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Prevenção de deformações e quebras nos carris com o sistema VERSE® da Pandrol

O inovador sistema VERSE® da Pandrol oferece um método não destrutivo para medir a Temperatura sem tensão dos carris. Lançado em 2000, já está a melhorar a segurança, a eficiência e a rentabilidade nas redes ferroviárias de todo o mundo.

Rail Stress Management,VERSE (Canto)

A redução do risco de descarrilamento resultante de deformações na via ou de quebras nos carris tem sido, há muito, uma prioridade para as empresas ferroviárias e os engenheiros de vias férreas. A medição da Temperatura sem tensão dos carris soldados em contínuo é um elemento fundamental deste processo, permitindo identificar e gerir pontos fracos e riscos. No entanto, no passado, este era um processo demorado, dispendioso e, muitas vezes, pouco fiável, que envolvia o Corte do carril.

O desafio da temperatura

As subidas e descidas de temperatura fazem com que os carris se alonguem e encurtem. As fixações dos carris, os dormentes e o Balastro foram todos concebidos para impedir a expansão e a contração; assim, as variações de temperatura fazem com que o carril entre em compressão quando a temperatura sobe e em tensão quando a temperatura desce. Se houver compressão excessiva, a via irá deformar-se. Se houver tensão excessiva, o carril partir-se-á (normalmente numa soldadura, onde o carril é mais frágil).

A temperatura sem tensão (ou temperatura neutra) é o ponto em que o carril não se encontra em tensão nem em compressão. O engenheiro ferroviário identifica a Temperatura sem tensão — normalmente cerca de 5° acima do ponto médio entre a temperatura mais baixa e a mais elevada que o carril é suscetível de atingir. As empresas ferroviárias têm, então, de monitorizar a Temperatura sem tensão do carril para identificar riscos, planear uma manutenção eficaz e garantir a segurança e o desempenho operacional.

VERSE

Como funciona o VERSE®?

O VERSE® O sistema — desenvolvido em conjunto pela Pandrol e pela AEA Technology — é um método preciso e não destrutivo de medição da Temperatura sem tensão. Como não é necessário cortar o Carril, o processo demora muito menos tempo do que as abordagens tradicionais, a um custo inferior a 5% do habitual.

Para efetuar uma medição, é necessário soltar cerca de 30 m de carril. O VERSE® O equipamento incorpora uma braçadeira na Cabeça do Carril, o que permite que o Carril seja submetido a uma carga de até 10 kN (monitorizada por um transdutor de carga). O sistema faz então a deflexão do carril e um transdutor de deslocamento regista a carga e o deslocamento em incrementos regulares, medindo com precisão o perfil de força e deslocamento da deflexão. Quanto maior for a tensão no carril, maior será a força necessária para o fazer deflexionar.

Os sinais dos transdutores são encaminhados para um computador portátil e combinados com outros dados, incluindo a temperatura ambiente do carril, o Perfil do carril e a altura do carril (para que o desgaste da Cabeça do Carril e o esmerilhamento do carril possam ser tidos em conta). O VERSE® O software utiliza então esses dados para fornecer instantaneamente a Temperatura sem tensão junto à pista, com um elevado nível de precisão. Os ficheiros de dados são armazenados no computador portátil e podem ser transferidos para o software do PC para análise posterior.

O VERSE® O equipamento é simples e eficiente de utilizar. A preparação é mínima – não é necessário conhecer a tensão inerente nem o historial de tensão do comprimento do carril, e não é necessário efetuar medições a diferentes temperaturas do carril. A temperatura do carril no momento da medição deve ser inferior à Temperatura sem tensão, o que torna o VERSE® ideal para utilização à noite e de madrugada. O utilizador introduz os dados essenciais no computador portátil e é guiado ao longo do processo de medição da deflexão dos carris. O tempo normal de teste é de 20 a 30 minutos para uma equipa experiente, dependendo do tipo de fixação dos carris.

Fazer a diferença em todo o mundo

VERSO® está atualmente a ser utilizado em mais de 25 países em todo o mundo. Ao identificar problemas imediatos, o sistema evitou muitas operações desnecessárias de retensão e permitiu a correção de situações de alto risco que, no passado, teriam passado despercebidas. A longo prazo, está a melhorar a compreensão das empresas ferroviárias sobre os efeitos do tempo, do tráfego, da manutenção, das variações climáticas e do estado dos componentes da via.

Alguns VERSOS® Os utilizadores no Reino Unido realizaram até 1 000 medições numa questão de semanas, o que lhes proporcionou uma nova perspetiva sobre o estado da sua via e forneceu informações valiosas para melhorar as normas e os procedimentos. Em alguns casos, foram identificados problemas em até 30% dos locais medidos, incluindo diferenças significativas de tensão entre carris na mesma via e grandes variações entre secções separadas por apenas 400 m. Numa via recém-instalada, verificou-se uma variação superior a 5% entre um carril e o outro.

A Canadian National Railways utilizou o VERSE® para estudar o efeito sobre a Temperatura sem tensão das máquinas de limpeza de balastro e de outros procedimentos mecânicos de manutenção da via. A Dallas Area Rapid Transit utilizou o VERSE® para verificar a via nova antes da entrada em serviço e detetou problemas com as técnicas de tensionamento utilizadas anteriormente. Uma empresa utilizou o VERSE® em conjunto com um compactador para corrigir a Temperatura sem tensão através de uma curva. O compactador desloca a curva para fora, a fim de restabelecer a tensão, e as medições são verificadas com o VERSE®. Segundo se afirma, isto permite obter poupanças consideráveis em comparação com o alívio de tensões convencional.

O que o futuro nos reserva

Olhando para o futuro, é evidente que a VERSE® desempenha um papel fundamental para permitir que os caminhos-de-ferro em todo o mundo se tornem mais eficientes, económicos e, acima de tudo, mais seguros.

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