ساخت ریل قطار – ریل راه اهن
ساخت ریل قطار – ریل راه اهن
ریل های قطار یکی از مهم ترین اجزا در حمل و نقل با قطار می باشد.
یک ریل قطار مجموعه ای از دو ردیف موازی از قطعات بلند فولادی است
که قطار با حرکت بر روی آنها می تواند مسافران و بارها را از مکانی به مکان دیگر منتقل کند.
اغلب، بیش از یک ریل در خط راه آهن وجود دارد.
ریل ها توسط قطعه های متقاطع و در فواصل منظم از یکدیگر بر سطح زمین قرار دارند و می توانند فشار بالایی را تحمل کنند.
برای اینکه مسیرهای راه آهن در جای خود نگه داشته شوند،
بین ریل ها از قطعه های بسیار کوچک سنگ شکسته به نام بالاست (ballast tampers) استفاده می شود.
این سنگ های شکسته باعث می شوند که سنگینی قطار به صورت یکسانی بر سطح زمین گسترده شود
و وزن قطار را کم می کنند. در ضمن این سنگ ها مانع از نشست خاک می شوند.
ریل فولاد نورد شده ایست که به شکل معین و بصورت دو ریل فلزی موازی روی ریل بندها نصب می گردد.
هدف از ساخت و نصب ریل ها معمولاً جهت عبور واگن ها می باشد،
بیشترین کاربرد ریل ها در صنعت راه آهن و مترو می باشد که
عموماً از فولادهایی با متریال CK45 و CK55 استفاده می گردد.
آنالیز آلیاژ ریل راه آهن-ریل قطار
شاید با شنیدن نام ریل های فولادی فکر کنید که این ریل ها فقط برای راه آهن و قطارهای باری و مسافری یا مترو کاربرد دارند.
جالب اینجاست که اینطور نیست، طیف وسیعی از کاربرد ها برای انواع مختلف و مقاومت انواع ریل راه آهن وجود دارد.
به عنوان مثال فولادهای CK45 و CK55 دارای مقاومت بسیار بالایی در برابر اصطکاک و سایش هستند
که علاوه بر خطوط راه آهن برای نگه داری و مسیر حرکت جرثقیل های معلق، مسیر واگن های معدنی، مسیر باز و بسته شدن درب های صنعتی و انواع گاراژ ها نیز به کار می روند.
این فولاد ها حاوی ۰٫۴۵ درصد کربن، ۰٫۲۵ درصد سیلیکون و ۰٫۶۵ درصد منگنز هستند.
فولادهای CK45 و CK55 حاوی آلیاژهای کربن، سزیم و منگنز معمولاً برای ساخت ریل استفاده می شوند.
همچنین برای تسمه ها و چهار پهلو های ریل فولاد ST52 و میلگرد ST37 استفاده می شود.
فرآیند ساخت ریل راه آهن
ساخت ریل باید توسط مهندسین ناظر مجرب انجام شود چون مراحل پیچیده زیادی دارد.
در اینجا می خواهیم فرآیند ساخت ریل راه آهن استاندارد EN 13674 – ۱ را شرح دهیم. بنابراین با آهن ملل همراه باشید.
- نیتروژن ذوب
میزان نیتروژن ذوب معمولا در تولید میله های فولادی کمتر از ۱۲۰ ppm اما در ریل راه آهن نباید از ۹۰ ppm بیشتر باشد.
- هیدروژن ذوب
میزان هیدروژن باید کمتر از ۲/۵ ppm باشد.
میزان هیدروژن اهمیت زیادی دارد به همین علت مجددا مقدار آن در مرحله ی آخر ریخته گری اندازه گیری می شود.
- میزان اکسیژن ذوب
طبق استاندارد برای ساخت ریل میزان اکسیژن ذوب ۲۰ ppm می باشد.
- سولفور پرینت
تست سولفور پرینت برای مقایسه ی استانداردهای مشخص با اندازه گیری میزان پراکندگی و توزیع ترکیبات گوگردی مورد استفاده قرار می گیرد.
- آزمون سختی
لازم است حتما بعد از تولید، آنالیز شیمیایی برای مشخص شدن این پارامتر انجام شود چون میزان سختی و استحکام ریل راه آهن اهمیت والایی دارد.
- عمق دکربوره
باید بعد از ساخت عمق دکربوره کنترل شود چون معیاری برای سختی سنجی ریل فولادی می باشد.
- ناخالصی‌های اکسیدی
میزان ناخالصی های اکسیدی در ریل های تولید شده بسیار اهمیت دارد و باید دقیقاً طبق استاندارد باشند. استاندارد قابل قبول برای ناخالصی های اکسیدی به شکل زیر است:
K3<10 برای حداقل ۹۵ درصد نمونه ها
K3<20 برای حداکثر ۵ درصد نمونه ها
انواع ریل راه آهن
با توجه به کاربرد ریل های فولادی به سه دسته ی
مورد استفاده برای قطارهای بین شهری و درون شهری
در معادن به جابجایی واگن ها کمک می کنند
به منظور حرکت بازوهای متحرک جرثقیل های صنعتی
تقسیم بندی می شوند.
سالیانه میلیون ها تن کالاهای مختلف و تعداد زیادی مسافر توسط سامانه های ریلی هر کشور جابجا می شوند
بنابراین راه آهن هر کشوری اهمیت بالایی دارد.
همچنین سرعت معدن کاوی ارتباط مستقیمی با کیفیت شبکه ریلی درون معدن دارند.
ویژگی های ریل راه آهن
از فولاد خاصی ساخته می شوند.
دارای مقطع خاصی از نظر ارتفاع پهنای کف و تیغه ریل می باشد
بنابراین، درک انواع ریل فولادی و ریل های راه آهن و نحوه ساخت آنها که مهمترین متریال آن تیرآهن ساده می باشد برای طراحان این حوزه اهمیت ویژه ای دارد.
مصرف ریلی و واردات خطوط ریلی ایران
به طور کلی مصرف سالانه راه آهن بر اساس تعداد نوسازی خطوط و احداث خطوط جدید محاسبه می شود.
متداول ترین ریل های مورد استفاده در راه آهن پروفیل های UIC54 و UIC60 هستند.
با توجه به اینکه هر متر ریل های UIC60 حدود ۶۰ کیلوگرم وزن دارند، راه آهن به حدود ۱۲۰ تن ریل در هر کیلومتر نیاز دارد.
تاکنون خطوط ریلی مورد نیاز عمدتاً از روسیه، چین، هند و همچنین ThyssenKrupp و Voestalpine در آلمان و اتریش وارد شده است.
در حال حاضر تعداد خطوط اصلی ریلی کشور حدود ۹ هزار کیلومتر است
که بر اساس سند چشم انداز ۲۰ ساله ملی تا سال ۱۴۰۴ به ۲۵ هزار کیلومتر افزایش می یابد.
در ۱۲ سال آینده ۱۶۰۰۰ کیلومتر راه آهن ساخته می شود و به طور متوسط سالانه ۱۳۳۳ کیلومتر ریل راه آهن ساخته می شود.
علاوه بر این، راه آهن در نظر دارد سالانه ۳۰۰ کیلومتر راه آهن را بازسازی کند.
این بدان معناست که متوسط تقاضای سالانه راه آهن برای دستیابی به چشم انداز حدود ۲۰۰۰۰۰ تن است.
در مجموع ۱۷ کشور دنیا ریل فولادی تولید می کنند و با راه اندازی پروژه راه آهن فولادی، ایران هجدهمین کشور می شود.
بزرگترین تولید ریلی در جهان متعلق به چین با تولید سالانه حدود ۵۵۰۰۰۰ تن است.
کشورهایی مانند ژاپن، آمریکا، اتریش، فرانسه، لهستان، ایتالیا، چین و … تولیدکنندگان ریلی جهان هستند.
در ایران با وجود افتتاح طرح ها و پروژه های ملی تولید ریلی، این صنعت هنوز به خودکفایی نرسیده و بیشتر راه آهن های مورد استفاده وارداتی است.
