TRWAŁOŚCI EKSPLOATACYJNA ZREGENEROWANYCH … · która ma być napawana nie występują...

12
ІV OGÓLNOPOLSKA KONFERENCJA NAUKOWO TECHNICZNA „SPAWALNICTWO DRÓG SZYNOWYCH - JAKOŚĆ, NIEZAWODNOŚĆ, BEZPIECZEŃSTWO” TRWAŁOŚCI EKSPLOATACYJNA ZREGENEROWANYCH SZYN I ROZJAZDÓW KOLEJOWYCH Jerzy Materna 1 Roman Moszczyński 2 Rafał Radomski 3 STRESZCZENIE: w artykule opisano korzyści ekonomiczno-techniczne wynikające z zastosowania procesów regeneracji materiałów stalowych nawierzchni drogi kolejowej na przykładzie elementów rozjazdów. Ponadto przedstawiono ocenę jakościową wykonywanych regeneracji w ujecie statystycznym na przykładzie szyn. 1. WSTĘP W procesie eksploatacji droga kolejowa ulega zużyciu „normalnemu” zdeterminowanego przede wszystkim przez przeniesione brutto, oraz „przyspieszonego” będącego efektem usterek w układzie torowym lub niewłaściwej eksploatacji (zły stan układów biegowych taboru, przekroczone naciski na oś, gwałtowny rozruch, hamowanie, usterki stanu geometrycznego toru, szyn, podkładów, przytwierdzeń etc). Ponadto istnieją w torze takie elementy nawierzchni szynowej które w stosunku do elementów toru na prostym odcinku toru ulegają szybszemu zużyciu. Do tej grupy można zaliczyć elementy rozjazdów – krzyżownice, iglice lub szyny w łukach o małych promieniach gdzie zmiana układu torowego powoduje zwiększone oddziaływania dynamiczne taboru na tor przyspieszając zużycie tych elementów. Wszystkie te czynniki powodują nadmierne zużycie elementów stalowych nawierzchni, powstawanie wybuksowań, wgnieceń lub spływów co następnie przyspiesza powstawanie i rozwój usterek w układzie geometrycznym toru skracając w sposób znaczący okres eksploatacji toru w warunkach nominalnych. Likwidacja usterek w nawierzchni stalowej infrastruktury i przywrócenie parametrów eksploatacyjnych linii możliwe jest do wykonania dwoma sposobami, wymiana zużytych elementów lub regeneracja poprzez napawanie. Doświadczenia pokazują że dzięki wdrożeniu regeneracji elementów stalowych nawierzchni uzyskuje się kilkakrotne wydłużenie okresu eksploatacji bez konieczności wymiany jej poszczególnych elementów przyczyniając się do znacznych oszczędności w utrzymaniu drogi kolejowej. 1 mgr inż. Jerzy Materna - dyrektor PKP PLK S.A. Centrum Diagnostyki w Warszawie 2 mgr inż. Roman Moszczyoski – naczelnik Działu diagnostyki Centrum Diagnostyki w Warszawie 3 prof. Rafał Radomski – Politechnika Gdaoska

Transcript of TRWAŁOŚCI EKSPLOATACYJNA ZREGENEROWANYCH … · która ma być napawana nie występują...

ІV OGÓLNOPOLSKA KONFERENCJA

NAUKOWO – TECHNICZNA

„SPAWALNICTWO DRÓG SZYNOWYCH

- JAKOŚĆ, NIEZAWODNOŚĆ,

BEZPIECZEŃSTWO”

TRWAŁOŚCI EKSPLOATACYJNA ZREGENEROWANYCH

SZYN I ROZJAZDÓW KOLEJOWYCH

Jerzy Materna1

Roman Moszczyński2

Rafał Radomski3

STRESZCZENIE: w artykule opisano korzyści ekonomiczno-techniczne wynikające z

zastosowania procesów regeneracji materiałów stalowych nawierzchni drogi kolejowej na

przykładzie elementów rozjazdów. Ponadto przedstawiono ocenę jakościową wykonywanych

regeneracji w ujecie statystycznym na przykładzie szyn.

1. WSTĘP

W procesie eksploatacji droga kolejowa ulega zużyciu „normalnemu” zdeterminowanego przede

wszystkim przez przeniesione brutto, oraz „przyspieszonego” będącego efektem usterek w

układzie torowym lub niewłaściwej eksploatacji (zły stan układów biegowych taboru,

przekroczone naciski na oś, gwałtowny rozruch, hamowanie, usterki stanu geometrycznego toru,

szyn, podkładów, przytwierdzeń etc). Ponadto istnieją w torze takie elementy nawierzchni

szynowej które w stosunku do elementów toru na prostym odcinku toru ulegają szybszemu

zużyciu. Do tej grupy można zaliczyć elementy rozjazdów – krzyżownice, iglice lub szyny w

łukach o małych promieniach gdzie zmiana układu torowego powoduje zwiększone

oddziaływania dynamiczne taboru na tor przyspieszając zużycie tych elementów.

Wszystkie te czynniki powodują nadmierne zużycie elementów stalowych nawierzchni,

powstawanie wybuksowań, wgnieceń lub spływów co następnie przyspiesza powstawanie i

rozwój usterek w układzie geometrycznym toru skracając w sposób znaczący okres eksploatacji

toru w warunkach nominalnych.

Likwidacja usterek w nawierzchni stalowej infrastruktury i przywrócenie parametrów

eksploatacyjnych linii możliwe jest do wykonania dwoma sposobami, wymiana zużytych

elementów lub regeneracja poprzez napawanie.

Doświadczenia pokazują że dzięki wdrożeniu regeneracji elementów stalowych nawierzchni

uzyskuje się kilkakrotne wydłużenie okresu eksploatacji bez konieczności wymiany jej

poszczególnych elementów przyczyniając się do znacznych oszczędności w utrzymaniu drogi

kolejowej.

1 mgr inż. Jerzy Materna - dyrektor PKP PLK S.A. Centrum Diagnostyki w Warszawie

2 mgr inż. Roman Moszczyoski – naczelnik Działu diagnostyki Centrum Diagnostyki w Warszawie

3 prof. Rafał Radomski – Politechnika Gdaoska

2. CHARAKTERYSTYKA EKSPLOATACYJNO-REGENERACYJNA ROZJAZDÓW

Elementy rozjazdu (krzyżownice i iglice) należą do najszybciej zużywających się elementów

nawierzchni kolejowej i z tego względu w drodze udoskonaleń technicznych (konstrukcyjnych,

materiałowych, technologicznych) dąży się do zwiększenia ich trwałości eksploatacyjnej.

Jednym ze sposobów wydłużania czasu pracy elementów nawierzchni kolejowej (szyn i

rozjazdów) jest ich regeneracja metodą napawania lub szlifowania.

Regenerację rozjazdów metodą napawania wykonuje się wg następującego ogólnego procesu

technologicznego:

określenie zakresu regeneracji na podstawie pomiarów geometrycznych i

przeprowadzonych badań nieniszczących metodami ultradźwiękowymi UT , oraz

metodami wizualnymi VT;

przygotowanie powierzchni do napawania przez szlifowanie mające na celu usunięcie

spływów, wżerów, miejscowych uszkodzeń itp.;

w trakcie szlifowania sprawdzenie metodami penetracyjnymi PT, czy na powierzchni,

która ma być napawana nie występują pęknięcia lub inne uszkodzenia;

podgrzanie wstępne powierzchni przeznaczonej do napawania do temperatury ok.

300÷400°C (w zależności od gatunku stali szynowej) za pomocą palników propanowo-

powietrznych;

napawania elementów odpowiednimi elektrodami lub drutem elektrodowym (spoiwo o

własnościach stali szynowej);

obróbka powierzchni napawanej metodą szlifowania;

kontrola geometryczna napawanych elementów – określenie rzeczywistych kształtów,

odbiór po regeneracji.

Prawidłowe przeprowadzenie procesu regeneracji jest warunkiem zwiększenia trwałości

eksploatacyjnej rozjazdów kolejowych, co w następstwie przyczynia się do znacznego obniżenia

kosztów eksploatacyjno-utrzymaniowych drogi kolejowej. Dla potwierdzenia tej tezy

przeprowadzono pomiary eksploatacyjne wybranych rozjazdów w okresie ponad cztero-letnim

w czasie którego przeprowadzono dwukrotne napawanie. Celem badań było:

1. Określenie rzeczywistych kształtów (dotychczasowej wielkości zużycia, wielkości

uszkodzenia) bezpośrednio przed procesami regeneracji;

2. Określenie rzeczywistych kształtów bezpośrednio po procesach regeneracji (stwierdzenie

zgodności uzyskanego w wyniku napawania lub szlifowania profilu z profilem nominalnym);

3. Określenie wielkości zużycia w różnych okresach eksploatacji;

4. Bezpośrednie obserwacje warstwy napawanej (tzn. stwierdzenie bądź nie: wyszczerbień,

wykruszeń, rozwarstwień, pęknięć, spływów, nadmiernych zużyć i innych uszkodzeń).

Przebieg badań przedstawiono poniżej na przykładzie jednego rozjazdu

1. Po okresie 32-miesięcznej eksploatacji (od chwili wbudowania), poddano rozjazd pierwszemu

procesowi regeneracji, bowiem wg uzyskanych informacji, wykazywał on znaczne zużycia

(iglica max. 8÷9 mm, dziób krzyżownicy max. 6,5÷7,5 mm oraz szyna skrzydłowa lewa max.

5÷6 mm).

2. Na rysunku 1 przedstawiono rzeczywiste kształty iglicy bezpośrednio po pierwszym procesie

regeneracji oraz zmianę tych kształtów w okresie 33-miesięcznej eksploatacji (max. zużycie

7,5÷8,5 mm). Na rysunku 3 przedstawiono natomiast kształty krzyżownicy (dzioba i szyn

skrzydłowych) zarejestrowane bezpośrednio przed i po pierwszym procesie regeneracji, oraz

zmianę tych kształtów w okresie dalszej 33-miesięcznej eksploatacji (max. zużycie dzioba 5,5

mm, max. zużycie szyny skrzydłowej lewej 2,5 mm oraz szyny skrzydłowej prawej 2,0 mm).

Uwzględniając zarejestrowane zużycia iglicy i krzyżownicy podjęto decyzję o powtórnej

regeneracji.

3. Po kolejnych 30 miesiącach eksploatacji na podstawie przeprowadzonych badań stwierdzono,

że w okresie najbliższych trzech-czterech miesięcy zaistnieje konieczność przeprowadzenia

trzeciego procesu regeneracji, bowiem max. zużycia iglicy osiągnęły wartość 7,8÷7,9 mm

(rys. 2), natomiast max. zużycia dzioba wartość 6,0 mm (rys. 2a), a szyny skrzydłowej lewej

wartość 2,0 mm (rys. 1b).

4. Na rysunku 4 przedstawiono maksymalne wartości zużyć poszczególnych elementów

krzyżownicy zarejestrowane w okresie eksploatacji rozjazdu od chwili wbudowania (w

okresie 96 miesięcy, natomiast na rysunku 2 maksymalne wartości zużyć iglicy

zarejestrowane w trzech przekrojach iglicy (100 cm, 150 cm i 200 cm).

5. W całym okresie badawczym na powierzchniach zregenerowanych nie stwierdzono żadnych

wad zewnętrznych. Stan tych powierzchni oceniono jako dobry.

Rys. 1b Rozjazd nr1 kształt iglicy

w kolejnych przekrojach

Przed II regeneracją

Po II regeneracji

30 m-sc po II regeneracji

Rys. 1a Rozjazd nr1 kształt iglicy

w kolejnych przekrojach

Przed II regeneracją

Po I regeneracji

Rys 2 Zużycie iglic w funkcji czasu eksploatacji

Rys. 3 Rozjazd nr1 kształt dzioba i szyn skrzydłowych

Przed I regeneracją

Po i regeneracji

Przed II regeneracją

Rys. 4 Rozjazd nr1 Zużycie krzyżownicy w funkcji czasu eksploatacji

Na podstawie przeprowadzonych badań i obserwacji w okresie eksploatacji można sformułować

następujące spostrzeżenia końcowe:

1) Łączny okres eksploatacji iglicy w wynosił w okresie badań 64 miesiące, a więc o tyle

przedłużono trwałość eksploatacyjną tych iglic (rys. 2).

2) Łączny okres eksploatacji krzyżownicy w rozjeździe poddanej dwukrotnemu procesowi

regeneracji wyniósł 64 miesiące, a więc o tyle przedłużono trwałość eksploatacyjną tych

krzyżownic (rys. 4).

3) W wyniku procesów regeneracyjnych (pierwszego i drugiego) uzyskuje się przekroje

poprzeczne (profile) odpowiadające kształtem przekrojom nowych elementów (profilom

nominalnym). Dostrzeżone niewielkie różnice dotyczą wymiarów (szerokość, wysokość w

stosunku do nominału) i będą występowały, bowiem wynikają z dotychczasowego

przebiegu eksploatacji (procesów zgniotu, zużycia, szerokości prowadzenia, kątów

nabiegania), bardzo precyzyjnego szlifowania oraz dokładności usytuowania przekrojów itp.

Za najistotniejsze dla eksploatacji elementów napawanych należy uznać wzajemne ich

położenie wysokościowe (dzioba i szyn skrzydłowych), bowiem decyduje ono o

obciążeniach, przeciążeniach, zgniotach i zużyciu.

3. KORZYŚCI EKONOMICZNE WYNIKAJĄCE Z PRZEPROWADZONEJ

REGENERACJI SZYN I ROZJAZDÓW

Korzyści ekonomiczno-techniczne wynikające z procesów regeneracji można rozpatrywać w

aspektach wydłużenia czasu pracy szyn i rozjazdów (tzn. zwiększenia ich trwałości

eksploatacyjnej) kompleksowego systemu utrzymania nawierzchni kolejowej (połączenie z

naprawami bieżącymi) oraz radykalnego ograniczenia wymiany elementów rozjazdów oraz

szyn. Poniżej przedstawiono analizę porównania kosztów prac regeneracyjnych w odniesieniu

do wymiany zużytych elementów dla części obszaru sieci kolejowej w ostatnich latach.

Regeneracji podlegało 209 szt. krzyżownic pojedynczych, 55 szt. krzyżownic manganowych, 33

szt. krzyżownic podwójnych, 46,2 mb iglic oraz 260 szt. uszkodzeń powierzchni szyn i 317,1

mb zużycia bocznego szyn. Całkowity koszt robót netto wyniósł 1.646.570,00 zł. W wyniku

procesów regeneracji odtworzono prawidłowe kształty wszystkich elementów umożliwiając

prowadzenie pociągów z prędkościami rozkładowymi i ich pełne bezpieczeństwo.

Ceny jednostkowe prac w zależności od podstawowego parametru regeneracji (wielkości

zużycia) przedstawiono w tablicy.

Zużycie

Krzyżownica

pojedyncza

Krzyżownica

manganowa

Krzyżownica

podwójna Iglice

Napawanie

boczne

Uszkodzenia

powierzchni

główki

zł zł zł zł zł zł

0-5 mm 2 500,00 4 400,00 2 910,00 1 200,00 790,00 705,00 6-9 mm 3 065,00 5 295,00 3 645,00 1 515,00 980,00

pow.10mm 3 330,00 5 690,00 3 945,00 1 695,00 1 065,00

średnio 2 965,00 5 128,33 3 500,00 1 470,00 945,00 705,00

szt. szt. szt. mb mb szt.

ilości zreg. elem.

2006-2008 209 55 33 46,2 317,1 260

W celu określenia korzyści ekonomicznych wynikających z regeneracji oceniono koszty

wymiany zużytych części szyn i rozjazdów w celu przywrócenia prawidłowych parametrów

geometrycznych umożliwiających prowadzenie ruchu kolejowego z prędkością rozkładową.

Ocenę kosztów wymiany przeprowadzono na podstawie doświadczeń wynikających ze

zrealizowanych prac:

1. Około 50% krzyżownic posiada również zużycie boczne na szynach łączących kierunku

zwrotnego, a więc istnieje konieczność ich wymiany i wbudowania 2 wstawek

szynowych

2. Regeneracja iglic odbywa się średnio na długości 4,2 mb

3. Półzwrotnice należy wymieniać łącznie z 1 wstawką szynową o długości 6 m w celu

likwidacji zużycia bocznego szyny przylegającej do opornicy.

4. Likwidacja średnio 3 uszkodzeń powierzchni tocznej główki wymaga wymiany jednej

wstawki szynowej o długości 6 m.

Uzyskanie efektów eksploatacyjnych zgodnych z efektami wynikającymi z procesów

regeneracyjnych wymagałoby wymiany:

209 krzyżownic pojedynczych – w tym 104 krzyżownic z 2 wstawkami,

55 krzyżownic manganowych

33 krzyżownic podwójnych

11 półzwrotnic z wstawką szynową

87 wstawek szynowych.

Koszty wymiany w/w elementów przedstawiono w tablicy poniżej

Krzyżownica

pojedyncza

Krzyżownica

pojedyncza z 2

wstawkami

Krzyżownica

manganowa

Krzyżownica

podwójna

Półzwrotnica

z 1 wstawką

Wstawki 6

metrowe

105 szt. 104 szt. 55 szt. 33 szt. 11 szt. 87 szt.

Cena jed.

Wym. (zł) 17 170,00 21 830,00 48 963,00 18 910,00 21 060,00 3 500,00

Wartość (zł) 1 802 850,00 2 270 320,00 2 692 965,00 624 030,00 231 660,00 304 500,00

Razem (zł) 7.926.325,00

Oszczędność regeneracji w stosunku do wymiany 6 279 755,00 zł

Wartość regeneracji jako % wartości wymiany 20,7%

Koszty wymiany części nawierzchni kolejowej zawierają:

Koszty robocizny – stawka roboczogodziny 18 zł/r-g,

Koszty materiałów – szyn, półzwrotnic i krzyżownic,

Koszty pracy sprzętu,

Koszty wykonania spawów termitowych.

Koszty wymiany nie zawierają kosztów zamknięć torów i rozjazdów.

Do oszacowania kosztów przyjęto ceny z 2008 roku.

Określenie korzyści ekonomicznych uzyskanych z przeprowadzonej regeneracji szyn i

rozjazdów możliwe jest również dla całej sieci PKP PLK S.A.

Całkowity koszt regeneracji wykonanych w trzyletnim cyklu umowy na sieci PKP PLK

SA w latach 2006-2008 wyniósł 26 mln zł.

Wartość regeneracji stanowi 20,7% wartości wymiany.

Wobec powyższego wartość wymiany osiągnęłaby 126 mln zł.

Rzeczywiste korzyści ekonomiczne to: 126 mln zł – 26 mln zł = 100 mln zł.

W wyniku procesu regeneracji, oprócz korzyści ekonomicznych, uzyskuje się dodatkowo

korzyści w postaci zwiększenia trwałości eksploatacyjnej regenerowanych elementów, a więc

znacznego wydłużenia czasu ich pracy (w ocenianych rozjazdach dwu- i trzykrotne wydłużenie).

Prowadzenie procesów regeneracji zamiast wymian elementów eliminuje konieczność zamknięć

torów i rozjazdów, a więc nie powoduje zakłóceń w ruchu pociągów.

4. OCENA JAKOŚCIOWA REGENERACJI PROWADZONYCH NA SZYNACH

Proces regeneracji szyn przez napawanie obejmuje w swym zakresie eliminację zużycia

bocznego szyn wada o numerze katalogowym 2203, wady powierzchni tocznej szyn do których

zaliczamy miedzy innymi wybuksowania, wyłuszczenia, wykruszenia, rozwarstwienia.

Zużycie boczne szyn występuje przede wszystkim w tokach zewnętrznych łuków. Powstaje w

wyniku oddziaływań dynamicznych wywołanych taborem kolejowym i w tym samym łuku

przyjmuje charakter sinusoidalny. Zużycie boczne stanowi wadę, jeżeli jego rozwój powoduje:

pogorszenie utrzymania toru (poszerzenie szerokości toru),

możliwość złamania szyny z powodu zmniejszenia jej przekroju poprzecznego,

możliwość wykolejenia zestawu kołowego ze względu na profil szyny.

W procesie eksploatacji szyna z taką wadą podlega ze względów bezpieczeństwa

obserwacji i pomiarom zużycia,

regeneracji przez napawanie, a tym samym wydłużeniu okresu jej eksploatacji,

wymianie szyny wykazującej nadmierne zużycie boczne.

Rys. 5 Kształt strefy napawania na powierzchni tocznej główki szyny (z zużyciem bocznym).

2203 (fot. 1)

15mm ( zeszlifować )

1234

I - strefa

Przetopić

Kierunek prowadzenia elektrody

Kolejnośćprowadzeniaelektrody

Pozostałe wady powierzchni tocznej szyn których usuniecie może być zrealizowane poprzez

regeneracje wymagają zastosowania przed procesem regeneracji określenia głębokości zalegania

poprzez pomiary profilu i badania ultradźwiękowe, natomiast w trakcie procesu prowadzenia

badań metodami penetracyjnymi w celu stwierdzenia że w materiale rodzimym szyny nie

występują pęknięcia.

Obszar do napawania

Rys. 6 Wady powierzchni szyny oraz kształt strefy napawania na powierzchni tocznej

Poniżej przedstawiono dwie podstawowe wady szyn których przyczyną jest nieprawidłowo

przeprowadzona regeneracja. Pierwsza to wada o nr. katalogowym 472

Rys. 7 Rozwarstwienie z wykruszeniem, rozmieszczenie wykrytych wad metodą ultradźwiękową i

wizualną wada o nr. katalogowym 472 oddzielenie lub łuszczenie materiału napawanego

Poziome złuszczenia materiału napawanego mogą stać się ogniskiem pęknięć poprzecznych,

które mogą prowadzić do złamania szyny. Pęknięcie poprzeczne przeważnie rozwija się od

wady wiązania metalu napawanego i metalu rodzimego szyny lub od innych wad

spawalniczych (porowatość, wtrącenia, pęknięcie od skurczu termicznego, pęknięcie od

wgłębień nadtopionego metalu itd.).

rozwarstwienie

rozwarstwienie

wykruszanie

Rozwarstwienie z wykruszeniem

Druga to wada o nr. katalogowym 471

`

Rys. 8 Rozmieszczenie wad w szynie po wykonaniu napoiny ,niewłaściwie wykonana regeneracja, brak

przetopu oraz nie do końca usunięta warstwa z wadą. Wada o nr. katalogowym 471 pęknięcie

poprzeczne główki szyny

To poprzeczne pęknięcie o charakterze zmęczeniowym umiejscowione w napawanym odcinku

szyny rozpoczyna się od ogniska przeważnie znajdującego się w materiale napoiny. Ogniskiem

tym może być wtrącenie, miejscowa nieciągłość spowodowana niestabilnym napawaniem lub

łuskami wynikającymi z niewłaściwego suszenia elektrod przed napawaniem. Pęknięcie może

się także rozwijać od krateru powstałego na granicy materiału przetopionego lub od pęknięcia

spowodowanego skurczem stygnącego metalu. Rozwijając się pęknięcie ostatecznie prowadzi

do złamania szyny. Przełom charakteryzuje się gładkim, jasnym obszarem powstałym

w materiale spoiwa.

Na podstawie analizy wystepowania wad w napoinach można stwierdzić że główną przyczyną

powstawania defektów w napoinach jest brak własciwego spojenia napoiny oraz materiału

rodzimego które w konsekwencji prowadzi do rozwarstwienia i wkruszeń. Wady te stanowią

około 95% wszystkich wad stwierdzonych w napoinach. Pozostałe wady to pękniecia

poprzeczne których przyczyną jest niedostateczne zdjęcie materiału rodzimego mające na celu

usuniecie wady powierzchniowej.

Brak przetopu z

pęknięciem

rozwijających się w

głąb główki szyny

Brak przetopu

0,00

500,00

1000,00

1500,00

2000,00

2500,00

3000,00

3500,00

0 10 20

1. 471 Razem

2. 471 O,

3. 471 W,

4.raz

5. 472 O

6. 472 W

Rys. 9 Występowanie wad w zależności od przeniesionego rocznego obciążenia

Najwiecej defektów rejestrowanych jest po przeniesieniu 10Tg co zwiazane jest z procesem

uwidacznia się wady (możliwości rejestracyjne przyrządów pomiarowych). Rozwój defektu od

wartości minimalnej do wartości krytycznej został zilustrowany na rys 10.

Rys. 10 Rozwój wad w zależności od przeniesionego obciążenia

W zależności od użytej techniki badań każda wada będzie posiada minimalny próg

wykrywalności (P). Od tego momentu możemy obserwować rozwój wady aż do momentu

osiągnięcia rozmiaru krytycznego (F). Czas lub przeniesione obciążenie pomiędzy tymi dwoma

punktami określa propagację rozmiaru wady i określa przedział bezpiecznej eksploatacji.

Natomiast zakres pomiędzy punktami P - R określa czas na podjęcie decyzji i przeprowadzeniu

regeneracji, a tym samym wydłużeniu eksploatacji szyny. Regeneracja powinna być

przeprowadzona najpóźniej w okresie przed przeniesieniem 10-20Tg od momentu wykrycia

wady. Przeprowadzanie regeneracji w późniejszym terminie skutkuje zwiększonym ryzykiem

wykonania wadliwej napoiny- zbyt duży rozwój wady w głąb materiału rodzimego.

PRÓG REJESTROWALNOSCI

KRYTYCZNY ROZMIAR

P-F czas od wykrycia wady

do momentu krytycznego

(MGT)

ROZMIAR WADY (mm)

P R

F

PRÓG REGENERACJI

0

500

1 000

1 500

2 000

2 500

0 100 200 300 400 500 600

471 Razem

472 Razem

471 O

471 W

472 O

472 W

Rys. 11 Wystepowanie wad w napoinach w zależnosci od przeniesionego całkowitego obciążenia

W zależności od przeniesionego całkowitego obciążenia najwięcej defektów rejestrowanych jest

w zakresie 150 – 250 Tg

20

01

20

02

20

03

20

04

20

05

20

06

20

07

20

08 471

0

100

200

300

400

500

600

700

800

900

471

472

RAZEM

Rys. 12 Występowanie wad w napoinach na przestrzeni ostatnich lat

Zdecydowana różnica w występowaniu wad w napoinach przed i po roku 2005 wynika przede

wszystkim z ilości prac regeneracyjnych wykonanych na szynach w poszczególnych latach.

Szczegółowa analiza defektów stwierdzonych w napoinach w latach 2006-2008 w stosunku do

zakresu prac regeneracyjnych przeprowadzonych w danym roku wykazuje średnio 20%

usterkowość. W kolejnych latach wyglądało to następująco:

Rok 2006 17% wadliwych napoin w tym16,6% do obserwacji i 1,5% do wymiany

Rok 2007 25% wadliwych napoin w tym 18% do obserwacji i 7,2% do wymiany

Rok 2008 17% wadliwych napoin w tym 16% do obserwacji i 1% do wymiany

Powyższe dane wskazują ze oprócz pozytywnego aspektu wydłużenia czasu eksploatacji szyn

konieczne staje się zwiększenie nadzoru nad jakością wykonywanych robót regeneracyjnych na

szynach tak aby osiągnąć w pełni zadawalający efekt.

5. PODSUMOWANIE

Prace regeneracyjne umożliwiają osiągniecie korzyści ekonomiczno-technicznych wynikających

z procesów regeneracji w aspekcie wydłużenia czasu pracy szyn i rozjazdów kompleksowego

systemu utrzymania nawierzchni kolejowej (połączenie z naprawami bieżącymi) oraz

radykalnego ograniczenia wymiany elementów rozjazdów oraz szyn.

1. Wartość regeneracji stanowi 21 % wartości wymiany.

2. Środki wydatkowane na prace regeneracyjne zwracają się wielokrotnie - korzyści

ekonomiczne uzyskane z przeprowadzonej w trzyletnim cyklu umowy regeneracji szyn i

rozjazdów dla całej sieci PKP PLK S.A. w latach 2006-2008 wyniosły 100 mln zł.

3. Zwiększenie trwałości eksploatacyjnej regenerowanych elementów, a więc znacznego

wydłużenia czasu ich pracy (w ocenianych rozjazdach dwu- i trzykrotne wydłużenie).

4. Prowadzenie procesów regeneracji zamiast wymian elementów eliminuje konieczność

zamknięć torów i rozjazdów, a więc nie powoduje zakłóceń w ruchu pociągów.

Dodatkowym nie w pełni dostrzeganym istotnym aspektem prowadzonych prac regeneracyjnych

jest wpływ defektów stalowej nawierzchni szynowej na pozostałe elementy drogi kolejowej

powodując przyspieszoną degradacje nie tylko samej szyny czy rozjazdu ale i przytwierdzenia,

podkładów i całego podtorza.