Сотрудники АО "ВНИИЖТ" завершили первый этап исследования по определению предельно допустимых скоростей движения грузовых поездов при отрицательных температурах. По результатам исследования ученые рекомендовали понизить скоростные ограничения движения грузовых поездов на участках пути повышенным выходом остродефектных рельсов при снижении температуры воздуха ниже 50 °C.

Исследование свойств рельсов различных типов при низких температурах выполняется в рамках плана научно-технического развития ОАО "РЖД" по заказу Управления пути и сооружений Центральной дирекции инфраструктуры.

Как сообщил заведующий лабораторией Научного центра "Рельсы, сварка, транспортное материаловедение" АО "ВНИИЖТ"

Константин Заграничек, вероятность изломов рельсов возрастает при низких температурах, в кривых и на путях с пропущенным тоннажем свыше 750 млн тонн брутто при температуре ниже –30 °С. За период с 2016 по 2018 год 50% изломов и 30% от общего количества изъятий рельсов приходятся на Восточный полигон, где наблюдается наибольший перепад температуры воздуха на всей сети российских железных дорог.

В рамках исследования проводились лабораторные и стендовые испытания, а также методы математического моделирования. Моделировалось воздействие основных типов грузового подвижного состава на рельсы с наиболее распространенными типами дефектов – поперечными трещинами головки и подошвы рельса различной природы (коды 21, 24, 69, 65). Исследование проводилось для определения копровой прочности, ударной вязкости и статической трещиностойкости рельсов ОТ350 и ДТ350, ДТ370ИК, ОТ350НН и ДТ350НН при температурах от –30 °С до –60 °С.

Результаты показали, что при снижении температуры воздуха до –60 ° С ударная вязкость самых распространенных рельсов типа ОТ350 снижается на 39%, ДТ370ИК – на 36%, а ДТ350 и ДТ350НН – на 19%. Существенного изменения ударной вязкости не наблюдается лишь у рельсов типа ОТ350НН.

По результатам исследований специалисты ВНИИЖТа разработали проект изменений в инструкцию по подготовке к работе в зимний период и организации снегоборьбы: при понижении температуры до –30 °C и ниже проводить натурный осмотр рельсов и пути на участках с просроченным сроком капитального ремонта, грузонапряженностью более 100 млн ткм брутто и повышенным выходом остродефектных рельсов, требующих уменьшения интервала между проверками, и наличием дефектов 1-й группы с особым вниманием к дефектным рельсам, болтовым стыкам, местам приварки рельсовых соединителей и состоянию накладок.

При снижении температуры до –50 °С и ниже ученые рекомендовали выдавать на таких участках предупреждения об ограничении скорости движения грузовых поездов до 70 км/ч, а в случаях, если с момента проведения капитального или среднего ремонта с заменой рельсов происходили изломы рельсов – при снижении температуры до –40 °С (кроме участков пути, проложенных по искусственным сооружениям – мостам и путепроводам). Эта рекомендация снижает порог ограничения скорости на таких участках, сейчас при достижении температуры –30 °С она составляет 60 км/ч.

Исследователи также предлагают производителям скорректировать режимы термической обработки и конструкцию закалочных устройств (для подачи потока воздуха на подошву рельсов), изменить химический состав рельсовых сталей и перейти к применению технологий контролируемой прокатки и высокотемпературной термомеханической обработки. В этом году исследования будут продолжены.