Czy wiesz, czym jest defektoskopia szyn?

Kilka lat temu zetknęliśmy się z poważnym problemem, gdy w zimowych warunkach za kołem podbiegunowym na długim szlaku kolejowym doszło do wykolejenia wagonów załadowanych rudą.

W trakcie dochodzenia i ekspertyzy technicznej ustalono, że w jednej z szyn, które służyły niezawodnie przez dziesięciolecia, na skutek pojawienia się pęknięć zmęczeniowo-stykowych pękł metal w tzw. „główce szyny”. Aby zminimalizować ryzyko kolejnych wykolejeń, w obrębie Spółki wdrożono kompleks działań obejmujących regularne kontrole szyn i elementów rozjazdów za pomocą urządzeń defektoskopowych, zdolnych do wykrywania wad w obu tokach szynowych na całej długości i przekroju szyny podczas ciągłego badania z prędkością do 4 km/h.

Czym właściwie jest defektoskopia szyn? To zespół metod badań nieniszczących stosowanych w celu wczesnego wykrywania wad w szynach i zapobiegania wypadkom kolejowym. Defektoskopia pomaga:

• wykrywać pęknięcia, rozwarstwienia, braki przetopu, korozję i inne nieciągłości metalu;
• oceniać resztkową trwałość eksploatacyjną szyn i złączy spawanych;
• planować naprawy i wymianę szyn, zamiast usuwać skutki awarii;
• zapewniać bezpieczeństwo ruchu, w tym podczas transportu towarów niebezpiecznych.

Istnieje kilka podstawowych metod defektoskopii:

• Badania ultradźwiękowe (UT) — najpopularniejsza metoda, którą sami stosujemy. W metal wysyłane są fale ultradźwiękowe (zwykle o częstotliwości 2,5 MHz), a na podstawie odbitych sygnałów określa się wady wewnętrzne: pęknięcia, rozwarstwienia oraz uszkodzenia w główce, szyjce i stopce szyny. Najczęściej wykorzystuje się metodę echa, metodę lustrzaną (tandem) oraz metodę cienia (przepuszczania).
• Defektoskopia magnetyczna i magnetyczno-proszkowa — skuteczna w przypadku pęknięć powierzchniowych i podpowierzchniowych. Na namagnesowaną szynę nanosi się proszek magnetyczny: gromadzi się on w miejscach występowania wad, gdzie pole magnetyczne ulega zniekształceniu. Metoda ta jest szczególnie przydatna do kontroli złączy spawanych oraz stref o słabym kontakcie akustycznym.
• Metoda prądów wirowych — działa dzięki polu elektromagnetycznemu i prądom powstającym w metalu. Dobrze wykrywa mikropęknięcia, w tym w złączach termitowych. Jest to metoda bezdotykowa i łatwa do zautomatyzowania.
• Badania wizualne-pomiarowe — etap podstawowy: oględziny i pomiary geometrii szyny, wykrywanie odprysków, wykruszeń, korozji i odchyleń kształtu. Przeprowadza się je w warunkach terenowych i zawsze stanowią one uzupełnienie innych metod.
• Defektoskopia rentgenowska (radiograficzna) — stosowana w ograniczonym zakresie na szczególnie odpowiedzialnych odcinkach, gdy wymagana jest maksymalna szczegółowość obrazu struktury metalu.

Po przejeździe wózka defektoskopowego oraz w przypadku podejrzenia obecności wad w szynach, rozjazdach i złączach spawanych stosujemy głównie jednotokowy defektoskop RDM-11, którego oprogramowanie pozwala na wyświetlanie wyników badania na ekranie urządzenia w czasie rzeczywistym, a także zapisywanie i przeglądanie defektogramów.

Oczywiście kontrole szyn i elementów rozjazdów są ściśle uregulowane i przeprowadzane zgodnie z corocznie zatwierdzanymi harmonogramami. W przypadku torów wykorzystywanych np. do przewozu towarów niebezpiecznych oraz linii o obciążeniu przewozowym wynoszącym co najmniej 25 mln ton rocznie lub z prędkością ruchu 40 km/h i wyższą badania przeprowadzamy częściej — nie rzadziej niż dwa razy w roku.

Wyniki analizy defektogramów z badań ultradźwiękowych szyn i metalowych części rozjazdów są przechowywane w formie elektronicznej i papierowej przez co najmniej rok.

A czy u Państwa stosuje się defektoskopię?