Fińska Agencja Transportu chcąc poprawić bezpieczeństwo ruchu pociągów, zmniejszyć uciążliwość dla środowiska i obniżyć koszty utrzymania, zdecydowała się na zastosowanie automatycznego systemu pomiarowego Tamtron Scalex Wild.
Wysokie prędkości, duże obciążenia i warunki atmosferyczne to czynniki mające wpływ na zużycie zestawów kołowych taboru kolejowego. Także, na przykład z powodu zablokowanych hamulców mogą pojawić się płaskie miejsca, co doprowadzić może do uszkodzenia taboru i torów. Wady materiałowe lub zmęczenie stali mogą również powodować różnego rodzaju wady jak na przykład łuszczenie się, wżery lub nalepy.
„Płaskie miejsce na powierzchni tocznej koła uderza w szynę przy każdym obrocie, a łożyska kół są również poddawane udarom. Gdy trwa to wystarczająco długo, łożyska zaczynają pękać i ostatecznie dochodzi do ich blokady. To może spowodować uszkodzenie osi i wykolejenie pociągu” – wyjaśnia Seppo Mäkitupa, kierownik działu kolejowego w Fińskiej Agencji Transportu.
Fińska Agencja Transportu odpowiada za konserwację, utrzymanie i rozwój sieci kolejowej. Jej zadaniem jest utrzymywanie sieci kolejowej w dobrym stanie w celu zapewnienia bezpiecznego i sprawnego transportu.
Jeśli koło o obwodzie około trzech metrów ma płaskie miejsce, spowoduje to uderzenie w szynę raz na trzy metry. W ekstremalnie niskich temperaturach szyna podlega tak dużym naprężeniom, że w przypadku uderzenia płaskiego miejsca może dojść o jej pęknięcia, i w rezultacie spowodować awarię urządzeń zabezpieczających, zakłócenia ruchu i wypadki. Uszkodzone koła pociągu powodują również uciążliwość dla środowiska. Powodują hałas podczas jazdy i drgania gruntu, które przeszkadzają ludziom mieszkającym w pobliżu linii kolejowej.
WYKRYWANIE USZKODZEŃ “NA SŁUCH”
„Wcześniej staraliśmy się wykrywać wady kół, słuchając odgłosów przejeżdżających pociągów. Ilekroć pociąg przejeżdżał przez stację, jednym z obowiązków personelu było słuchanie wydawanych przez koła odgłosów. Może było to trochę pracochłonne, ale już wtedy udawało się wykrywać pewne wady. Jednak z biegiem lat stacje kolejowe były zamykane, a personel redukowany, więc musieliśmy zautomatyzować wykrywanie wad kół za pomocą sprzętu zainstalowanego na torach” – mówi Mäkitupa.
Kiedyś dokonywano również wyrywkowych kontroli zestawów kołowych podczas postojów na bocznicach. Nie pozwalało to jednak na kontrolę całego powierzchni tocznej, ponieważ jego znaczna część jest ukryta za konstrukcją hamulca lub styka się z szyną. Owalizację można było wykryć tylko poprzez wykonanie pomiarów na warsztacie naprawczym, co spowodowało, że inspekcje były długotrwałe i kosztowne.
Scalex Wild wykrywa wady zestawów kłowych , monitorując w czasie rzeczywistym siły między szynami i zestawami kołowymi.
ROZWIĄZANIE POPRZEZ AUTOMATYCZNY SYSTEM POMIAROWY
W latach 2010-2011 Fińska Agencja Transportu przetestowała na głównej linii na południe od Oulu systemy pomiarowe do wykrywania płaskich miejsc trzech różnych dostawców i zdecydowała się na fińskie rozwiązanie opracowane przez Tamtron. Zamówiono łącznie 16 systemów pomiarowych Tamtron Scalex Wild, z których 12 zainstalowano na liniach kolejowych, a cztery na przejściach granicznych na granicy z Rosją.
Scalex Wild wykrywa wady kół, monitorując w czasie rzeczywistym siły oddziałujące między szynami i kołami. Używana jest również jako waga kolejowa, pozwalająca wyznaczyć nacisk każdej osi, wózka i masę wagonu, a także monitorowanie nierównomiernego rozmieszczenia ładunku. Pomiar jest możliwy w zakresie prędkości pociągu od 20 do 250 km/h. Scalex Wild charakteryzuje się bardzo wysoką częstotliwością pomiaru, a wynik jest wiarygodny, ponieważ obciążenia udarowe są monitorowane podczas dwóch pełnych obrotów każdego koła.
„System automatycznie dokonuje pomiarów każdego przejeżdżającego pojazdu szynowego. Za każdym razem aktywuje się po zarejestrowaniu pierwszego zestawu kołowego pojazdu na czujniku zainstalowanym tuż przed odcinkiem pomiarowym, a następnie rejestruje pomiary i przesyła je do sieci Fińskiej Agencji Transportu. Tam dane są przetwarzane i przekazywane do działu utrzymania taboru kolejowego”, mówi Mäkitupa.
Jeśli dyspozytor zauważy coś nieprawidłowego w danych pomiarowych, jak na przykład płaskie miejsca lub przeciążone wagony, problem zostaje niezwłocznie zarejestrowany. Uszkodzeniom sprzętu spowodowanym płaskimi miejscami i innymi wadami zestawów kołowych zapobiega się zazwyczaj zatrzymując uszkodzone wagony na najbliższej bocznicy zanim wystąpią poważniejsze uszkodzenia.
Początkowo nie stosowano wartości granicznych określających stany alarmowe, a system zbierał tylko dane pomiarowe. Po pomiarze około pięciu milionów osi określono wartości graniczne w celu wyeliminowania najbardziej szkodliwych dla infrastruktury i taboru wad zestawów kołowych. Wraz ze wzrostem ilości pojazdów i danych, zastosowanie wartości granicznych umożliwiło poprawę stanu zestawów kołowych oraz przyjęcie nowych, nieco niższych wartości granicznych.
WHEELS STAY IN BETTER CONDITION
ZESTAWY KOŁOWE POZOSTAJĄ W LEPSZYM STANIE
Od czasu wprowadzenia systemu pomiarowego Scalex Wild wiele rzeczy uległo poprawie w zakresie stanu sieci kolejowej i wyposażenia.
„System jest obiektywny I jednolity w porównaniu z próbami wykrycia usterek “na ucho” na stacjach. Daje nam jednoznaczne wartości liczbowe i przejrzyste wykresy siły, które w razie potrzeby możemy wykorzystać do sprawdzenia stanu zestawu kołowego” — mówi Mäkitupa.
Osie nie ulegają już uszkodzeniom z powodu uszkodzeń łożysk spowodowanych przez płaskie miejsca, co zwiększyło bezpieczeństwo ruchu kolejowego.
Od czasu zastosowania wyników pomiarów stan zestawów kołowych taboru kolejowego uległ znaczącej poprawie. Za pomocą znaczników RFID taboru można monitorować historię przejazdów pojedynczego zestawu, a także obserwować, jak rozwijają się wady zestawu. Początkowe wady kół można zidentyfikować znacznie wcześniej niż przedtem. Osie nie ulegają już uszkodzeniom z powodu uszkodzeń łożysk, spowodowanych z kolei przez płaskie koła, co zwiększyło bezpieczeństwo ruchu kolejowego. W pobliżu linii kolejowej występuje również mniejszy hałas i wibracje podłoża podczas przejazdu pociągów.
Według Mäkitupa w celu oszacowania osiągniętych oszczędności konieczne jest monitorowanie w dłuższym okresie czasu. VR – Fińskie Koleje i przewoźnik towarowy Fenniarail już odnotowali wyraźne oszczędności, jakie przyniósł im system.
„Zestawy kołowe nie muszą być już tak często złomowane, a zamiast tego można je naprawiać za pomocą tokarki. To sytuacja korzystna dla operatora sieci kolejowej i jej użytkowników”, mówi Mäkitupa.
PŁYNNA WSPÓŁPRACA OD POCZĄTKU
Fińska Agencja Transportu i jej poprzedniczka, Fińska Administracja Kolejami, współpracują z Tamtronem od początku XXI wieku. Niezbędne w rozwoju detektorów obciążeń udarowych próby praktyczne były – i są obecnie – wykonywane na urządzeniu testowym zainstalowanym na państwowej sieci kolejowej.
„Współpraca z dedykowanym i kompetentnym personelem Tamtron przebiegała niezwykle płynnie od początku testów. Fińska Agencja Transportu szczególnie docenia odpowiedniość systemu Scalex Wild, aktywne podejście dostawcy do sytuacji problemowych, dostępność serwisu i obsługi w krótkim czasie, doskonałą dostępność osób kontaktowych i ogólnie płynną komunikację” – mówi Mäkitupa.
Sieć urządzeń jest już w większości gotowa, a Fińska Agencja Transportu będzie wspierać rozwój systemu pomiarowego, aby jeszcze lepiej spełniał potrzeby operacyjne.
DANE KONTAKTOWE:
Dyrektor ds Technicznych
Janusz Zawadzki
Tel. +48 608 342 993
janusz.zawadzki@tamtron.pl