10.Классификация дефектов рельсов

Все дефекты рельсов в зависимости от их вида, места расположения, причин происхождения классифицированы и имеют свой трехзначный код. Первая цифра кода определяет вид дефекта рельса и место его появления по элементам сечения рельса (головка, шейка, подошва); вторая цифра определяет разновидность дефекта с учетом основной причины его зарождения и развития; третья цифра, отделенная точкой от первых двух, указывает на место расположения дефекта по длине рельса.

Типы дефектов или повреждений рельсов (обозначаемые первой цифрой) подразделяются следующим образом:

1,2,3,4 — дефект расположен в головке рельса:

1 — отслоение или выкрашивание металла на поверхности катания головки рельса;

2 — поперечные трещины в головке и изломы по ним;

3 — продольные, вертикальные и горизонтальные трещины в головке;

4 — смятие и неравномерный износ головки;

5— дефект или повреждение в шейке;

6— дефект в подошве;

7— излом по всему сечению профиля рельса;

8— изгиб рельса в вертикальной или горизонтальной плоскости;

9— прочие дефекты и повреждения.

Вторая цифра обозначает разновидность дефекта или повреждения с учетом основной причины, вызвавшей дефект этой разновидности. Разновидности дефектов (обозначаемые второй цифрой) классифицируются так:

0— дефекты и повреждения, возникшие из-за недостатков в технологи изготовления рельсов;

1— недостаточная контактно-усталостная прочность металла:

2— недостатки в профиле рельсов или в конструкции стыковою скрепления;

3— недостатки в текущем содержании пути;

4— ненормальное воздействие на рельсы подвижною состава (боксование, ползуны и др.);

5— удары инструментом и другие механические воздействия;

6— нарушена технология сварки;

7— дефекты в технологии закалки;

8— недостатки в технологии наплавки рельсов или в приварке рельсовых соединителей;

- Отслоение и выкрашивание металла на поверхности катания головки рельса появляются обычно при нарушении технологии изготовления рельсов.

- Выкрашивание металла на боковой рабочей выкружке головки рельса происходит в основном из-за недостаточной контактной прочности рельса при загрязненности металла неметаллическими включениями, вытянутыми вдоль направления прокатки в виде дорожек, расположенных на глубине 3-8,5 мм от поверхности катания.

- Выбоксовины и закалочные трещины в местах боксования колеи образуются на рельсах, расположенных перед входными сигналами на станционных путях, особенно у водонаборных колонок, на тормозных участках пути и т. п.

- Выкрашивание и отслоение металла на поверхности катания в закаленном слое головки рельса возникают и развиваются из-за неудовлетворительного качества закалки рельсов.

- Поперечные трещины усталости в головке (светлые или темные пятна) и изломы из-за них — наиболее опасный дефект контактно-усталостного происхождения. Возникает и развивается внутри головки рельса без каких-либо внешних признаков.

- Поперечные трещины в головке возникают из-за различных механических повреждений: при проходе колес с большими ползунами, от ударов по головке рельса путевым инструментом, рельса о рельс и т. п.

- Вертикальное расслоение головки и шейки рельса — одна из групп опасных дефектов. Они чаще всего возникают в средней части головки в любом месте по длине рельса. Подобные трещины нередко обнаруживаются в шейке рельса. Основные причины вертикального расслоения головки и шейки — остатки усадочной раковины в рельсе, неметаллические включения и скопления примесей серы и фосфора.

- Горизонтальные расслоения головки рельса возникают и развиваются обычно в средней части по высоте головки. Этот дефект может быть в любом месте по длине рельса. Основная причина горизонтального расслоения головки, кроме загрязнения металла неметаллическими включениями, — газовые пузыри и флокены, вытянутые вдоль прокатки.

- Косые или продольные трещины в шейке от болтовых и других отверстий образуются в том случае, когда стык — наименее прочная часть рельсовой нити — подвергается наибольшим воздействиям, вызываемым ударами колес при проходе стыковых зазоров. На участках пути, где рельсовые стыки содержатся плохо (толчки, выплески, провисают концы рельсов, ненормальные стыковые зазоры, лопнувшие накладки. неплотная затяжка гаек у стыковых болтов и т. п.), напряжения в стыковых частях рельсов в несколько раз больше, чем в хорошо содержащихся стыках.

- Косые или продольные трещины в шейке вне стыковой части рельса возникают и развиваются в шейке в местах маркировочных знаков или повреждений от ударов путевым инструментом. Развитые дефекты такого вида можно обнаружить при внимательном внешнем осмотре. В ранней стадии развития трещины выявляются только ультразвуковыми дефектоскопами.

- Волосовины в подошве, трещины и вы колы части подошвы — один из распространенных и опасных дефектов. Продольные трещины в подошве часто приводят к выколу подошвы рельса или внезапному хрупкому его излому при движении поезда. Хрупкие изломы рельсов происходят вблизи шпалы у края подкладки, а выколы подошвы — обычно на шпале.

- Закалочные трещины возникают в основном в головке рельсов из-за нарушения технологии закалки на металлургических заводах, например при неравномерном нагреве и охлаждении их в процессе закалки. Выявить такие трещины можно только магнитными дефектоскопами.

- Трещины в головке из-за приварки рельсовых соединителей возникают и развиваются из-за неправильно выполненных сварочных работ. В местах приварки образуются небольшие сварочные трещины, которые впоследствии развиваются в поперечные, а иногда в продольные, приводящие к излому или отколам головки рельсов.

- Продольные трещины в местах перехода головки в шейку и шейки в подошву наиболее часто встречаются в старых типах рельсов. Трещины очень тонкие и в начальной стадии развития представляют собой серию небольших надрывов пилообразного вида.

- Коррозионно-усталостные трещины в подошве рельса — новый и весьма опасный дефект. Вид повреждения возникает и развивается на участках пути с раздельным скреплением в местах, где между подкладкой и подошвой рельса уложены прокладки, обладающие большой влагоемкостью, например деревянные. Впитывающаяся в прокладку влага вызывает интенсивную коррозию подошвы рельса: на ней образуются каверны, концентрирующие напряжения и, как следствие, — поперечные трещины усталости. Опасность таких трещин особенно велика, так как они находятся в растянутой зоне, что приводит к излому рельса даже при небольших по площади трещинах. Коррозионно-усталостные поперечные трещины, расположенные в подошве под шейкой, могут быть выявлены при ультразвуковом контроле рельсов.

- Трещины в сварных стыках возникают из-за наличия в сварных соединениях силикатных включений, пузырей, рыхлостей, непроваров, кратерных усадок и неудовлетворительной обработки сварного шва.

- Поперечные трещины в подошве рельса возникают из-за различных механических повреждений. При ударах инструментом, рельса о рельс и других механических повреждениях на их поверхности появляются насечки.

- Поперечные хрупкие изломы рельсов без видимых дефектов в изломе происходят главным образом в первые годы службы рельсов, обычно под поездами внезапно, поэтому предупредить их заблаговременно изъятием из пути опасных рельсов невозможно. Основная причина — нарушение нормального процесса их изготовления.