Raylar ve kaynakların tahribatsız muayenesi
İzleme ve test teknolojileri: Ray kusur tespit sistemleri
Raylar ve kaynaklı ray ek yerlerinin manuel muayene ekipmanları
Elle itilen ray muayene düzeneği kullanılarak rayların mekanize tahribatsız muayenesi
Mobil sistemlerle hızlı ve sürekli ray muayenesi
Rayların işletme sırasında gösterdiği güç, kalite ve güvenilirlik, demiryolu endüstrisi için kritik öneme sahiptir.
Bu özellikler, rayların dayanım özelliklerinde meydana gelen kusurların ve bozulmaların ray kırılmalarına, tren hasarlarına ve hatta demiryolu kazalarına yol açması nedeniyle bu kadar büyük öneme sahiptir. Rayların uzun süreli işletilmesi, ciddi kusurların gelişme olasılığını (bkz. UIC Kodu 712 R) artırır ve elbette bu durum demiryolu taşımacılığının güvenliğini önemli ölçüde etkileyebilir.
Ray muayene ekipmanları üreten ve tahribatsız muayene (NDT) hizmetleri sağlayan bilimsel ve endüstriyel şirketler, yalnızca kritik kusurların değil, aynı zamanda oluşumlarının ilk aşamasındaki kusurların da zamanında tespitini sağlamak amacıyla hem muayene yöntemlerini hem de muayene sonuçlarının analiz teknolojilerini sürekli olarak geliştirmektedir.
Bu amaçla, araştırma ve üretim şirketi olan OKOndt GROUP, ultrasonik (UT) ve girdap akımı (eddy current) ray muayene ekipmanları serisi geliştirdi.
Ultrasonik kusur detektörleri:
Girdap akımı (eddy current) kusur dedektörleri:
İzleme ve test teknolojileri: ray kusur tespit sistemleri
Her bir tahribatsız muayene yöntemi — ultrasonik test veya girdap akımı testi — için, yalnızca o yönteme özgü kusur türlerini tespit edecek şekilde tasarlanmış özel bir ray kusur dedektörüne ihtiyaç vardır.
Ultrasonik test ekipmanları
Demiryolu rayları, yüksek frekanslı ultrasonik dalgalar kullanılarak muayene edilir. Genellikle ultrasonik ray kusur dedektörleri, rayların muayenesi için 2 ila 5 MHz frekans aralığında çalışan ultrasonik dalgalar kullanır.
Raylardaki kusurlar farklı niteliklere sahiptir: gelişme yönü, imalat kusurları ve işletme sırasında oluşan kusurlar. Bu nedenle ultrasonik test ekipmanı üreticileri, farklı sesleme (tarama) şemalarına ve prob tiplerine sahip ray çatlak dedektörleri geliştirir. Ayrıca, ultrasonik dalganın raya giriş açıları ve çeşitli test yöntemleri (örneğin eko yöntemi, eko-gölge yöntemi, tandem yöntemi) de kullanılır.
Bunun yanı sıra, ultrasonik ray test cihazları ve ultrasonik kaynak muayene ekipmanları üreticileri, test sonuçlarının ekranda farklı biçimlerde görüntülenebilmesi için çeşitli veri çıkış türleri uygular; örneğin: A-scan, B-scan ve bu modların farklı kombinasyonları, kusurların verimli bir şekilde tespit edilmesine olanak tanır.
Test yöntemlerinin ve sesleme şemalarının çeşitliliği, ayrıca farklı veri görselleştirme biçimleri, ultrasonik test cihazlarının kusurları gelişimlerinin farklı aşamalarında yüksek doğrulukla ve güvenilir biçimde tespit etmesini sağlar.
Girdap akımı (eddy current) ray muayene ekipmanlar
Ray başının temas yüzeyinde ve yürüyen yüzeyinde, rayların işletilmesi sürecinde su verme (sertleştirme) çatlakları oluşabilir. Bu tür kusurlar, başlangıçta ray yüzeyinde meydana gelir ve zamanla malzeme derinliğine doğru ilerler.
Girdap akımı ray muayene ekipmanları, bu tür kusurların tespitinde yüksek verimlilik sağlar. Ray başında ve yürüyen yüzeyde kusurun zamanında tespit edilmesi ve derinliğinin değerlendirilmesi, taşlama makineleriyle ray profilinin yenilenmesi yoluyla rayın hizmet ömrünün uzatılmasına imkân tanır.
Bu nedenle, girdap akımı ray muayene ekipmanlarının kullanımı, yalnızca kusurların tespiti açısından değil, aynı zamanda değerlendirilmesi (ölçümlenmesi) açısından da tamamen gerekçelidir.
Raylar ve kaynaklı ray ek yerlerinin manuel muayene ekipmanları
Günümüzde ultrasonik ray muayenesi alanında, sonuçların yorumlanması için operatör katılımı gerektiren çeşitli ray muayene ekipmanları kullanılmaktadır.
Farklı bölgeler ve ülkeler, farklı tiplerde ultrasonik ray kusur dedektörleri kullanmayı tercih etmektedir.
Rayların manuel ultrasonik muayenesi, taşınabilir ultrasonik test ekipmanlarının kullanılmasını içerir; örneğin, taşınabilir UT kusur dedektörü Sonocon B, bir dizi ultrasonik prob ve özel bir tarama cihazı (USR-01) ile birlikte kullanılır.
Manuel UT ray kusur dedektörünün ve ultrasonik kaynak muayene ekipmanlarının birlikte kullanılması, yüksek hızlı ultrasonik ray test sistemi veya elle itilen ray muayene düzeneği ile yapılan birincil muayene sonuçlarına göre döşenmiş demiryolu hatlarının ikincil muayenesinin gerçekleştirilmesini sağlar.
Ayrıca, yukarıda bahsedilen ray muayene ekipmanları, ray kaynak tesislerinde yeni veya kullanılmış rayların uç kısımlarının kaynak öncesi muayenesinin yapılmasına veya elektro-kontakt ya da alüminotermik yöntemlerle birleştirilmiş ek yerlerinin kontrol edilmesine olanak tanır.
Elle İtilen Ray Muayene Düzeneği ile Mekanize Ray Tahribatsız Muayenesi
Bu tür muayene, operatör tarafından elle itilen ray muayene düzeneklerinin kullanılmasını içerir.
Elle itilen iki tip ray kusur dedektörü bulunmaktadır:
- Tek raylı muayene düzeneği:
- Çift raylı muayene düzeneği:
- Girdap akımı çift ray kusur dedektörü ETS2-73
Bu tür ray muayene düzeneklerinde, çeşitli muayene yöntemlerinin uygulanmasını sağlayan elektronik donanım ve dönüştürücü (prob) blokları bulunur.
Mekanikleştirilmiş ultrasonik ray kusur dedektörleri aşağıdaki işlemlerin gerçekleştirilmesine olanak tanır:
- ray tabanı dudakları (flanşları) hariç olmak üzere, demiryolu hattının her iki rayında da kusurların sürekli olarak izlenmesini saatte 4 km’ye kadar hızlarda sağlamak,
- yüksek hızlı muayene sistemleriyle elde edilen sonuçları doğrulamak amacıyla, rayların ve kaynak bölgelerinin belirli kısımlarında manuel muayene yapmak,
- Tespit edilen kusurların parametrelerini belirlemek ve muayene sonuçlarını enerjiye bağımlı olmayan hafızada saklamak.
Mekanikleştirilmiş girdap akımı ray çatlak dedektörleri aşağıdaki işlemlerin gerçekleştirilmesine olanak tanır:
- demiryolu hattının tek bir rayında veya her iki rayında aynı anda, ray başının çalışma yüzeyinde ve tekerlek temas yüzeyinde bulunan kusurların tespitine yönelik muayenenin saniyede 2,5 metreye kadar hızlarda yapılması,
- yüzeyin belirli kısımlarında manuel muayene yapılarak yüksek hızlı sistemlerle elde edilen sonuçların doğrulanması,
- tespit edilen kusurların derinliğinin değerlendirilmesi ve muayene sonuçlarının enerjiye bağımlı olmayan hafızada yedeklenmesi.
Mobil sistemlerle hızlı ve sürekli ray muayenesi
Bu teknoloji, demiryolu hatlarının ultrasonik muayenesinin, belirlenen güzergâh boyunca durmadan hareket eden yüksek hızlı taşıma sistemleri (vagon veya yol-demiryolu muayene aracı) ile gerçekleştirilmesine dayanır. Bu yöntem, bir vardiyada 100 km’den fazla hattın muayene edilmesine olanak tanır.
Muayene sonrasında elde edilen izleme verileri uzaktaki bir merkeze iletilir ve analiz edilir. Verilerin analizinden sonra potansiyel olarak tehlikeli ray kesimleri belirlendiğinde, sonuçlar taşınabilir (manuel) kusur dedektörleri veya elle itilen ray muayene düzenekleri yardımıyla doğrulama muayenesi yapan operatörlere rapor olarak gönderilir.
OKOndt GROUP™ tarafından geliştirilen sistemlerden biri olan hızlı ray muayene Sistemi OKOSCAN UT73HS, saatte 40 km’ye (25 mil) kadar hızlarda otomatik ultrasonik muayene için tasarlanmıştır. Ray kusur tespit aracı, bir taşıyıcı platform, tekerlek probları, ultrasonik modüller ve özel yazılımdan oluşur.
