فناوری تعمیر و نگهداری خطوط ریلی

برای نظارت بر سلامت مکانیکی ریل ها می توان از سیستم های نظارتی مختلفی استفاده کرد

در بیشتر نقاط جهان خطوط راه‌آهن از قدمت چند ده ساله برخوردار است که با افزایش ترافیک خطوط به لحاظ میزان قطارهای عبوری، افزایش وزن قطارهای باری و افزایش سرعت قطارهای مسافربری، میزان استهلاک خطوط ریلی نیز به مرور زمان رو به فزونی گذارده است. از این‌رو تعمیرات اساسی و نگهداری سالانه خطوط راه‌آهن از اهمیت فوق‌العاد‌ه‌ای برخوردار می‌شود. اهمیت این موضوع زمانی بیشتر می‌شود که بدانیم تعمیر و نگهداری اصولی ریل‌های راه‌آهن به شکل غیرمستقیم، ضمن صرفه‌جویی در هزینه‌ها باعث افزایش ظرفیت خطوط و کاهش تأخیرها خواهد شد.

با توجه به این‌که حجم تردد قطارهای باری با حجم تردد قطارهای مسافربری روی ریل‌ها تا حدودی برابر است، بحث افزایش ظرفیت در صورت تعمیر، نیاز به الزامات عملی شدید و تعمیر و نگهداری بیشتر روی ریل‌ها را دو چندان می‌کند. هم اکنون در جهان تعداد قطارهای مسافربری که با سرعتی بیش از ۷۹ کیلومتر در ساعت حرکت می‌کنند رو به افزایش گذاشته و از طرفی در مقایسه با قطارهای باری نمی‌توان این قطارها را به‌منظور تعمیر خطوط زیاد معطل کرد. افزودن این قطارها به خطوطی که قطارهای باری از آن عبور می‌کنند باعث شده زمان لازم برای بازرسی و تعمیر و نگهداری خطوط ریلی کاهش یابد. از این‌رو نیاز به استراتژی‌های تعمیر و نگهداری کارآمدتر امری ضروری و اجتناب‌ناپذیر است. برای قرار گرفتن قطارهای مسافربری با سرعت حرکت بیشتر به خط آهن با کیفیت‌تری نیاز است.

معمولا قطارهای باری وزن بیشتری نسبت به قطارهای مسافربری داشته و در نتیجه اثر تخریبی بیشتری روی ریل‌ها دارند، اما ریل‌های مخصوص قطارهای باری به تعمیر و نگهداری سطح بالا نیاز ندارد. قطارهای باری و مسافربری اهداف مختلفی را دنبال می‌کنند، بنابراین نیاز به تجهیزات نگهداری و استراتژی‌های نظارتی متفاوت برای ریل‌های مخصوص به هر کدام تدوین شده است.

● اهمیت میزان فشار وارده بر ریل

میزان فشار وارد شده به ریل‌ها، یکی از دلایل مهم نگرانی در مورد خطوط راه‌آهن در ایالات متحده و کاناداست. برای نظارت بر سلامت مکانیکی ریل‌ها می‌توان از سیستم‌های نظارتی مختلفی استفاده کرد.

در حال حاضر نظارت تصویری روی ریل‌ها توسط پرسنل با تجربه تعمیر و نگهداری خط انجام می‌شود تا بروز هر گونه مشکلات ناشی از فشار زیاد به ریل‌ها مشخص شود. این افراد قادرند در ماه‌های گرم پیش از آن که اثر نیروهای فشاری ناشی از انحراف حرارتی یا تنگ‌شدن ریل‌ها باعث خمش ریل‌ها شود آن را تشخیص دهند. پس از کشف این مشکلات، متخصصان آن را به راه‌آهن گزارش داده و از این طریق به قطارها اطلاع داده می‌شود تا از این مسیرها با سرعت کمتری عبور کنند.

این موضوع شاید تاثیر چندانی روی حرکت قطارهای باری نداشته باشد، اما در ساعات شلوغی رفت و آمد قطارهای مسافربری نقش مهمی دارد. نصب حسگرهای فشارسنج در محل‌های مشکل‌ساز مانند تقاطع ریل با جاده یا شیب‌های طولانی و اندازه‌گیری فشار و کشش طولی ریل به‌عنوان یک شکل از نظارت هوشمند که هم اکنون مورد استفاده قرار می‌گیرد، محسوب می‌شود.

حتی با نصب این سنسورها با فواصل معین و در تمام طول ریل می‌توان کل مسیر را نظارت کرد. اطلاعات مربوط به میزان کشش اندازه‌گیری شده توسط حسگرها را می‌توان بوسیله کابل یا انتقال بیسیم به محل مرکزی محاسبه فشار در کلیه خطوط منتقل کرد.

● اهمیت نظارت در محل تعویض خط

بخش‌هایی از ریل به عنوان رو ساخت‌ها اجازه تعویض خط به قطارها را می‌دهند که به آن نقطه تعویض خط هم می‌گویند. در این مکان‌ها سوئیچ‌های الکتریکی یا هیدرولیکی اساسا با جابه‌جایی یک سری نقاط، خط لازم را در اختیار لکوموتیوران قرار می‌دهند. نظارت بر میزان نیروی لازم برای جابه‌جایی خط و چرخه زمانی انجام این کار، یک روش موثر برای مشاهده وضعیت اجزای متحرک بخش تعویض ریل است.

در سوئیچ‌های الکتریکی میزان نیروی اعمال شده برای جابه‌جایی ریل و مدت زمان انجام این کار توسط حسگرهایی که روی ریل نصب شده، اندازه‌گیری می‌شود. اگر میزان نیروی لازم یا زمان مورد نیاز برای جابه‌جا کردن خط افزایش یابد، هشداری به فرد مسئول خط مبنی بر وجود اشکال در سیستم ارسال می‌شود.

ممکن است این اشکال شامل شکسته شدن یک یا چند جزء متحرک، نیاز به روغن کاری یا تنظیم مجدد سوئیچ‌ها باشد. در سوئیچ هیدرولیک فشار مورد نیاز برای عمل کردن سوئیچ اندازه‌گیری می‌شود.

نظارت بر بخش‌های عریض ریل و محل تعویض خطوط از اهمیت بسیار بالایی برخوردار است. چراکه اجزای این بخش به دلیل جابه‌جایی زیاد در طول روز نیازمند نظارت شدید متخصصان نگهداری خطوط است. بنابراین وجود سیستمی که قادر به پیش‌بینی زمان سرویس خط باشد بسیار ضروری به نظر می‌رسد، چراکه به این ترتیب تا حد زیادی از ایجاد وقفه بر اثر خرابی‌های ناخواسته در خطوط ریلی کاسته می‌شود. صنایع هم از این طرح استقبال خوبی خواهند داشت.

asme

مترجم: آتنا حسن‌آبادی