A sínek világa hogyan jelzi a vas élettartamának végét?

Hasonló dokumentumok
A budapesti M3 metróvonal rekonstrukciója

IV. VILLAMOS VASÚTI PÁLYA NAP. A közelmúlt és közeljövő BUDAPESTI pályás fejlesztései

Bükfürdő április 21.

Nagygépes karbantartási munkák tapasztalatai

A MÁV Zrt. karbantartási stratégiájához élettartam költség szempontjából optimalizált kitérőszerkezet kiválasztása

VI. VÁROSI VILLAMOSVASÚTI PÁLYA NAP Szeged, április 10. Miskolc városi villamosvasút fejlesztése projekt

A budapesti közösségi közlekedés legfontosabb jellemzői. A metróágazat szerepe a budapesti közlekedésben

A BKV Zrt. közúti vasúti járműállományát érintő fejlesztések, az ezekkel kapcsolatos üzemeltetési tapasztalatok

ÁTÉPÍTETT VÁGÁNYOK ÁLLAPOTÁNAK ELEMZÉSE

BKV Zrt. Távközlés és Biztosítóberendezés. Kiss László Szakszolgálat-vezető

VILLAMOS VASÚTI PÁLYÁK. Juhász Zsoltné tervező FŐMTERV ZRT április 20. MISKOLC

Személyszállítási vasútvállalati igények. a KÖSZ jegyében Ughy Kálmán

2. A VASÚTI PÁLYA SZERKEZETI ELEMEI

Gondolatok a versenyképes tömegközlekedésről

Jegyzet A vasútmodellezés és a nagyvasút szakkifejezéseinek megismeréséhez és megértéséhez. 2. rész.

GÉPSZERKEZETTAN - TERVEZÉS GÉPELEMEK KÁROSODÁSA

VIII. VÁROSI VILLAMOS VASÚTI PÁLYA NAP

TURBÓGENERÁTOR FORGÓRÉSZEK Élettartamának meghosszabbítása

A MÁV Zrt. együttműködései a V4 országok pályahálózat működtetőivel. HUNGRAIL Magyar Vasút konferencia október 3.

2016. május 25. Javaslat a Tram-Train kerékprofil geometriai kialakítására

Amit a Ferihegyi gyorsvasútról tudni érdemes. XVII. Városi közlekedés aktuális kérdései Budapest, szeptember 8.

Körforgalmak élettartama a tervezés és kivitelezés függvényében

MOZGÓLÉPCSŐK KONCEPCIÓTERV MŰSZAKI LEÍRÁS

BKV 3-as Metró vonal Sínek állapotának a vizsgálata

CSAK NE OLYAN NAGY HÉV-VEL

MÁGNESVASÚT MÜNCHENBEN

A MÁV FKG Kft. jövőképe

ÚJ STATIKUS ÉS DINAMIKUS VASÚTI JÁRMŰMÉRLEG ALKALMAZÁSÁNAK LEHETŐSÉGE SAJÁTCÉLÚ VASÚTI PÁLYÁKON

Rugalmas leerősítések alkalmazása a közúti vasutaknál

TURBÓGENERÁTOR ÁLLÓRÉSZEK Élettartamának meghosszabbítása

Sínkenő berendezések beszerzése és telepítése. (BKV Zrt. TB-122/17) KÖZBESZERZÉSI DOKUMENTUMOK III. KÖTET MŰSZAKI DISZPOZÍCIÓ

FUTÁR projekt A forgalomirányítási és utastájékoztatási rendszer fejlesztése

Tulik Károly fejlesztési és beruházási főigazgató. A MÁV FBF fontosabb fejlesztései az aktuális, ill. az előttünk álló időszakban

A TRAM-TRAIN HELYE ÉS SZEREPE A VASÚTI KÖZLEKEDÉSBEN

SÍNFEJKÁROSODÁSI HIBÁK KEZELÉSÉNEK STRATÉGIÁJA

Mérések és vizsgálatok a közlekedési vállalatoknál

Gépészeti berendezések szerelésének geodéziai feladatai. Mérnökgeodézia II. Ágfalvi Mihály - Tóth Zoltán

Hannes Saurug, Andreas Friedrich

A KORSZERŰ KÖZÚTI VASÚTI PÁLYAÉPÍTÉS ELMÉLETI ÉS GYAKORLATI TÉZISEI

B.1. A kitérők és átszelések kialakulása, történeti fejlődése

A vasúti pálya felújítása, karbantartása a forgalmi szakszolgálat szemszögéből

tervezési szempontok (igénybevétel, feszültségeloszlás,

SF 3-6-T2. Az kenőanyag és a sínkenő berendezés MÁV nyílttéri tesztelése. The Ultimate Lubricant

Diagnosztikai alapú pályaműködtetés a MÁV hálózatán. Varsó, szeptember 9-11.

Dr. Kazinczy László PhD. egyetemi docens Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem, Út és Vasútépítési Tanszék

FÜVES PÁLYÁK TERVEZÉSE. Juhász Zsoltné, Nagy Éva FŐMTERV ZRT április Szeged

A magyar vasút jelenlegi helyzete

A sínek tesztelése örvényáramos technológiákat használva

A forgalomsűrűség és a követési távolság kapcsolata

Andó János Hálózatfejlesztés vezető MÁV Zrt. Fejlesztési és Beruházási Főigazgatóság. VAMAV Kft. Évnyitó rendezvény Budapest

A Normálnyomtáv Kft. főbb referencia munkái

PÁLYADIAGNOSZTIKAI EREDMÉNYEK A MÁV HÁLÓZATÁN

Esélyegyenlőség a közösségi közlekedésben

Új technológiák és anyagok a pályaépítésben és fenntartásban Békéscsaba augusztus 31. szeptember 2.

XIX. Közlekedésfejlesztési és Beruházási Konferencia

A 27/2012 (VIII. 27.) NGM rendelet a 29/2016 (VIII.26) NGM rendelet által módosított) szakmai és vizsgakövetelménye alapján.

KTE XVI. Közlekedésfejlesztési és beruházási konferencia. Rail System típusú. Edilon útátjáró és előzményei április 16.

II. VASÚTI FORGALMI KONFERENCIA

A vasút életéhez. Örvény-áramú sínpálya vizsgáló a Shinkawa-tól. Certified by ISO9001 SHINKAWA

Az első budapesti gyorsvasúti hálózatok tervei. A budapesti metrók építésének elkezdése K-Ny-i metróvonal

METRÓSZERELVÉNYEK FEJLESZTÉSE GYAKORLATI TAPASZTALATOK

JAVÍTÓ-FELTÖLTŐ HRW (THR) HEGESZTÉS

Mozgólépcsők műszaki-biztonsági követelményei

Műszaki specifikáció. 28/37/62-es villamos vonalon Ph sínek karbantartása (Népszínház utca Teleki tér)

Új távlatokat nyújtó diagnosztika

Székely Bence Daruline Kft.

Polgár Város víziközműveinek gördülő fejlesztési terve

A JÓ VASÚTI PÁLYAÁLLAPOT MŰSZAKI ÉS GAZDASÁGI JELENTŐSÉGE

A termék csomagolási rendszerek műszaki vizsgálatai. Széchenyi István Egyetem Logisztikai és Szállítmányozási Tanszék, H-9026 Gyır, Egyetem tér 1.

SÍNFEJ HAJSZÁLREPEDÉSEK KIALAKULÁSA, A HIBÁK MÉRÉSE ÉS MINŐSÍTÉSE

SZERELÉSI UTASÍTÁS Piknik asztal lócával

A Tisza tó környékének közlekedése

Gyorsabb, olcsóbb De biztonságos is? Szimpózium

Csvezetéki hibák értékelésének fejldése

Kerék- és tengelyterhelés, laposkerék-jelentés és kerék karima detektor

A közúti forgalom hatása Pécs város levegőminőségére

Betonburkolatú körforgalom A leromlási modell

Második generációs szekunder rekonstrukciós tapasztalatok a MAVIR ZRt. alállomásain. Szedlák Róbert szakszolgálati üzemvezető

Pályadiagnosztika a MÁV Zrt-nél és fejlesztési elképzelések

Alj alatti betétek (USP) Daczi László

A KORSZERŰ KÖZÚTI VASÚTI PÁLYAÉPÍTÉS ELMÉLETI ÉS GYAKORLATI TÉZISEI

TB-006D4 dönthető kerékpár szállító szerelési útmutató

Tisztelettel üdvözlöm a kollégákat!

Forgalom, avagy a Forgalmi üzemirányítás

Biztonsági Testület június 19. TERVEZET! Járművek, VMMSzK, Vasútbiztonság. Dr. Csiba József igazgató MÁV Zrt. VMMSzK. Magyar Államvasutak ZRt.

BKV Zrt. A pályafenntartás aktualitásai az 1-es és 3-as villamos projekt kapcsán VAMAV Kft. évnyitó rendezvénye január 28.

HÁLÓZATI SZINTŰ DINAMIKUS BEHAJLÁSMÉRÉS MÚLTJA JELENE II.

SZERELÉSI UTASÍTÁS Asztal

Boltozott vasúti hidak élettartamának meghosszabbítása Rail System típusú vasbeton teherelosztó szerkezet

A közelmúlt és közeljövő budapesti pályás fejlesztései

Irinyi Terv kötöttpályás járműgyártási stratégia

NIF ZRT. ELŐKÉSZÍTÉS ALATT ÁLLÓ VASÚTI PROJEKTJEI XX. KÖZLEKEDÉS FEJLESZTÉSI ÉS BERUHÁZÁSI KONFERENCIA

Elvégzendő munkák és beruházások szükségességének alátámasztó indoklása

AZ ACÉLSZERKEZETEK ÁLLAPOTVIZSGÁLATA

ÉLETTARTAMRA MÉRETEZETT HÍDDARUK VIZSGÁLATA. Magyari László DARULINE Kft.

Szerelési utasítás FS-245 Háromszemélyes szarvas rugósjáték BETONOS KIVITEL 3 személyes szarvas rugós játék fő egységei:

A BKV M3 METRÓVONAL PÁLYASZERKEZETÉNEK ÁLLAPOTA, A FELÚJÍTÁS LEHETŐSÉGEI

Járművek karbantartási és egyéb kihívásai a kötöttpályás elővárosi közlekedés fejlesztésében

DICHTOMATIK. Beépítési tér és konstrukciós javaslatok. Statikus tömítés

Korszerűsítési projektek és az üzemeltetés kapcsolata

Átírás:

A sínek világa hogyan jelzi a vas élettartamának végét? Gyerkó József infrastruktúra főmérnök, Budapesti Közlekedési Zrt. 1. A vasúti sínek fáradási jelenségei A laikusok számára talán elképzelhetetlen, de mérnöki szemmel nézve egyáltalán nem meglepő, hogy még az egyik legtartósabb anyag, a vas is öregszik. Élettartam görbéje nyilvánvalóan hosszú ideig egyenes, majd gyors letörési szakasz következik, amely az anyagszerkezetben, és ennek következményeképp a dinamikai tulajdonságokban mutatkozik. És itt most nem a tipikusan előforduló korrózióról van szó, esetleg az ötvöző anyagok összetételének terhelés hatására történő megváltozására, hanem önmagában a vas kristályszerkezetének megváltozása következtében létrejövő anyagfáradásra. A vasúti pályák anyaga a folyamatos statikus és dinamikus terhelés rugalmas alakváltozás hatására bizonyos határon túl ilyen jelenséget mutat. Az anyagfáradás különféle mélységű és megjelenési formájú repedésekben jelentkezik. Ha egy vasúti pálya öregedésének bizonyos szakaszába ér, mindenképpen fontos foglalkozni azzal, hogy a különféle repedések milyen jelenségre utalnak, és azoknak mi lehet a várható következményük. A pályák biztonsága elsőrendű szempont a vasúti közlekedésben, ezért a kérdést a vasúttal foglalkozó szakemberek kiemelten vizsgálják. Általános esetben a vasúti pályát is élettartamra tervezik. Azonban ha nem áll rendelkezésre az előirányzott cseréhez szükséges pénz, a továbbhasználhatóság feltételeit pontosan ismerni kell: meddig lehet az előírt élettartamon túl üzemeltetni a pályát, milyen korlátozásokat kell előírni a továbbüzemeltetés feltételeként (pld. lassújelek bevezetése), a diagnosztizált hibák esetében milyen határértékeket lehet meghatározni? 2. Az M3 metróvonal műszaki állapota Napjainkban folyamatos érdeklődés kíséri az M3 metróvonalon történő műszaki állapotokat. A sínek anyagának fáradásos kopásai rendszeres síntöréseket okoznak, a mérések során feltárt hibahelyek miatt egyre többször kell sebességkorlátozásokat bevezetni. Az észak-déli metróvonal Budapest legtöbb utast szállító tömegközlekedési eszköze, akár csak rövid idejű leállása is káoszt okoz a főváros életében. A közel 20 km hosszú vonal üzembe helyezése több lépcsőben történt. 1976. december 31.-én a Deák tér Nagyvárad tér közötti szakasz átadását 1980. március 29.-én a Nagyvárad tér Kőbánya-Kispest, 1981. december 30.-án a Deák tér Lehel tér, 1984. november 5.-én a Lehel tér Árpád híd szakaszainak üzembe helyezése követte. A ma üzemelő utolsó szakasz 1990. december 14.-én indult el az Árpád híd Újpest Központ között. Az átlagos hétköznapi utasszám napjainkban 630 ezer fő.

76 A sínek világa hogyan jelzi a vas élettartamának végét? Az M3 vonal pályája az alagúti szakaszokon ágyazó betonra ragasztott magánaljas alátámasztású 54E1 (UIC 54) típusú sínszerkezet. A sínek túlnyomórészt diósgyőri gyártásúak, előfordulnak 1975-ös és 1984-89-es hengerlésű sínszálak is. Ezen kívül trineci gyártású, TZ 04 UIC54 típusú sínszálak kerültek be változó eloszlással a javítások során. A pálya megengedett névleges sebessége 80 km/h. A vonal átadása óta lokális javítások történtek: kitérő alkatrészek, íves szakaszok, szigetelt sínek cseréje, azonban átfogó felújítás, rekonstrukció nem történt. Az első, 36 éve üzemelő szakasz pályáján közelítőleg 4.650 ezer tengely és 51.327 ezer elegytonna (2011. évi adatok) gördült át, amely vasúti viszonylatban példátlannak mondható. Ilyen mértékű terhelést kiszolgált pálya ismereteink szerint európai viszonylatban sem üzemel. Éppen ezért különösen érdekes az anyafáradás utolsó szakaszának tapasztalatait, a mérési eredmények, vizsgálatok kiértékelését összegyűjteni, elemezni. A fáradási jelenség az élettartam végén talán még sehol nem mutatkozott ilyen egzakt módon, mint az M3 metróvonalon. 3. A síntörések jellemzői Az élettartam-görbék igazolását láthatjuk abban, hogy az első komolyabb hibajelenségekre 2010-ben figyeltünk fel. A teljes szakaszon eddig az időpontig csak szórványos javításokat végeztünk, anyagfáradásra utaló hibajelenségek sorozatosan nem fordultak elő, a hálózat fenntartása az évek során szinte azonos létszámmal és költségkerettel kezelhető volt. Ultrahangos méréssel évente ellenőriztük a pályát, amely nem mutatott jelentős állapotromlásra utaló jeleket. Az utóbbi két évben azonban már egyértelműen az élettartamgörbe letörési szakaszában járunk: az 5 mm-t meghaladó mélységű repedések száma ugrásszerűen megnőtt, gyakoriak a síntörések. Amire először felfigyeltünk, az az úgynevezett head-check megjelenése volt. A sínfejen, szinte azonos távolságban megjelenő hajszálrepedések penetrációval egyértelműen kimutathatók voltak, majd szabad szemmel is láthatóvá váltak. Fáradásos kopás megjelenése a sín futófelületén

A sínek világa hogyan jelzi a vas élettartamának végét? 77 A head-check hibákból bekövetkező síntörések tipikus, egyedi törési felületet képeznek. A felszíntől 15 0 -ban kiinduló, majd közel vízszintesen folytatódó, végül merőlegesen letörő törésvonal egyértelműen jellemzi a fáradásos kopást. A jelenség veszélye nem önmagában a síntörés kialakulása, hanem az, hogy rövid távolságon (1-2 méteren) belül sorozatos törés keletkezik, a sínszál szinte szétrobban. Ez a hiba Európában már néhány esetben súlyos vasúti baleset okozója volt. Head-check síntörés nagyvasúti pályán Ismerve a head-check várható következményeit, az M3 metró sínhálózatának még mérhető szakaszait (a teljes vágányhálózat fele) örvényáramú vizsgálatnak vetettük alá (a kitöredezett sínfejeken, ahol a felületi repedéshossz meghaladja a 20 mm-t, örvényáramú mérés nem lehetséges). Meglepő módon a hajszálrepedések a teljes vonalon megjelentek, a legújabb szakaszon éppúgy, mint a 36 éve üzemelő hálózaton. A jelenség okainak elemzésében, és a szükséges gyors beavatkozások igényének feltérképezésében, a várható maradék élettartam meghatározásában mind a MÁV Központi Felépítmény Vizsgáló Kft, mind a BMGE és a Széchenyi István Egyetem munkatársai folyamatosan részt vesznek. Az örvényáramos mérési eredményeket beavatkozási osztályba soroltuk: az 1-es osztályba sorolt hibahelyeken azonnali síncsere szükséges a 2-es osztályba sorolt hibahelyek síncseréjét 1-2 hónapon belül el kell végezni a 3-as osztályba sorolt hibahelyek sínszálai 1 éven belül cserélendők a 4-es osztályba sorolt hibahelyeken 2 éven belül síncserét igényelnek az 5-ös osztályba sorolható állapotú sínek megfelelők

78 A sínek világa hogyan jelzi a vas élettartamának végét? A sínállomány 65 %-a esik a kritikus 1-es és 2-es osztályba és csak 2 %-a tartozik az 5-ös osztályba. Az ultrahangos vizsgálatok során feltárt hibák további elemzésére a legkritikusabb sínszálakon fárasztásos vizsgálatokat, metallográfiai vizsgálatokat és törésteszteket végeztünk. Ami különösen meglepő volt, hogy a törési felületek több esetben nem a járműkerék által járt és koptatott, hajszálrepedésekkel behálózott oldalról indultak ki, hanem a kevésbé kopott oldalon. Az ultrahangos vizsgálatok során pedig a sínfej középvonalán, valamint kitolt fejes vizsgálattal a kopott oldalon végezzük a méréseket, a középvonaltól kifelé ezért nem detektáljuk a kezdődő hibákat. Az M3 vonal egyik jellegzetessége a programozott vonat-vezérlés, amely valamennyi jármű számára azonos indítási, haladási és fékezési görbét ír elő. Ez természetesen a közlekedés egyéb vonatkozásaiban igen pozitív, lehetővé teszi az egyvezetős üzemmódot, pontosabb menettartást eredményez, azonban a pálya számára kedvezőtlen hatásai vannak. Minden jármű pontosan azonos szakaszon, azonos módon gyorsít és fékez, ezzel ugyanazon szelvényekben okoz azonos hatást. Ennek a monotonitásnak a negatív hatása jól nyomon követhető az M3 sínszálainak fáradási jelenségeinél. Sem a töréstesztek, sem az időközben bekövetkezett síntörések nem a head-checkre jellemző törési felületet produkáltak. A törések a síngerincre merőlegesen, közel egyenes felületen jelentkeztek, ami értelmezésünk szerint azt mutatja, hogy a fáradásos jelenségek esetünkben megelőzték a head-check törést.

A sínek világa hogyan jelzi a vas élettartamának végét? 79 Síntörési felület: a törés a kopással terhelt felülettel ellentétes oldalon indult ki 4. Megoldási lehetőségek Az ultrahangos mérések gyakoriságát az elmúlt időszakban növeltük, váltogatva a középvonalas és a kitolt fejes méréseket, havi rendszerességgel ellenőrizzük az állapotváltozást. Ma már látható, hogy sürgős beavatkozások nélkül a vonal üzemeltetése hamarosan ellehetetlenül. A beavatkozások tervezésekor figyelembe kell venni, hogy küszöbön áll az M3 metróvonal rekonstrukciója, ami részben az üzemelő vonal felújítását, részben továbbépítését jelenti. A felújításra uniós forrásokat kívánunk igénybe venni. A rekonstrukció tervezése, a támogatások megszerzése, az uniós források biztosítása köztudottan több évet vesz igénybe, így a rekonstrukció megkezdésének legkorábbi valószínűsíthető időpontja 2016. A felújítást a forgalom fenntartása mellett valósítjuk meg, legfeljebb néhány hetes vágányzárakra lesz lehetőségünk. Ilyen ütemben a pálya teljes felújítása legalább 4-5 évig tart. A pályahálózat jelenlegi állapota nem teszi lehetővé, hogy ilyen távon tovább üzemeltessük a vonalat, még lassújelek bevezetésével sem. Olyan beavatkozást kell tehát végrehajtanunk, ami az elkövetkező 8-10 évre biztosítja a biztonságos üzemeltetést a jelenlegi maximum 60 km/h sebesség fenntartása mellett, ugyanakkor minimális költségráfordítással megvalósítható. A minimális beavatkozás a síncsere lehet, méghozzá a kritikus pályaszakaszok beazonosításával. Felelősségteljes feladatot jelent ez mind a vizsgálatokat, elemzéseket végzők, mind az üzemeltetők számára. A 2012 őszén kimunkált elemzés mintegy 49 km sínszál cseréjét irányozta elő, az azonnali, néhány hónapon, illetve 1 éven belüli csereigények elkülönítésével. Napjainkban a legsürgősebb hibahelyek kezelésére 15 km hosszúságban megkezdtük a síncseréket. A munkát a BKV Zrt. saját kapacitásban végzi, a síneket részben lengyel, részben francia gyártóktól szereztük be. A továbbiakban a MÁV Zrt által üzemeltetett, 120 km/h sebességre tervezett vonalak felújításakor elbontott sínek megvásárlásáról kezdtünk tárgyalásokat, ezeknek a síneknek a tulajdonosa a Magyar Állam, kezelője a Magyar Nemzeti Vagyonkezelő Zrt. A felmérések szerint 15600 m olyan sín állhat rendelkezésünkre, amely 80 km/h sebességű használatra alkalmas.

80 A sínek világa hogyan jelzi a vas élettartamának végét? A vásárlás várhatóan 2013 harmadik negyedévére prognosztizálható, a metró pálya további síncseréi így még ebben az évben folytathatók. Használt sínek vásárlására piackutatásunk alapján nem lesz további lehetőségünk, így a fennmaradó mennyiséget, és az időközben még szükségessé váló cseréket már csak új sínek beszerzésével tudjuk biztosítani. Egy pályafelújítás csak akkor hozhat a várható élettartamnak megfelelő eredményt, ha a létrejövő pályageometria is megfelel az előírt tűréseknek. Amennyiben a sínszálak megtámasztása nem egyenletes, a rugalmas alakváltozások a dinamikai hatások eredményeképpen ismét gyors anyagfáradáshoz vezetnek. Esetünkben a sínszálak cseréjével együtt szinte egyáltalán nem, vagy csak elenyésző mértékben tudjuk a magánaljak cseréjét, szabályozását elvégezni, és csak a legszükségesebb lekötés-cseréket tudjuk végrehajtani. Ezért a megkezdett síncserék mindenképpen átmenetinek tekinthetők, a vonal rekonstrukciójánál a teljes pályaszerkezet felújítását el kell végezni. A magánaljak szabályozatlansága miatt a most beépítendő sínek várható élettartama meg sem közelíti az általánosan elfogadottat, azonban tapasztalataink alapján 10 évre megfelelő megoldást nyújthat a síncsere. A szükséges cseréken kívül másik legfontosabb feladatunk a pályaállapot folyamatos detektálása, ellenőrzése. Az ultrahangos és örvényáramú vizsgálatok mellett jelenleg kísérleti szakaszban van egy, egyéb műszaki területen már régóta használatos módszer alkalmazása. A mágneses memória elméletére kifejlesztett anyagvizsgálati módszer reményeink szerint gyorsabb mérési technológiát eredményezhet az ultrahangos vizsgálatnál, továbbá egy-egy mérési szelvény teljes keresztmetszetét vizsgálja. Jelenleg a kísérleti szakaszon végzett mérések eredményeit hasonlítjuk össze az ultrahangos mérésekkel, amennyiben közel azonos jelalakokat találunk, tervezzük a módszer kimunkálását a gyorsabb, pontosabb eljárás irányába, valamint a hiba-határértékek pontos meghatározását és szoftveres kijelzését.