A sínhibák felmérése, nyilvántartása, dokumentálása

A kifáradásos sínhibák MÁV Zrt. által végrehajtott vizsgálata Kelenföld–Buda­örs között 2010 tavaszán kezdődött. Ez magában foglalta a hibahelyek feltárását és a kiadott előírásoknak megfelelő hibajellemzők meghatározását, amely nélkülözhetetlen a szükséges beavatkozás megtervezéséhez és elvégzéséhez. A felmérést és annak regisztrálását nehezítette a pályafelügyeleti rendszerben történő vizsgálatok megállapításainak, a szükséges intézkedéseknek a dokumentálása, továbbá a megmunkálások miatti változások kezelése.
Az örvényáramú és szemrevételezéses vizsgálat adatainak feldolgozásakor a minőségi jellegű kifogások mennyiségi jellemzése érdekében a hibák kategorizálása, darabszám, valamint állomásközönkénti és sínszálankénti hossz összegzése, a kritikus hibahelyek meghatározása is megtörtént.
A kritikus hibahelyek miatt korábban bevezetett jelentős számú sebességkorlátozás felszámolására a vonalon nagygépes sínmarás, illetve a kitérőkben csiszolás végrehajtására 2011 őszén született döntés, tekintettel arra, hogy 1996-ban ezen a vonalon már volt hasonló sínmegmunkálás a hullámos sínkopás csökkentésére és megelőzésére, amely kedvező tapasztalatokkal zárult.
A közbeszerzési eljárás kiírhatósága érdekében a pontos műszaki tartalom megadásához, valamint a teljesítés figyelemmel kíséréséhez szükség volt a sínszálankénti hibahosszakat összefoglaló adatokon (1. táblázat) túlmutató egyéb fontos információk (hely és idő) szemléletes rögzítésére.

Ezek a jellemzők voltak egyebek közt a gépi munkáltatás igényei, szükséges vá­gányzári idők, személyi feltételek, valamint mindkét sínszál egyidejű marása (napi 2500 vgm teljesítménnyel, de legalább 500 vgm egybefüggő hosszak), ki­elégítve azt az egyik legfontosabb elvárást, amely szerint a korlátozás alatt lévő pályaszakaszok a lehetőségekhez mérten a legnagyobb hosszon kerüljenek megmun­kálásra. A feladatra az Autocaddel ké­szített grafikus megoldás bizonyult a legcélszerűbbnek, a Microsoft Excelben nyilvántartott adatok rajzi megjelenítését a Visual Lisp applikáció segítette.

A grafikus felületen a felsorolt információkon kívül az alábbiak szerepeltek:
•    ív adatok (kezdő- és végszelvényével);
•    állomások (bejárati jelzők szelvényével);
•    kitérők (a kitérők szelvényével és fekvési irányával);
•    jobb/bal vágány a már bevezetett korlátozásokkal (nem csak RCF hiba miatt volt korlátozás);
•    jobb/bal vágány mindkét sínszál és a vágánytengely;
•    RCF hibák elhelyezkedése sínszálanként (kezdő- és végszelvényével);
•    az örvényáramos mérési eredmények sínszálanként (kezdő- és végszelvényével);
•    a hosszúsín-csere (a kezdő- és végszelvényével, a csere időpontja és darabszá­ma);
•    vágányonként a tervezett marási hosszak (kezdő- és végszelvényével);
•    szelvényezés.
Ez alapján sikerült az RCF hibás helyeket a kívánt feltételeknek megfelelően a marás végrehajtásához kijelölni, s az adott vágányszakaszokon manuálisan ellenőrizték a pá­lyában fekvő sínek magassági ko­pását. Itt a 0,85 mm megmunkálás mélységének figyelembevételével meghatározták a beavatkozás után várható sínprofilt a túlmarás elkerülése érdekében. Ennek köszönhetően a sebességhatároknak meg­felelő sínmagasság a munkáltatás után is megfelelő volt.
A gondos előkészítés után a sínhibák megszüntetésére 2011 őszén a MÁV Zrt. közbeszerzési eljárást írt ki, amelynek nyertes ajánlattevője a VvBK 2011 Konzorcium lett. Ennek vezetője a VAMAV Vasúti Berendezések Kft., tagjai pedig a voestalpine BWG és a KARYA Sp. zo.o. voltak. A munkák végrehajthatóságához szükséges szervezési feladatokat a VAMAV Kft.-vel közösen a Győri Pft. alosztály, míg a műszaki ellenőrzést és a helyszíni vágányzárak lebonyolítását a Győri Pft. alosztály, az ellenőrző méréseket pedig a MÁV KFV Kft. végezte.

A projekt során megszüntetett sínhibák

A futófelület egyenetlenségeinek eltávolítása
Legismertebb formái a hullámos sínkopás hosszú hullámok és kivölgyelődések, melyek a kipörgésgátlóval nem rendelkező mozdonyok csúszási nyomaiból, illetve az elhasználódott hegesztett sínkötésekből, származnak (1. ábra).

Gördülési érintkezés okozta kifáradások miatti sérülések eltávolítása
Ezek közül a legveszélyesebbek a sínfej- hajszálrepedéses ún. Head Checking (HC) hi­bák, valamint ezek továbbfejlődéséből, illetve egyéb sínsérülésekből származó kipattogzások, kagylós törések, benyomó­dások, melyek nyomon követése és szükség esetén kijavítása alapvető fontosságú, mivel síntörést okozhatnak (2. áb­ra).

A futófelületi hibák (3. ábra) többségének az eltávolítása marást követően szabad szemmel is látható (4. ábra).

                                                                                                     
Reprofilozás, nyomtávszűkület, fáncosodás megszüntetése
A tartós igénybevétel hatására a sín ellaposodik, és az így keletkező anyagtöbblet
a futófelület határán kitüremkedik, ezzel

fáncosodás jön létre, ami nyomtávszűkületet okoz. Karbantartás hiányában az elvékonyodott legyűrődés letöredezik, emiatt folytonossági hiány jön létre, ami újabb repedések kiindulópontja lehet. Ezt el kell távolítani, és a megfelelő ­futófe­lület-geometriát az optimális járműfutás érdekébem helyre kell állítani (5. ábra).

Sínhibák megszüntetése a kitérőkben
Az elmúlt évek vasútijárműpark-korszerűsítésével párhuzamosan a kitérők igénybevétele (sebesség, vonóerő, kipörgésgátlóval szerelt nagy teljesítményű vontatójárművek) megnőtt, és ez a már ko­rábban említett sínhibákat okozhatja. A hi­bák ki­javítása nagygépi csiszolással megoldható, kivéve a keresztezési csúcs környékét, valamint a tősín-csúcssín találkozásának területét, ahol csak kézi megmunkálás le­hetséges.
A szerződésben megadott helyeken a csiszolás előtt és után profil-, valamint eltávolított anyagmennyiség-méréseket vé­geztünk, folyópályákon a megadott szakaszokon, kitérőkben a kitérő elején, közepén és végén. A profilhelyesség mé­rése folyópályamarás esetén idomszerrel, a csiszolásnál DQM profilmérő be­rendezéssel történt. A két em­lített ellenőrző megoldás közül ez utóbbi bizonyult egyértelműen jobbnak.
Megjegyezzük, hogy tanácsos volna – megelőzés céljából – minden esetben az új sínek csiszolása is, mert azok hengerlési revével szennyezettek lehetnek, felületükön alacsony széntartalmú réteg található, amely kisebb keménységű, mint a mélyebben fekvő rétegek, ezért sínhibák keletkezésének kiindulópontja. Ezek eltávolítására igény szerint már a beépítést követően lehetőség van a munkaterületen keletkezett sérülésekkel, szennyeződésekkel, hegesztési dudorokkal együtt. Ezzel javul a sín villamos vezetőképessége, ami vontatási és biztosítóberendezési szempontból egyaránt előnyös. Ezen túlmenően természetesen Anti-Head Checking (AHC) profilok kialakítására is van lehetőség, amivel a nyomtávsarok tehermentesítése érhető el (6. ábra).

A VvBK2011 Konzorcium által végzett gépi csiszolás és sínmarás eszközei

A nagy teljesítményű gépi csiszolás SCG 23 munkagéppel történt (7. ábra). Az eszköz alkalmas a folyópálya és a kitérők megbontása (zárszerkezetek, erőátvitel, váltóállító berendezések leszerelés) nélküli csiszolására. A megmunkálási szögtartomány a sín belső oldalán 75°, a sín külső oldalán pedig 45° (8. ábra). A ­csiszoló­fejek hidromotorral hajtottak, a csiszolási nyomás egymástól függetlenül állítható. Az SCG 23 5 db fazettát (szelvényt) tud megmunkálni egy sínszálon. Műszaki jellemzőit a 2. táblázat ismerteti.

A maráshoz SF02 W-FS típusú vasúti-közúti munkagépet használtak (9. ábra). Ez a munkagép az SCG 23-hoz hasonlóan szintén a folyópálya és a különböző felépítményi szerkezetek (pl. útátjárók) megbontása nélkül képes az anyageltávolításra.

A megmunkálási mélységtől függően lehetőség van az egész futófelület egy munkamenetben történő marására, miközben az átállás a következő munkahelyre közúton és vas­úton is rövid idő alatt lehetséges. A tech­nológia környezetbarát, tekintettel arra, hogy a keletkezett fémforgácsot és re­szeléket a gép összegyűjti, nincsenek szóródó szikrák, nincs tűzveszély. Főbb mű­szaki jellemzőit a 3. táblázat foglalja össze.

A síncsiszolási és -marási munkák kivitelezése, értékelése

A sínmarási munkák 2012. január 16. és  április 2., a síncsiszolási pedig 2012. február 20. és április 27. között ké­szültek, ennek során öszesen 71818 vgm, valamint Kelenföld–Hegyeshalom 263 csoport kitérő és a kitérőkhöz csatlakozó 95 vgm pályasín megmunkálására került sor. A párhuzamosan végzett munkák a kivitelezővel egyeztetve, a két rendelkezési szakasz egyidejű kihasználásával, 8-10 órás vágányzárakban valósultak meg.
Könnyítést jelentett a munkavégzéskor, hogy annak egy része a vágányzárilag ke­vésbé terhelt januári, illetve februári időszakban történt. Márciusban már megjelentek az üzemeltetői vágányzári igények, melyek összehangolása nem volt egyszerű, természetesen  a gépi munkáltatás ka­pott elsőbbséget.
A munkák megtervezéséhez, valamint az elvégzett munka értékelésének végrehajtása érdekében az 1. sz. vasútvonalon a MÁV Zrt. megrendelésére Budapest-Kelenföld–Győr között 87032 sm-en végeztek örvényáramos mérést a hibák meghatározása céljából. Mivel a vonalszakaszon 28807 sm hosszon volt megelőző és utómérés is, ez lehetővé tette az összehasonlítást.
A 10. ábra grafikonjából látható, hogy a marás után a P-7656/2011 PLF utasítás szerinti 1. osztályba eső hibák jelentősen, közel 50%-kal csökkentek.

A csökkenés együtt járt a 2–5. osztályban lévő hibák növekedésével (átrendeződésével), és ez különösen nagyszámú emelkedést mutatott a 4. és 5. osztályban.
A teljes örvényáramos mérési szakaszon – 87032 sm hibahosszt figyelembe véve – a hibaosztályok a 11. ábrán látható módon alakulnak a megmunkálás után.
Az ábrán megfigyelhetőek a jelentős hosszban jelen lévő 1. és 2. osztályú hi­bák, melyek mélységük miatt csak síncserével orvosolhatóak. További elemzést igényel az örvényáramos mérésekkel párhuzamosan végzett ultrahangos mérés eredményeinek feldolgozása, illetve az ebből levonható következtetések gyakorlatba való átültetése. A tapasztalatok alapján a jövőben érdemes lenne megfontolni az örvényáramos mérések jegyzőkönyveire épített pályafelügyelet dokumentálását, így az események a jegyzőkönyvek változásával korrekt módon követhetők.
A kitérőnél elvégzett mérések alapján a síncsiszolás előtti és utáni összehasonlítás 58 db kitérő esetében állt ­rendelke­zésre (12. ábra).

A kitérőkben végrehajtott teljes ör­vényáramos mérési szakaszon – 249 db kitérőt figyelembe véve – a hibaosztályok a 13. ábrán látható módon változtak a megmunkálást követően.
Hasonlóan, mint a marás esetében, itt is nyomon követhető a 3., 4., 5. osztályú hibák jelentős száma, ami azt jelenti, hogy a hiba mélysége csökkent (alacsonyabb ve­szélyességi osztályba került), tehát a sín, az alkatrész továbbra is a pályában ­tart­ható.

Összefoglalás

A jövőben a terhelés, a sebességnövekedés és a megváltoztatott vontatójárművek a sínanyag egyre növekvő igénybevételéhez vezetnek. Az alapanyag drasztikus ár­emelkedése a sínápolást elengedhetetlenné teszi, s erre a csiszolás és a marás a leggazdaságosabban alkalmazható megoldás.
A sínmegmunkálásnak köszönhetően – mint a műszakilag megkívánt és gazdaságos karbantartás szerves része – az életciklusköltségek csökkenthetők, a vágányok, kitérők és egyéb felépítményi szerkezetek élettartama nagymértékben megnövekedhet.
Az 1. sz. vasútvonalon elvégzett sínmegmunkálás során bebizonyosodott, hogy a HC hibák kezelése, szinten tartása elengedhetetlen és összetett feladat, aminek pozitív hatása több területen azonnal jelentkezik. A MÁV Pályavasút szempontjából lényeges, hogy bár a jelenleg a 3., 4., 5. osztályban lévő hibák a terhelés függvényében a használat folyamán 1. és 2. osztályba kerülnek, addig azonban az időben koncentráltan jelentkező síncsere igénye kitolódik. Az utazóközönségnek  az a legfontosabb, hogy a sebességkorlátozások mind számban, mind hosszban jelentősen csökkentek.