Классификация дефектов рельсов 2-я группа

Преподаватель ЮУрУЦПК Головчик Юрий Александрович

Презентация для профессиональной подготовки операторов дефектоскопных тележек

2024

ПРИЧИНЫ ПОЯВЛЕНИЯ И РАЗВИТИЯ
Основной причиной образования трещин являются флокены, которые обычно располагаются на глубине более 10 мм от поверхности. Флокеном называется зернистый надрыв, от которого под действием нагрузки от подвижного состава радиально развивается усталостная трещина.
Усталостные трещины также развиваются от газовых пузырей, неметаллических включений и резко выраженной ликвации – неравномерного по сечению распределения входящих в состав стали химических элементов. Если поперечная трещина не вышла на поверхность головки, то в месте излома имеется светлое пятно (сталь не окислена), если же вышла, то - темное пятно. При своем развитии до размера, превышающего критический (14-16 мм по высоте или 25-30% поперечного сечения головки при температуре выше -20С и от 15% при температуре ниже -20С) поперечные трещины могут привести к излому всего рельса (деф.71.1-2).
 
СПОСОБЫ ВЫЯВЛЕНИЯ
 
Ультразвуковое дефектоскопирование.

УКАЗАНИЯ ПО ЭКСПЛУАТАЦИИ
Рельс с поперечной трещиной в головке является остродефектным (ОДР) и подлежит замене без промедления.
Для подтверждения причины возникновения дефекта из рельса должна быть вырезана проба длиной (1,2+0,1) м с дефектом посредине и испытана на гидропрессе до излома для вскрытия дефекта. Обломки пробы с дефектом и цифровая фотография излома, или проба без испытаний должны быть отправлены в аккредитованную лабораторию для вскрытия дефекта и выполнения металлографического исследования.
При подтверждении наличия флокенов, газовых пузырей и др. все рельсы данной плавки подлежат изъятию из эксплуатации. В этом случае следует предъявить в соответствии с гарантийными обязательствами рекламации металлургическому комбинату-изготовителю рельсов.

ПРИЧИНЫ ПОЯВЛЕНИЯ И РАЗВИТИЯ
Началом образования дефекта является возникновение внутренней продольной трещины (ВПТ) от скоплений неметаллических включений, вытянутых при прокатке в виде строчек-дорожек, или продольной трещины от поверхности рельса. Развитие продольной трещины приводит либо к выкрашиванию металла, дефект 11.1-2, либо к образованию поперечной трещины (дефект 21.1-2).
При своем развитии до размера, превышающего критический (14- 16 мм по высоте или 25-30% площади поперечного сечения головки при температуре выше -20С и от 15% при температуре ниже -20С) поперечные трещины могут привести к излому всего рельса (дефект 71.1-2).
СПОСОБЫ ВЫЯВЛЕНИЯ
Внешний осмотр, ультразвуковое дефектоскопирование.

УКАЗАНИЯ ПО ЭКСПЛУАТАЦИИ
Рельсы типа Р50 с выявленными в них поперечными трещинами независимо от их размера являются остродефектными (ОДР) и подлежат замене без промедления.
Рельсы типов Р65 и Р75 при обнаружении в них при дефектоскопиро-вании поперечных трещин в головке, выходящих за вертикальную ось симметрии рельса или на поверхность рельса, являются остродефектными (ОДР) и подлежат замене без промедления.
В том случае, когда внутренняя поперечная трещина не выходит на поверхность рельса, а границы её – за середину головки, рельс также является остродефектным (ОДР) и подлежит замене без промедления, или рекомендуется перевод рельса из остродефектного в дефектный путём установки на поврежденное место на рельсах типов Р65 и Р75 шестидырных накладок временно на 4 струбцины, а затем с четырьмя болтами так, чтобы середины накладок совмещались с дефектом. При этом отверстия для двух средних болтов не сверлят во избежание развития дефекта в их сторону. После установки накладок указанным способом поезда пропускаются с установленной скоростью.
Шестидырные накладки не допускается устанавливать в том случае, если дефект расположен на расстоянии менее 3 м от сварного шва, менее 2,5 м от торца рельса (конца плети) или если он расположен ближе 12,5 м от уже имеющегося дефекта, взятого в накладки.

Дефект, на котором установлены накладки, именуется в дальнейшем как дефект 21.2.Н, а сам рельс считается дефектным (ДР). До замены рельса в звеньевом пути или окончательного восстановления рельсовой плети бесстыкового пути, выполняемых в плановом порядке, дефект 21.2.Н подвергается визуальному контролю и периодическому дефектоскопированию по графику, утвержденному начальником дистанции пути.
Если поперечная внутренняя трещина дефекта 21.2.Н в процессе эксплуатации распространилась со стороны рабочей грани головки за ее середину (за вертикальную ось симметрии рельса) или вышла на поверхность рельса, или образовалось выкрашивание, которое препятствует определению размеров трещины, то такой рельс переходит в категорию остродефектных (ОДР) и заменяется без промедления.

ПРИЧИНЫ ПОЯВЛЕНИЯ И РАЗВИТИЯ
Началом образования дефекта является возникновение ВПТ от скоплений неметаллических включений, вытянутых при прокатке в виде строчек-дорожек, или продольной трещины от поверхности рельса. Развитие продольной трещины приводит либо к выкрашиванию металла, деф.12.1-2, либо к образованию поперечной трещины (деф. 22.1-2).
При своем развитии до размера, превышающего критический (14-16 мм по высоте или 25-30% площади поперечного сечения головки при температуре выше -20С и от 15% площади поперечного сечения головки при температуре -20С и ниже) поперечные трещины могут привести к излому всего рельса (дефект 72.1-2).
СПОСОБЫ ВЫЯВЛЕНИЯ
Внешний осмотр. ультразвуковое дефектоскопирование.
УКАЗАНИЯ ПО ЭКСПЛУАТАЦИИ
Рельсы типа Р50 с выявленными в них поперечными трещинами независимо от их размера являются остродефектными (ОДР) и подлежат замене без промедления.
Рельсы типов Р65 и Р75 при обнаружении в них при дефектоскопиро-вании поперечных трещин в головке, выходящих за вертикальную ось симметрии рельса или на поверхность рельса, являются остродефектными (ОДР) и подлежат замене без промедления.

В том случае, когда внутренняя поперечная трещина не выходит на поверхность рельса, а границы её – за середину головки, рельс также является остродефектным (ОДР) и подлежит замене без промедления, или рекоменду ется перевод рельса из остродефектного в дефектный путём установки на поврежденное место на рельсах типов Р65 и Р75 шестидырных накладок временно на 4 струбцины, а затем на четыре болта так, чтобы середина накладки совмещалась с дефектом. При этом отверстия для двух средних болтов не сверлят во избежание развития дефекта в их сторону. После установки накладок указанным способом поезда пропускаются с установленной скоростью.
Шестидырные накладки не допускается устанавливать в том случае, если дефект расположен на расстоянии менее 3 м от сварного шва, менее 2,5 м от торца рельса (конца плети) или если он расположен ближе 12,5 м от уже имеющегося дефекта, взятого в накладки.
Дефект, на котором установлены накладки, именуется в дальнейшем как дефект 22.2.Н, а сам рельс считается дефектным (ДР). До замены рельса в звеньевом пути или окончательного восстановления рельсовой плети бесстыкового пути, выполняемых в плановом порядке, дефект 22.2.Н подвергается визуальному контролю и периодическому дефектоскопированию по графику, утвержденному начальником дистанции пути.

Если поперечная внутренняя трещина дефекта 22.2.Н в процессе эксплуатации распространилась со стороны рабочей грани головки за ее середину (за вертикальную ось симметрии рельса) или вышла на поверхность рельса, или образовалось выкрашивание, которое препятствует определению размеров трещины, то такой рельс переводят в категорию остродефектных (ОДР) и заменяют без промедления.
При преждевременном образовании в рельсе дефекта 22.1-2 в эксплуатационных условиях, отвечающих гарантийным обязательствам, предъявить рекламацию металлургическому комбинату-изготовителю рельсов.

ПРИЧИНЫ ПОЯВЛЕНИЯ И РАЗВИТИЯ
Дефект образуется вследствие боксования или юза, когда происходит термомеханическое повреждение металла головки рельса, где в поверхност-ных слоях изменяется микроструктура стали – возникает хрупкий белый слой, от которого затем растут поперечные усталостные трещины. Эти поперечные трещины могут привести к хрупкому излому, в особенности при низких температурах (дефект 74.1-2).
Поперечные трещины иногда могут образовываться от термомеханического повреждения в результате сильных ударов при проходе колес с ползунами или выщербинами.
СПОСОБЫ ВЫЯВЛЕНИЯ
Внешний осмотр, ультразвуковое дефектоскопирование.

УКАЗАНИЯ ПО ЭКСПЛУАТАЦИИ

 Рельс с обнаруженной поперечной трещиной, дефект 24, является остродефектным (ОДР) и подлежит замене без промедления.
На участке, где прошел подвижной состав с неисправными колесами или где имели место боксование и (или) юз, до плановой замены рельсов необходимо более частое (по утвержденному начальником дистанции пути графику) наблюдение и дефектоскопирование рельсов, даже если никаких внешних признаков повреждения рельсов нет.
Следует предъявить претензии и штрафные санкции локомотивным или вагонным депо. В случае невозможности определения конкретного вагонного или локомотивного депо, по вине которого было допущено повреждение рельса, претензии предъявляются соответствующей службе или дирекции железной дороги.

ПРИЧИНЫ ПОЯВЛЕНИЯ И РАЗВИТИЯ
В результате механических повреждений могут образоваться концентраторы напряжений, которые могут служить местами образования трещин. Трещины могут привести к излому рельса (дефект 75.1-2 ).
СПОСОБЫ ВЫЯВЛЕНИЯ
Внешний осмотр, дефектоскопирование.
УКАЗАНИЯ ПО ЭКСПЛУАТАЦИИ
Рельс с поперечной трещиной является остродефектным (ОДР) и подлежит замене без промедления.
При погрузочно-разгрузочных работах и эксплуатации рельсов в пути необходимо бережно обращаться с ними, не допуская ударов и повреждений.

ПРИЧИНЫ ПОЯВЛЕНИЯ И РАЗВИТИЯ
Наличие непроваров, неметаллических включений, пор, раковин, трещин в головке рельса в месте сварки из-за нарушения режимов сварки, наличие участков недопустимой микроструктуры из-за нарушения режимов термической обработки сварного стыка. От зародышевого дефекта развивается поперечная усталостная трещина, имеющая светлую поверхность (если трещина не вышла на поверхность рельса) или тёмную поверхность (если трещина вышла на поверхность рельса и подверглась коррозии). При грубых нарушениях технологии сварки наблюдаются хрупкие разрушения.
СПОСОБЫ ВЫЯВЛЕНИЯ 
Внешний осмотр. Контроль сварных стыков проводится в соответствии с действующими технологической инструкцией по ультразвуковому контролю сварных стыков рельсов в рельсосварочных предприятиях и в пути, а также правилами контроля стыков алюминотермитной сварки рельсов в пути.
 УКАЗАНИЯ ПО ЭКСПЛУАТАЦИИ 
Рельс с поперечной трещиной в головке в месте сварки является остродефектным (ОДР) и подлежит замене без промедления.
В сварной плети необходимо вырезать участок рельса с трещиной и вварить новую вставку.
Проинформировать предприятие, которое произвело сварку рельсов, о факте обнаружения дефекта.

ПРИЧИНЫ ПОЯВЛЕНИЯ И РАЗВИТИЯ
Наличие непроваров, неметаллических включений, пор, раковин, трещин в головке рельса в месте сварки из-за нарушения режимов сварки, наличие участков недопустимой микроструктуры из-за нарушения режимов термической обработки сварного стыка. От зародышевого дефекта развивается поперечная усталостная трещина, имеющая светлую поверхность (если трещина не вышла на поверхность головки рельса) или тёмную поверхность (если трещина вышла на поверхность головки рельса и подверглась коррозии). При грубых нарушениях технологии сварки наблюдаются хрупкие разрушения.
СПОСОБЫ ВЫЯВЛЕНИЯ 
Внешний осмотр. Контроль сварных стыков в соответствии с «Технологической инструкцией по ультразвуковому контролю сварных стыков рельсов в рельсосварочных предприятиях и в пути» ТИ 07.42-2004 и «Правилами контроля стыков алюминотермитной сварки рельсов в пути» ПР 07.41-2006. 
УКАЗАНИЯ ПО ЭКСПЛУАТАЦИИ 
Рельс с поперечной трещиной головки в месте сварки является остродефектным (ОДР) и подлежит замене без промедления.
В сварной плети необходимо вырезать участок рельса с трещиной и вварить новую вставку.
Предъявить в соответствии с гарантийными обязательствами рекламацию предприятию, которое производило сварку рельсов.