Clasificación y estándares de defectos ferroviarios
Para garantizar una inspección, monitoreo, reemplazo y mantenimiento diario efectivo de los rieles, los daños ferroviarios se clasifican en tres categorías: defectos menores, defectos graves y rieles rotos.
- Defectos menores:Un riel con defectos menores ha sufrido algunos daños pero aún conserva suficiente resistencia para un funcionamiento normal.
- Defectos graves:Un riel con defectos graves tiene una resistencia significativamente reducida debido a los daños y debe retirarse de servicio.
1. Desgaste de la cabeza del riel
A medida que la cabeza del riel se desgasta, su área de sección transversal-disminuye. Esto reduce tanto su fuerza como su resistencia a la flexión. El estándar de seguridad para defectos menores permite solo una pequeña cantidad de desgaste. Este límite conservador garantiza que el carril aún pueda reutilizarse o transponerse (girarse).
Por el contrario, la norma para defectos graves se centra en la seguridad bajo un desgaste intenso. Si el desgaste excede este límite, el riel ya no puede garantizar la resistencia requerida y la resistencia a la flexión. Además, existe el riesgo de que las ruedas que pasan golpeen las barras de unión (eclisas).
2. Descantillados y astillados en los extremos de los rieles o en las superficies de rodadura
Este tipo de daño es causado por la fatiga del contacto rueda-carril y cargas de impacto dinámico. El desconchado y el desconchado severos crean irregularidades en la superficie. Esto empeora las condiciones de tensión tanto en el carril como en la estructura de la vía. Como resultado, pueden surgir y desarrollarse rápidamente defectos en las vías-como daños en los componentes, fallas en las traviesas y bombeo de lodo-.
Además, las microfisuras en los desconchones pueden propagarse hacia el interior, lo que podría provocar la rotura del riel. Por lo tanto, una vez que este daño alcanza un cierto umbral, el carril se clasifica como gravemente defectuoso.
3. Quemaduras de ruedas en la superficie de rodadura del riel
Las quemaduras en las ruedas se producen por un funcionamiento inadecuado de la locomotora. Cuando las ruedas de una locomotora patinan, una intensa fricción genera altas temperaturas localizadas en la superficie del riel. A esto le sigue un enfriamiento rápido a temperatura ambiente, que forma una estructura martensítica frágil en la cabeza del riel.
Esta estructura metalúrgica es muy susceptible al agrietamiento frágil, lo que provoca desprendimientos y desconchones graves. Además, estas grietas superficiales pueden propagarse hacia abajo y convertirse en defectos transversales (defectos nucleares internos).
4. Rieles sumergidos
Los rieles hundidos son causados por el desgaste de la cabeza del riel y la deformación del extremo del riel. Este tipo de daño es más común en perfiles de carril más ligeros.
5. Corrugación ferroviaria
La ondulación del riel se refiere a irregularidades periódicas en la superficie de rodadura del riel causadas por el desgaste. La corrugación con una longitud de onda de 30 a 80 mm se clasifica como corrugación de paso corto-(ondulación). Las longitudes de onda superiores a 80 mm se clasifican como corrugación de paso largo-.
Las causas de la corrugación son complejas. Están estrechamente relacionados con la elasticidad de la vía y el límite elástico del acero del carril. Cuando la corrugación se vuelve severa, intensifica la fuerza de interacción rueda-carril y la vibración de la vía. Esto provoca mayores daños a la estructura de la vía. Aumenta la carga de trabajo de mantenimiento y dificulta mucho el mantenimiento.
Dado que actualmente no existe un umbral preciso-basado en la experiencia para el reemplazo de rieles debido a la corrugación, generalmente se usan trenes de rectificado para el pulido oportuno de los rieles o se reemplazan los rieles.
Las velocidades más altas de los trenes aumentan significativamente la sensibilidad a las irregularidades de la superficie del ferrocarril. Incluso las irregularidades más pequeñas pueden provocar impactos masivos de las ruedas en el riel, provocando grietas o roturas repentinas.
6. Grietas en la superficie del riel
Las grietas en la superficie del riel se clasifican en dos tipos: Grietas en la superficie sin-contacto: incluyen grietas en los orificios de los pernos-, grietas horizontales debajo de la cabeza del riel (donde el sangrado de óxido debajo de la cabeza es un signo de grieta horizontal debido a la oxidación), grietas horizontales en el alma, cabezas divididas verticales u horizontales y grietas en la base. Estas grietas generalmente se inician por inclusiones no-metálicas durante la fabricación del riel o por defectos introducidos durante el procesamiento (como rebabas, muescas afiladas y mellas). Bajo cargas de flexión e impacto dinámico, estas grietas se propagan. Estas grietas provocan a menudo la rotura del riel o la rotura de la cabeza del riel (desprendimiento de la cabeza). En consecuencia, los rieles con estas grietas se clasifican como muy defectuosos y deben repararse de inmediato.
Grietas por fatiga por contacto de rodadura (RCF): se desarrollan en la superficie de rodadura, como grietas en la cabeza (grietas en escamas de pescado) y grietas oblicuas en la esquina del medidor. Normalmente, estas grietas se propagan en un ángulo de 10 grados a 15 grados con respecto a la dirección de viaje del tren. Suelen tener entre 2 y 5 mm de profundidad, pero en casos graves pueden alcanzar entre 8 y 10 mm. Estas grietas provocan fácilmente que los rieles se descascaren o se astillen y, en casos extremos, pueden provocar una rotura completa del riel.
7. Grietas internas del riel
Las grietas internas de los rieles son defectos sub-superficiales que se inician y propagan bajo cargas de servicio. Estas incluyen grietas que se originan a partir de inclusiones no-metálicas como fuentes de fatiga (como "núcleos blancos" brillantes o escamas de hidrógeno, y grietas longitudinales internas). También incluyen grietas que se propagan hacia adentro desde defectos de fatiga superficial, como grietas de cabeza o grietas oblicuas que actúan como fuentes de fatiga (a menudo denominadas "núcleos negros" oxidados o fracturas de detalle).
8. Deformación del carril
La deformación del riel ocurre cuando inclusiones no-metálicas, alargadas a lo largo de la dirección de rodadura durante la fabricación, inician grietas durante el servicio de la vía. Estas grietas luego se expanden, provocando torsión, hinchazón o distorsión localizada del riel. Esta condición indica que la resistencia estructural del riel se ha visto gravemente comprometida y requiere un reemplazo inmediato.
9. Corrosión ferroviaria
La corrosión del riel reduce-el área de la sección transversal del metal del riel, lo que reduce su resistencia general. Además, las microfisuras dentro de las picaduras de corrosión a menudo sirven como sitios de inicio para la propagación de grietas por fatiga. La corrosión de los rieles ocurre predominantemente en túneles y regiones propensas al ataque de álcalis salinos-.
Comprender los defectos ferroviarios y cumplir con estrictos estándares de inspección son pasos vitales para garantizar la seguridad, la estabilidad y la longevidad de las redes ferroviarias. La prevención de fallos en las vías comienza con la selección de los materiales adecuados y el mantenimiento de un estricto control de calidad desde el principio.
EnCARRIL DE GNEE, apoyamos a los operadores y contratistas ferroviarios de todo el mundo proporcionándoles una amplia selección de rieles de acero. Suministramos rieles en diversos estándares y especificaciones internacionales para cumplir con los requisitos de ingeniería precisos de sus proyectos.
Para minimizar el riesgo de defectos prematuros-como grietas en la superficie, desgaste de la cabeza o fatiga interna-aplicamos una estricta gestión de calidad en todos nuestros procesos de fabricación. Nuestro objetivo es ofrecer productos ferroviarios duraderos y confiables que resistan condiciones operativas exigentes.
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