Ferrovias - Defeitos Em Trilhos

Ferrovias- Defeitos em trilhos

Tâmara Caroline Silva Costa

Centro Universitário do Distrito Federal-UDF, Brasília, Brasil, [e-mail]

RESUMO: Os defeitos em trilhos são alguns dos mais perigosos problemas em ferrovias. Pelo fato de constituírem o instrumento de guia do trem, qualquer falha nos trilhos pode ocasionar graves aci-dentes, especialmente em um trem de passageiros. A maioria dos defeitos internos somente é detec-tada através de ultrasom. Os defeitos internos são visíveis somente depois que surgem no boleto, na alma ou no patim. Com o tráfego, esses defeitos progridem aumentando seu tamanho com um maior número de toneladas transportadas. Tudo isto submete os trilhos a mais esforços, contribuindo para o surgimento de problemas decorrentes de fadiga.

1 INTRODUÇÃO

As fraturas dos trilhos ocorrem em consequência, ou na maioria das vezes, estão relacionadas com os defeitos neles observados, constituindo-se estes defeitos, em assunto de grande relevância na operação ferroviária, por afetarem não só a segurança como também, drasticamente, seu aspecto econômico-financeiro.

É importante conhecer e identificar estes defeitos, para que se possa evitá-los ou às suas possíveis consequências.

Um dos mais perigosos problemas em ferrovias são os defeitos em trilhos. O trilho é o instrumento de guia do trem e por isso qualquer falha pode ocasionar graves acidentes, especialmente em um trem de passageiros.

Os defeitos internos são visíveis somente depois que surgem no boleto, alma ou patim. Tais defeitos progridem com o tráfego, já que aumentam seu tamanho com um maior número de toneladas transportadas. A maioria dos defeitos internos somente é detectada através de ultrasom.

Os defeitos externos são aqueles visíveis, permitindo o acompanhamento de sua degradação ao longo do tempo.

São consideradas fraturas as situações em que houver ruptura total da seção transversal do trilho ou casos em que houver fragmentação da seção com perda de material. Para as demais situações, consideram-se a ocorrência de trinca.

1.1 Nomenclatura dos Defeitos

Podemos classificar um defeito por pequeno (P), médio (M) ou grande (G), de acordo com suas dimensões. A partir daí, é possível se fazer, com base em critérios pré-definidos, a conceituação de sua criticidade. Estes critérios são expressos simplificadamente da seguinte forma:

Tabela 1. Guia de nomenclatura para defeitos em trilhos.

• Todo defeito de tamanho grande (G) recebe classificação A;

• Defeitos médios (M) e pequenos (P) em: viadutos, pontes, área urbana, AMV, trilhos externos de curvas, aproximações (200m antes e depois de obras de arte especiais) recebem classificação B;

• Defeitos médios (M) em trilhos internos de curvas e tangentes recebem classificação C;

• Defeitos pequenos (P) em trilhos internos de curvas e tangentes recebem classificação D.

A criticidade é um parâmetro de priorização dos defeitos encontrados e também um guia de tempo médio para atendimento dos defeitos.

Conforme a variabilidade deste item, teremos um tempo de atendimento específico. Sua conceituação está ligada à gravidade do defeito, às condições de via em que ele está sujeito, às características de traçado da linha, à presença de obras de arte e a circunstâncias externas como regiões urbanas nas proximidades.

1.2 Defeitos de Fabricação

a) Vazio (bolsa de contração)

Ocorre durante o processo de solidificação do lingote, aparecendo em sua parte superior, variando em tamanho, conforme o volume do lingote. É um defeito grave, porque durante a laminação as paredes do vazio não se soldam, resultando em uma trinca ou fenda que reduz a resistência da peça.

b) Segregações

Consistem em concentrações de impurezas localizadas, principalmente, no centro do lingote, nelas predominando os compostos de fósforo e enxofre (que são duros e quebradiços), afetando as propriedades mecânicas e a homogeneidade da peça. Via de regra estas segregações vão localizar-se, após o processo de laminação, nos “miolos” dos patins, almas e boletos dos trilhos. Poderão ser causas de fissuras ou fendas. Podem ser identificadas a olho nu ou por macrografias.

c) Inclusões

Inclusões não metálicas surgem no aço, sendo provenientes de fontes diversas. As mais comuns são Si O2 e Al2O3 que são insolúveis no aço. Podem ser provenientes também da escória do forno, do revestimento da soleira ou do revestimento da panela. São, particularmente, perigosas por serem de difícil detecção. São fontes potenciais de enfraquecimento, pois a sua presença, quebra a homogeneidade do metal. Podem, também, ser de natureza gasosa.

A presença das inclusões pode ser, em grande parte, eliminada por uma desoxidação e pela prática de lingotamento, conveniente.

d) Fissuras Transversais

São pequenas cavidades formadas no final da laminação que podem dar origem, posteriormente, a uma fratura, quando o trilho estiver sob carregamento.

De acordo com a AREA fissuras transversais são fissuras progressivas que têm início em um centro cristalino ou núcleo, localizado na parte interna do boleto, do qual, se propagam para o exterior com uma superfície arredondada ou oval, brilhante ou escura, lisa, substancialmente em ângulo reto ao comprimento do trilho.

Quando aparece no boleto, a fissura pode dar origem a uma escamação ou a uma ruptura em forma de “concha” (shelling).

Tendo em vista a importância deste defeito e o grande perigo que oferece ao tráfego dos trens, foram desenvolvidas pesquisas que resultaram na invenção de diversos aparelhos capazes de detectar sua presença no interior dos trilhos. Entre estes aparelhos podemos citar:

- Detector Sperry: permite localizar uma fissura transversal e outros defeitos. Funciona com a geração de um campo magnético;

- Sonirail (Matisa-Suiça): Funciona por emissão de um feixe sonoro