat pelanggaran prinsip teknologi pengolahan lubang baut di smelter.
• Jika angka kedua adalah 4, maka ini berarti bahwa masalah dengan rel muncul karena dampak khusus pada mereka dari rolling stock, misalnya, karena tergelincir. Ini juga termasuk kerusakan yang terjadi karena rolling stock tidak melewati pemeriksaan yang benar atau mode mengemudi dilanggar.
• Nomor 5 mencakup semua kerusakan yang disebabkan oleh benturan mekanis dari luar, misalnya, menabrak alat, menabrak rel ke rel, dll.
• Cacat pengelasan rel yang cukup umum disebabkan oleh ketidakteraturan dalam pengoperasian mesin las. Mereka terjadi pada sambungan las dan diberi nomor 6.
• 7 - masalah yang terkait dengan pengoperasian rel pada sambungan.
• 8 - ini adalah kekurangan yang muncul karena permukaan rel, sertakarena pengelasan sambungan rel yang tidak tepat.
• Semua masalah yang disebabkan oleh korosi diberi nomor 9.

Perlu dicatat bahwa kegagalan suatu bagian rel akibat jebolnya rel merupakan akibat dari dampak beberapa penyebab pada saat yang bersamaan. Paling sering, ternyata kurangnya perawatan kereta api sangat mempercepat pengembangan kekurangan yang dibuat selama perakitan atau pengelasan struktur. Karena itu, menjadi sulit untuk menentukan penyebabnya, karena perlu untuk menemukan dengan tepat sumber utama kerusakan. Cacat di rel rel kereta api, atau lebih tepatnya, penomorannya juga memiliki digit ketiga.

• 0 menunjukkan bahwa masalahnya ada di sepanjang rel.
• 1 berarti masalahnya ada di persendian, di beberapa tempat. Mungkin sambungan baut rusak, yang terletak pada jarak setidaknya 750 mm dari ujung rel. Jika kita berbicara tentang sambungan las, maka pada jarak 200 mm simetris 100 mm di setiap sisi sumbu las.
• 2 menunjukkan bahwa masalahnya ada di luar sendi. Jika kita berbicara tentang sambungan yang dibaut, maka Anda perlu melihat jarak 440 mm secara simetris 220 mm di setiap sisi sumbu las di kaki rel.

Cacat pada pengelasan rel dan kerusakan lainnya juga dibagi menjadi empat kategori, tergantung pada tingkat perkembangannya. Ada gelar DP, D1, D2 dan D3. Yang paling berbahaya adalah DP. Penunjukan ini menunjukkan bahwa kerusakan telah mencapai nilai atau ukuran kritis. Daerah seperti itu harusdiganti dulu. Cacat yang diklasifikasikan sebagai D1 dan D2 akan diperbaiki sesuai dengan prosedur yang ditetapkan, dengan mempertimbangkan intensitas masalah. Rel dengan cacat yang berhubungan dengan kategori D3 diganti hanya jika jarak kepala lintasan ditentukan. Keputusan dibuat berdasarkan data yang dikirimkan oleh mandor setelah inspeksi terjadwal dan dengan mempertimbangkan tingkat perkembangan cacat. Hasilnya, ternyata kode cacat rel terdiri dari tiga digit, serta indikasi tingkat perkembangannya pada bagian tersebut.

Deteksi cacat

Deteksi cacat adalah prosedur untuk mengidentifikasi cacat pada struktur perkeretaapian menggunakan perangkat pendeteksi cacat khusus. Perlu dicatat bahwa rel melewati prosedur ini beberapa kali. Deteksi cacat pertama dilakukan di pabrik rolling rel, bila perlu untuk menilai kualitas pekerjaan yang telah selesai. Proses verifikasi selanjutnya berlangsung sudah dalam kondisi operasional yaitu on the way. Selain itu, verifikasi dilakukan di bengkel las rel, di mana proses pengelasan tidak hanya yang baru, tetapi juga perbaikan atau pengelasan struktur lama.

Prosedur deteksi cacat dimaksudkan terutama untuk mengidentifikasi cacat rel berbahaya yang ada di dalam struktur, yaitu, mereka belum memiliki cacat di luar. Hal ini memungkinkan untuk mengganti struktur yang rusak secara tepat waktu.

Jenis masalah

Saat ini, semua jenis cacat, cara menghilangkannya, alasan kemunculannya,cara penentuannya, dll., disajikan dalam "Dokumentasi peraturan dan teknis NTD / TsP 2002". Selain itu, perlu dicatat bahwa ada juga dokumentasi eksperimental, serta klasifikasi cacat rel NTD / TsP 1-93, yang menurutnya semua bagian masalah rel dibagi menjadi cacat akut (OD) dan cacat (D). Ini adalah kategori kekurangan D dengan bantuan NTD / CPU 2002 yang dibagi menjadi banyak jenis, tergantung pada penyebab terjadinya, tingkat distribusi dan lokasi pada rute.

Rel yang rusak tajam adalah yang menimbulkan ancaman langsung terhadap pergerakan kereta api, karena karena pengaruh cacat, dapat runtuh tepat di bawah roda kereta api atau menyebabkan rolling stock meninggalkan melacak. Jika ditemukan bagian seperti itu, maka harus segera diganti dengan yang baru atau yang lama dari stok satu kilometer. Jika cacat baru pada rel kereta api ditemukan sebelum masa garansi untuk penggunaannya berakhir, atau jika tonase yang melewatinya lebih sedikit daripada yang ditunjukkan dalam dokumentasi, maka keluhan diajukan terhadap pabrik metalurgi tempat mereka diproduksi. Jika cacat terdeteksi pada sambungan las juga lebih cepat dari jadwal, maka keluhan diajukan ke pabrik pengelasan rel.

Rel yang rusak mencakup bagian rel yang, karena masa pakai yang lama, mulai tidak dapat digunakan. Pembentukan cacat di daerah tersebut diharapkan. Namun, mereka masih harus memastikan perjalanan yang aman dari rolling stock. Meskipun dalamDalam beberapa kasus, batas kecepatan diperkenalkan saat melewati segmen jalan tersebut. Edisi baru cacat rel dan klasifikasinya disajikan secara tepat dalam dokumen normatif dan teknis NTD / CPU 2002. Nilai kode dari kemungkinan masalah disajikan di atas.

Pemisahan menjadi area yang cacat dan cacat yang tajam

Dokumentasi menunjukkan kecepatan di mana kereta diizinkan untuk bergerak di sepanjang bagian trek tertentu. Jika tingkat perkembangan cacat termasuk dalam kelompok DP, maka kecepatan gerakan tidak lebih dari 40 km / jam hingga saat eliminasi. Kategori D1 memungkinkan kecepatan tidak lebih dari 70 km / jam, D2 - tidak lebih dari 100 km / jam. Cacat yang termasuk dalam grup D3 tidak membatasi kecepatan pergerakan rolling stock.

Selain itu, ada jangka waktu yang ditetapkan untuk mengganti setiap kelompok rel yang rusak. Jika tidak ada substitusi yang terjadi dalam periode yang ditetapkan, kategori diganti dengan yang lebih tinggi. Dengan kata lain, DP3 ke D2, D2 ke D1, D1 ke DP. Tentu saja, dengan setiap transisi, tenggat waktu penggantian menjadi lebih ketat, dan batas kecepatan untuk bergerak juga meningkat, sesuai dengan norma yang ditetapkan.

Cacat pada rel dan klasifikasi barunya menurut NTD/CPU juga menentukan masalah yang mengubah bagian lintasan menjadi lintasan yang rusak parah atau hanya cacat. Untuk OD milik masalah seperti:

• Terjadinya retak melintang, memanjang atau lateral pada kepala rel. Paling sering, kerusakan milik kelompok kedua dan ketiga, dan kodenya adalah 20, 21, 24, 25.
• Retak pada lubang baut dengankode 53, serta retakan di leher rel, terlepas dari ukurannya, serta dengan kode 50, 55, 59 dan 56.1.
• Terjadinya korosi atau keausan lokal pada rel dengan kode 69 yang timbul akibat kelelahan korosi, pecahnya sol rel dengan kode 60, 64, 65, 66, serta retak melintang pada rel.

Terjadinya salah satu dari cacat baru ini mengarah pada fakta bahwa bahkan bagian baru dari rel kereta api masuk ke dalam keadaan ML dan harus segera diganti. Ada beberapa tanda yang dengannya rel yang rusak diidentifikasi di jalur penerimaan dan keberangkatan. Ini termasuk:

• melebihi kode tereduksi yang dinormalisasi 41+44, kode samping 44, atau keausan kepala rel vertikal;
• logam terkelupas, jika kedalamannya tidak melebihi 3 mm, dan panjangnya 25 mm;
• adanya selip dari roda rolling stock, keausan bergelombang.

Perlu juga ditambahkan bahwa persentase terbesar dari transisi rel normal ke kategori rusak terjadi karena kurangnya kekuatan kelelahan kontak material. Masalah cacat pada rel dan elemen putar seperti itu, yang juga dipasang di rel, diklasifikasikan sebagai kode 11 dan 21. Juga cukup sering penyebabnya adalah masalah 44, yang berarti keausan lateral yang parah pada kepala rel. Cukup sering terjadi korosi pada sol rel - 69.

Terutama cacat dan penyebab yang berbahaya

Pertama-tama, saat memeriksa rel, perlu diperhatikan kerusakan yang disebabkan oleh"kelelahan" dari logam. Mereka dianggap yang paling berbahaya. Lebih jelasnya, tampilannya seperti ini. Roda kereta api bersentuhan dengan rel pada area yang cukup kecil selama pergerakan. Melalui area kecil inilah sejumlah besar tegangan yang dihasilkan oleh kereta api yang bergerak ditransmisikan. Tegangan kontak inilah, terutama jika terjadi di sekitar kepala rel, menyebabkannya pecah atau menyebabkan logam terkelupas. Semakin banyak roda melewati area ini, semakin banyak logam "menjadi lelah". Karena inilah cacat 11.1-2 disebabkan oleh masalah seperti kekuatan kontak material yang rendah. Untuk menghindari masalah ini, atau setidaknya untuk membuat rel menahan lebih banyak gerakan, perlu untuk meningkatkan kekuatan bahan baku.

Delaminasi atau pengelupasan logam juga dapat disebabkan oleh adanya garis rambut, matahari terbenam atau penahanan, yang mungkin muncul di permukaan rel selama penggulungan.

Kelompok cacat rel seperti 20.1-2 dan 21.1-2 dianggap sangat berbahaya. Adapun kelompok cacat yang kedua, cukup sering muncul dalam bentuk retakan internal di kepala atau retakan eksternal yang muncul di area fillet di kepala. Jika masalah seperti itu terjadi, maka rel selanjutnya dapat pecah di bawah beban kereta yang bergerak menjadi banyak bagian kecil. Secara alami, ini akan menyebabkan kecelakaan dan, kemungkinan besar, kereta akan keluar jalur. Adapun masalah dengan kode 20.1-2, merekamuncul di kepala itu sendiri, dan alasan utama kemunculannya adalah kekurangan dalam teknologi manufaktur.

Kerusakan kereta api karena inspeksi yang buruk

Perlu dicatat bahwa pada 23 Oktober 2014, klasifikasi cacat rel 2499 NTD / CPU disetujui. Dokumen ini mulai berlaku pada tanggal 1 September 2015, dan dokumen itu sendiri berisi 140 halaman. Selain itu, instruksi baru tentang pemeliharaan trek 2288 juga diadopsi. Dokumen ini mulai berlaku pada 2017-01-03.

Kerusakan seperti 11.1-2 dan 21.1-2 juga cukup sering terjadi karena mandor jalan kurang memantau kondisi rel. Jika pada periode pertama operasi terjadi kemiringan rel yang salah, maka tegangan utama akan bergeser dari pusat bagian ke tepi tempat kepala berada, yang, tentu saja, akan menyebabkan keausannya yang cepat. Frekuensi terjadinya cacat juga meningkat secara signifikan jika ada pelanggaran kelancaran ulir rel. Lebih lanjut, penting untuk dicatat bahwa proses pertumbuhan munculnya masalah-masalah ini sangat terkait tidak hanya dengan perawatan rel yang tidak tepat, tetapi juga dengan pelanggaran dalam perawatan bagian kereta yang bergulir itu sendiri. Jika terkelupas, slider dan cacat lainnya muncul di roda mobil, maka ini sangat mempengaruhi kekuatan kelelahan logam dan perkembangannya.

Selain kepala, masalah sering terjadi di leher rel - retak di area lubang baut, masalah utama. Paling sering, retakan berasal dari kontur sambungan baut, dan kemudian meninggalkan pada kemiringan 45 derajat ke cakrawala. Cara efektif untuk memerangi retakan semacam ituadalah kualitas isi sendi. Dengan kata lain, baut harus dikencangkan sekencang mungkin, untuk mencegah kendurnya rel atau penurunannya. Retak di leher juga sering muncul di tempat kepala rel masuk ke sol. Alasan utama munculnya cacat tersebut adalah kemiringan bawah rel yang dipilih secara tidak tepat.

Adapun solnya sendiri, di sini paling sering tidak hanya retak, tetapi juga tusukan, garis rambut. Semua ini menyebabkan kerusakan pada rel kereta api, munculnya retakan memanjang, dan mempercepat proses korosi. Cara terbaik untuk mengatasi banyak cacat sol adalah dengan memasang bantalan tahan banting yang ditempatkan langsung di bawah sol rel.

Lokasi cacat dan namanya

Saat ini terdapat tabel-tabel yang cukup besar yang menunjukkan adanya cacat rel utama yang dapat terjadi. Mereka juga menunjukkan tempat di mana kerusakan ini atau itu terjadi, kode masalah ditunjukkan dengan tepat. Tabel tersebut terlihat seperti ini.

Deskripsi masalah	Lokasi kerusakan pada rel	Kode Cacat
Karena pelanggaran teknologi pembuatan rel, masalah seperti retak atau terkelupasnya logam pada permukaan penggulung kepala dapat terjadi	Masuk dan keluar dari sendi	Tergantung pada lokasinya, kodenya masing-masing bisa 10.1 atau 10.2
Retak atau terkelupas juga bisa terjadi di sisi kepala ataupada fillet. Mereka muncul dari dalam di bawah pengaruh sejumlah besar akumulasi non-logam	Masuk dan keluar dari sendi	Seperti kasus sebelumnya, kodenya bisa 11.1 atau 11.2 tergantung lokasi kerusakan
Keping logam dapat terjadi pada permukaan tapak. Alasan untuk ini adalah bahwa efek dinamis pada sambungan baut meningkat	Di persimpangan	kode kerusakan ini adalah 13.1
Metal spalling dapat terjadi pada permukaan tapak kepala di area sambungan las setelah jumlah tonase yang dilewati dalam garansi telah kedaluwarsa	Cacat las rel	Kode Cacat 16.3 dan 16.4
Masalah spalling serupa, tetapi sebelum tonase yang dijamin melewati rel	Sambungan las	Cacat 17.3 dan 17.4
Ada kemungkinan bahwa retakan melintang dapat terjadi di kepala di bawah pengaruh efek termomekanis dari tergelincir atau tergelincir, misalnya	Terjadi baik di dalam maupun di luar jahitan	24.1 dan 24.2
Karena pelanggaran teknologi pengelasan atau pelanggaran dalam pemrosesan las, retakan melintang dapat terjadi di kepala. Penting untuk ditambahkan bahwa ini dapat menyebabkan kegagalan rel segera setelah tonase garansi terlewatkan	Sambungan las	26.3 dan 26.4
Jika masalah yang sama terjadi seperti pada kasus sebelumnya, tetapi sebelum dilewatidijamin tonase, maka masalah dipindahkan ke kategori lain	Sambungan las tetap sebagai lokasi	Kode kesalahan berubah menjadi 27.3 dan 27.4
Jika teknologi pembuatan rel dilanggar, retakan memanjang atau melintang dapat terbentuk di kepala rel.	Hal ini terjadi baik di dalam sendi maupun di luar sendi	Kode kerusakan 30.1 atau 30.2

Penentuan cacat kereta api

Saat ini, satu-satunya metode yang memungkinkan Anda mendeteksi cacat baru pada rel kereta api pada tahap awal dan mencegahnya adalah metode ultrasonik.

Metode pengujian non-destruktif ini dapat mendeteksi kerusakan pada rel logam menggunakan pulsa ultrasonik. Metode ini digunakan di banyak industri di mana ada pekerjaan dengan logam, tetapi metode ini paling populer di stasiun kereta api, di mana sangat penting untuk memantau kualitas rel. Deteksi cacat ultrasonik akan memungkinkan pekerja mengidentifikasi kerusakan tersembunyi dengan cepat dan akurat, tanpa mempengaruhi atau menghancurkan objek penelitian.

Metode pendeteksian cacat rel ini memiliki beberapa keunggulan yang tidak dapat disangkal.

Pertama, dan yang paling penting, adalah tidak adanya kerusakan atau tanda lain yang tertinggal pada benda uji, yaitu cacat baru. Kedua, biaya peralatan tersebut cukup rendah, dan keandalan data yang diperoleh sebagai hasil dari penggunaannya sangat tinggi. Selain itu, cukup penting bahwaperangkat tersebut memungkinkan Anda untuk mencari cacat rel baru setiap saat sepanjang tahun, yang sangat penting.

Metode deteksi cacat ultrasonik memungkinkan Anda menemukan kerusakan sekecil apa pun pada produk dan sambungan logam apa pun. Untuk alasan ini, mereka juga secara aktif digunakan untuk memeriksa turnouts dan las struktural. Menggunakan peralatan ultrasonik, kerusakan berikut dapat ditentukan: terjadinya pelanggaran dalam homogenitas struktur; periksa tempat-tempat yang rusak karena korosi; periksa apakah komposisi kimia rel sesuai atau tidak dengan yang tercantum dalam dokumen.