Bevezetés

A MÁV Zrt. által üzemeltetett vasútvonalak átvezetése a nagyobb folyókon túlnyomó többségben rácsos szerkezetű acélhidakon történik. Ezeken a műtárgyakon a D.5. számú Pályafelügyeleti utasítás írja elő a szerkezetek állapotát felmérő, az állapotváltozásokat követő és a beavatkozások megtervezését elősegítő hídvizsgálatok elvégzését, dokumentálását. Az előírás szerinti vizsgálatok végrehajtását segítené a drón alkalmazása. A III. fokú vizsgálatok során többek között a felső öv vizsgálatát is el kell végezni normál esetben 5 vagy 10 évenként, egyéb esetben célvizsgálat elrendelésekor. A vizsgálat drón alkalmazása nélkül vágányzár-, gép- és munkaerő-igényes. A pályaszint +1,5 m feletti szerkezetek vizsgálatához segédeszköz (állvány, létra) vagy célszerűen felsővezeték-szerelő vasúti jármű (DMm; OTW–100; FJM–100) szükséges, a megfelelő létszámú kezelőszemélyzettel, előre megtervezett és megigényelt vágányzár biztosításával (1. ábra).
A vizsgálat alapvetően szemrevételezéssel, annak dokumentálása fénykép, illetve filmfelvételek készítése útján történik.

Hídvizsgálat segítése drónnal

A drónnal segített hídvizsgálat célja, hogy végigpásztázva a jellemző hibahelyeket és szerkezeti elemeket, eldönthető legyen, hogy szükséges e helyi (lokális) vizsgálat. Amennyiben a vizsgálatot vezető hídszakértő mérnök úgy ítéli meg, hogy további vizsgálat szükséges, úgy a segédeszköz (állvány, létra vagy felsővezeték-szerelő vasúti jármű) használata elkerülhetetlen, de ennek költsége és a forgalomra gyakorolt kedvezőtlen hatása jóval kisebb, mint a drónnal történt előzetes megvizsgálás nélkül.
A drónnal történő szemrevételezés előnye, hogy jóval kisebb mértékben szükséges a vágányzár, mivel az csak az űrszelvényen belül elengedhetetlen konkrét vizsgálatok, mérések elvégzésére vagy a drón alkalmazásával feltárt hibahelyek részletes vizsgálatára korlátozódik. A felsővezeték-szerelő jármű alkalmazása részben vagy egészben elhagyható és ezáltal a végrehajtáshoz szükséges munkaidő-ráfordítás is lényegesen csökkenthető. Az ilyen jellegű szemlék a II. fokú vizsgálatok esetében is indokoltak, mert a rácsos szerkezetű acélhidakon vagy a nagy folyami hidak mederben levő alépítményein, az időben felfedezett meghibásodások – repedések, rozsdásodások (vízfolyások és átázások), festékrétegek sérülései stb. – és ezek megszüntetése jelentős költségcsökkentést eredményeznek. Levegőből történő vizsgálat esetén egy közepes méretű (egynyílású, 75,00 m támaszközű) rácsos acélhíd drónos vizsgálatának időszükséglete körülbelül 30 perc, természetesen ennek kiértékelése, dokumentálása és annak eldöntése, hogy a drónfelvételek alapján még milyen vizsgálatok indokoltak, további munkaidőigénnyel járnak.

Hagyományos vizsgálat során a járműről teljes egészében csak a felső szerkezeti részek vizsgálhatók, a szerkezet jobb és bal oldalán a rácsrudak a folyó felőli oldalról nem vagy csakis nagy nehézségek árán figyelhetők meg (2. ábra). Drónos vizsgálatnál ezek a szerkezeti részek részletesen megtekinthetők, hiszen a drón röptetése során jó minőségű film vagy fényképfelvétel készíthető, amelyeket a számítógépeken történő feldolgozás során, nagyítás útján ki lehet elemezni hibafeltárás céljából. A távcső és a kézi nagyító szerepét a drón és a zoomolás veszi át. Drón által készített nagy felbontású felvételek használhatók szegecselt, csavarozott kapcsolatok vizsgálatához, szegecs- és csavarlazulásra utaló jelek, furatokból kiinduló repedések felfedezéséhez, valamint a korrózió milyenségének és kiterjedésének megállapításához.

A felvételek digitalizálás útján tárolhatók, bármikor elővehetők és évenkénti gyűjtés során egy nagyon jó alapot teremtenek az adott évben készült felvételek összevetéséhez, ezen keresztül a romlási folyamatok nyomon követéséhez. A feldolgozott képi anyagból nyert információk segítségével következtetni lehet a szerkezeti elemek változásaira, a változások gyorsaságára, amelyek alapján a beavatkozások nagyságát, szükségességét is sokkal pontosabban be lehet határolni (3–5. ábra).

A drónnal történő próbareptetést a kunszentmártoni Kőrös-hídon végeztük. Az értékelés során repedést, szegecs- és csavarlazulásra utaló nyomot nem találtunk, a felső övben a korrózió minimális, de megállapítottuk, hogy a további korrózió gátlásához célszerű foltszerű mázolásos javítást végezni (6–8. ábra).
A felvételeken megörökített elváltozások esetében a jelenleg rendelkezésre álló képszerkesztő szoftver (Windows) nem alkalmas a teljes és részletes vizsgálatok, illetve elemzések elvégzésére, ezért olyan képszerkesztő és -elemző szoftver beszerzésére lenne szükség, amely lehetővé teszi a szerkezeti elemek méreteinek bevitelét, a hibák megjelölése után pedig a hibaméretek pontos megállapítását, a csomópontok, hibahelyek számozását a későbbi azonosíthatóság céljából.
Az eddig leírtak, véleményem szerint, megfelelő eljárásrend kidolgozásával és bevezetésével rövid időn belül beépíthetők a MÁV Zrt. utasításaiba, és hivatalosan is részévé tehetők a hídfelügyeleti tevékenységnek.

További lehetőségek, az acélszerkezet hőkamerás vizsgálata

Minden fémtárgy az abszolút nulla fok (–276 °C) felett elektromágneses sugárzást bocsát ki, amelyet a mai korszerű hőkamerák hőképpé alakítva jelenítenek meg.
Az általánosan használt hőkamerák hőmérsékletkülönbség-kimutató képessége 0,1 °C, de a már kereskedelmi forgalomban kapható legkorszerűbb ipari kameráké 0,06 °C (9. ábra).
A hőkamera alkalmazhatóságánál alapvető szempont az érzékelésifrekvencia-tartomány és a hőmérsékletkülönbség-kimutató képesség. Ehhez a vizsgálathoz elengedhetetlen a megjelenítő és kiértékelő szoftver.

Hídvizsgálati célú felhasználás

Hőkamera alkalmazásával olyan rejtett hibák feltárására is lehetőség nyílhat, amelyek szabad szemmel nem észlelhetők (10. ábra), de a műtárgy teherbírására és tartósságára befolyással vannak (repedések, bevonat alatti és kontaktkorrózió).

Teherbírás-vizsgálathoz történő felhasználás

Ez a vizsgálati technika és módszer alkalmas lehet arra, hogy a műtárgy szerkezeti anyagában a feszültségváltozást vizsgáljuk és következtetéseket vonjunk le. Az acélszerkezetben a terhelés hatására annak szerkezeti részecskéi elmozdulnak, ez megváltoztatja az elektromágneses sugárzásukat. A mai korszerű ipari hőkamerák ezt az egészen kicsi változást is hőképként érzékelik és megjelenítik. Ennél a vizsgálatnál a helyszínen két felvételt kell készíteni a szerkezetről, egyet terheletlenül referenciafelvételnek és egyet terheléssel, így a feszültségváltozások megjeleníthetők. A laboratóriumi vizsgálat során a teherbírási határállapot hőkamerás dokumentálásával és az előbb leírt két egymást követő felvétel adatai alapján következtethetnénk a teherbírási tartalék mértékére. Ez csak statikus és anyagszerkezeti ismeretekben jártas szakemberek bevonásával lehetséges.

A drón hídvizsgálaton kívüli alkalmazási lehetőségei

• Zöld terület karbantartása során űrszelvény és rálátási háromszögek felmérése, lefedettség és az elvégzett munka ellenőrzése.
• Rendkívüli eseménynél az elzárt, sérült vasúti pálya vizsgálata (árvíz, intenzív esőzés esetén elmosott pályarészek, sérült műtárgyak, hófúvás stb.).

A drón alkalmazási lehetőségeinek ismertetésével igyekeztem azt bemutatni, hogy a korszerű technika alkalmazása hogyan vihető át a napi gyakorlatba.