Рельсы ширококолейные

Ширококолейные рельсы

Железная дорога – один из самых востребованных видов сообщения в мире, поскольку у нее разветвленная сеть, а установка стальных рельсов позволяет транспортировать многотоннажные партии грузов, независимо от погодных условий. Порядка 60% путей составляет стандартная колея с шириной 1435 мм. Все, что меньше, относится к «узкоколейке». В некоторых странах ж/д сообщение имеет ширину даже 610 или 762 мм. Широкой считается колея больше стандартного размера, которая может доходить до 1676 мм. Ее применение обеспечивает ряд преимуществ для железной дороги, но требует монтажа рельсов особого типа.

Типоразмеры железнодорожных рельсов

Для широкой колеи обычно применяют размеры 1520 и 1524 мм. Это гарантирует стабильность путей, что важно для доставки крупногабаритных грузов. Кроме размера, широкое полотно требует повышенной прочности от рельсов, чтобы они выдерживали значительную нагрузку.

Основные типоразмеры рельсов – это Р50, Р65 и Р75. Цифры указывают средний вес 1 погонного метра изделия. Помимо веса, важным конструктивным параметром является площадь поперечного сечения, которая напрямую влияет на способность рельса распределять вертикальные и горизонтальные нагрузки. Изделия выпускают мерной длины по 12,5 и 25 м, а также немерной – от 6 до 25 м.

Основные типы различаются по размерам и назначению:

Р65 – универсальный, самый распространенный класс магистральных рельсов для грузовых и пассажирских перевозок. Р50 выбирают, если нужно обустроить стрелочные переводы, создать подъездные промышленные пути. Р75 требуется на участках с высокой брутто-тоннажностью, для обустройства самых интенсивных, напряженных зон.

Технология производства и срок службы

Для ширококолейной ж/д рельсы выпускают по ГОСТ Р 51685-2000 (и по ГОСТ Р 51055-2014 для промышленных путей). В зависимости от способа выплавки, может использоваться сталь мартеновского производства (марка М76), конвертерная (К76) или электросталь (Э76). Высокое содержание углерода (0,65-0,80%) обеспечивает твердость материала. Улучшенные характеристики сталь также приобретает, благодаря добавкам хрома, никеля, титана, циркония. Технология включает такие этапы:

• Выплавка металла в печах с вакуумированием, чтобы углеродистая сталь лишилась нежелательных примесей.
• Прокатка на станках для придания необходимого профиля и размера.
• Термическая обработка – рельс может быть термоупрочненным (прошедшим закалку для высокой твердости) или нетермоупрочненным.
• Охлаждение, механическая обработка: на концах рельсов просверливается болтовое отверстие (или несколько).
• Контроль качества: проверка геометрии и обработка каждого отверстия для исключения концентраторов напряжений и трещин.

Срок службы рельсов для широкой колеи зависит от условий эксплуатации: интенсивности движения поездов и нагрузки (тоннажности, причем брутто – самого состава вместе с грузом). Так, для Р65 замену нужно выполнять после 500-900 млн. тонн брутто-веса, который прошел по определенному участку дороги. В среднем срок эксплуатации составляет 15-30 лет, может доходить до 50 лет.

Преимущества широкой колеи

Широкая колея необходима, в первую очередь, на тех участках ж/д, где высокая интенсивность движения, постоянно перевозятся многотоннажные грузы, важно обеспечить высокую скорость прохождения составов. На колеи действуют нагрузки, которые вызывают разные виды износа: снижение высоты рельса из-за давления колес, стирание боковой грани, волнообразный износ, из-за чего поверхность катания становится неровной, покрывается углублениями, гребнями. Из-за усталости материала возможно выкрашивание кусков металла, появление трещин. Всем этим нагрузкам рельсы для широкой колеи сопротивляются лучше других типов.

Их преимущества, по сравнению с путями стандартного размера:

• Высокая безопасность движения. Широкая колея улучшает стабильность состава при его движении на высокой скорости. Она исключает риски схода поезда с рельсов.
• Повышение грузоподъемности. Для тяжелых, крупногабаритных и негабаритных грузов, путей сообщения между промышленными предприятиями широкий рельсовый путь оптимален, т.к. способен выдерживать значительную нагрузку.
• Снижение износа. За счет более равномерного распределения веса брутто (груза и самого состава) износ полотна при широкой колее происходит не так интенсивно, как при стандартной и тем более при узкой дороге.

Кроме промышленных регионов, где требуется регулярная перевозка сырья и готовой продукции, оборудования, широкая ж/д важна и для пассажирских перевозок, поскольку такое полотно снижает риски аварий.