Classification et normes des défauts ferroviaires
Pour garantir une inspection, une surveillance, un remplacement et un entretien quotidien efficaces des rails, les dommages aux rails sont classés en trois catégories : défauts mineurs, défauts graves et rails cassés.
- Défauts mineurs :Un rail présentant des défauts mineurs a subi quelques dommages mais conserve encore une résistance suffisante pour un fonctionnement normal.
- Défauts graves :Un rail présentant de graves défauts a une résistance considérablement réduite en raison de dommages et doit être mis hors service.
1. Usure du champignon du rail
À mesure que le champignon du rail s'use, sa section transversale-diminue. Cela réduit à la fois sa résistance et sa résistance à la flexion. La norme de sécurité pour les défauts mineurs n’autorise qu’une faible usure. Cette limite conservatrice garantit que le rail peut toujours être réutilisé ou transposé (tourné).
En revanche, la norme relative aux défauts graves se concentre sur la sécurité en cas d'usure importante. Si l'usure dépasse cette limite, le rail ne peut plus garantir la solidité et la résistance à la flexion requises. De plus, il existe un risque que les roues qui passent heurtent les éclisses (éclisses).
2. Écaillage et écaillage aux extrémités des rails ou sur les surfaces de roulement
Ce type de dommage est causé par la fatigue de contact entre les roues-rail et les charges d'impact dynamiques. Un écaillage et un écaillage importants créent des irrégularités de surface. Cela aggrave les conditions de contrainte sur le rail et sur la structure de la voie. En conséquence, des défauts de chenille-tels que des dommages à des composants, une défaillance des traverses et un pompage de boue-peuvent apparaître et se développer rapidement.
De plus, les microfissures dans les éclats peuvent se propager vers l’intérieur, conduisant potentiellement à la rupture des rails. Ainsi, dès que ces dommages atteignent un certain seuil, le rail est classé comme gravement défectueux.
3. Brûlures de roues sur la surface de roulement du rail
Les brûlures aux roues sont causées par un mauvais fonctionnement de la locomotive. Lorsque les roues d’une locomotive patinent, un frottement intense génère des températures élevées localisées à la surface du rail. Ceci est suivi d'un refroidissement rapide à température ambiante, qui forme une structure martensitique fragile sur le champignon du rail.
Cette structure métallurgique est très sensible à la fissuration fragile, entraînant un écaillage et un écaillage importants. De plus, ces fissures superficielles peuvent se propager vers le bas pour évoluer en défauts transversaux (défauts nucléaires internes).
4. Rails trempés
Les rails affaissés sont causés par l'usure du champignon et la déformation de l'extrémité du rail. Ce type de dommage est plus fréquent dans les profilés de rail plus légers.
5. Ondulation des rails
L'ondulation du rail fait référence à des irrégularités périodiques sur la surface de roulement du rail causées par l'usure. L'ondulation d'une longueur d'onde de 30 à 80 mm est classée comme ondulation à pas court- (ondulation). Les longueurs d'onde supérieures à 80 mm sont classées comme ondulations à pas long-.
Les causes de l'ondulation sont complexes. Ils sont étroitement liés à l’élasticité de la voie et à la limite d’élasticité de l’acier du rail. Lorsque l'ondulation devient importante, elle intensifie la force d'interaction roue-rail et les vibrations de la voie. Cela entraîne des dommages plus importants à la structure de la voie. Cela augmente la charge de travail de maintenance et rend l’entretien très difficile.
Puisqu'il n'existe actuellement aucun seuil précis, basé sur l'expérience-pour le remplacement des rails en raison de l'ondulation, les trains de meulage sont généralement utilisés pour le meulage opportun des rails, ou les rails sont remplacés.
Des vitesses de train plus élevées augmentent considérablement la sensibilité aux irrégularités de la surface des rails. Même des irrégularités mineures peuvent provoquer des impacts massifs de roues sur le rail, entraînant des fissures ou une rupture soudaine.
6. Fissures à la surface des rails
Les fissures à la surface des rails sont classées en deux types : Fissures de surface sans-contact : elles comprennent les fissures des trous de boulons-, les fissures horizontales sous le champignon du rail (où le saignement de rouille sous le champignon est un signe de fissuration horizontale due à l'oxydation), les fissures horizontales dans l'âme, les têtes fendues verticales ou horizontales et les fissures à la base. Ces fissures sont généralement initiées par des inclusions non-métalliques lors de la fabrication des rails ou par des défauts introduits lors du traitement (tels que des bavures, des encoches pointues et des entailles). Sous des charges de flexion et d’impact dynamique, ces fissures se propagent. De telles fissures entraînent souvent une rupture de rail ou une rupture du champignon du rail (chute du champignon). Par conséquent, les rails présentant ces fissures sont classés comme gravement défectueux et doivent être réparés immédiatement.
Fissures de fatigue de contact de roulement (RCF) : elles se développent sur la surface de roulement, telles que des fissures de tête (fissures en écailles de poisson) et des fissures obliques au coin de la jauge. Généralement, ces fissures se propagent selon un angle de 10 à 15 degrés par rapport à la direction de déplacement du train. Leur profondeur varie généralement de 2 à 5 mm, mais les cas graves peuvent atteindre 8 à 10 mm. Ces fissures entraînent facilement un écaillage ou un écaillage des rails et, dans des cas extrêmes, peuvent provoquer une rupture complète du rail.
7. Fissures internes des rails
Les fissures internes des rails sont des défauts souterrains-qui s'initient et se propagent sous les charges de service. Il s'agit notamment des fissures qui proviennent d'inclusions non-métalliques comme sources de fatigue (telles que des « noyaux blancs » brillants ou des flocons d'hydrogène, et des fissures longitudinales internes). Ils comprennent également des fissures qui se propagent vers l'intérieur à partir de défauts de fatigue de surface, tels que des fissures de tête ou des fissures obliques agissant comme sources de fatigue (souvent appelées « noyaux noirs » oxydés ou fractures de détail).
8. Déformation des rails
La déformation du rail se produit lorsque des inclusions non métalliques-, allongées dans le sens de roulement lors de la fabrication, provoquent des fissures pendant l'exploitation de la voie. Ces fissures s’étendent alors, provoquant une torsion, un gonflement ou une déformation localisée du rail. Cet état indique que la résistance structurelle du rail a été gravement compromise, nécessitant un remplacement immédiat.
9. Corrosion des rails
La corrosion des rails réduit la-section transversale du métal du rail, réduisant ainsi sa résistance globale. De plus, les microfissures dans les piqûres de corrosion servent souvent de sites d’initiation à la propagation des fissures de fatigue. La corrosion des rails se produit principalement dans les tunnels et les régions sujettes aux attaques salines-alcalies.
Comprendre les défauts ferroviaires et adhérer à des normes d’inspection strictes sont des étapes essentielles pour garantir la sécurité, la stabilité et la longévité des réseaux ferroviaires. La prévention des pannes de chenilles commence par la sélection des bons matériaux et le maintien d'un contrôle qualité strict dès le début.
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Pour minimiser le risque de défauts prématurés-tels que les fissures de surface, l'usure des têtes ou la fatigue interne-nous appliquons une gestion stricte de la qualité tout au long de nos processus de fabrication. Notre objectif est de fournir des produits ferroviaires durables et fiables qui résistent à des conditions opérationnelles exigeantes.
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