NORMA TEHNICĂ FEROVIARĂ din 4 iulie 2006

NORMA TEHNICĂ FEROVIARĂ din 4 iulie 2006 "Infrastructură feroviară. Sudarea aparatelor de cale" Publicat în MONITORUL OFICIAL nr. 619 din 18 iulie 2006 PREAMBUL Existenţa joantelor din cuprinsul aparatelor de cale conduce la apariţia de uzuri şi defecte ale reperelor de rulare, la limitarea vitezei de circulaţie, cât şi la o rată crescută a degradării geometriei acestora. Eliminarea joantelor, prin sudarea între ele a reperelor de rulare, este soluţia cea mai bună pentru reducerea efectelor negative menţionate. În vederea modernizării liniilor de cale ferată şi realizării căii şi a integrării în sistemele europene de transport feroviar, apare necesitatea eliminării joantelor eclisate, prin sudarea între ele a reperelor de rulare a aparatelor de cale şi încorporarea acestora în calea fără joante. Prezenta normă tehnică feroviară stabileşte regulile şi condiţiile tehnice care permit eliminarea prin sudură a joantelor unui aparat de cale existent în cale sau a unui aparat de cale care urmează să fie introdus în cale după sudarea joantelor. Prezenta normă se utilizează de către: - Compania Naţională de Căi Ferate "C.F.R." - S.A. la programarea lucrărilor de reparare a liniilor de cale ferată şi de întreţinere; - proiectanţi autorizaţi ca furnizori feroviari, la elaborarea documentaţiilor pentru lucrările de reparare a liniilor de cale ferată; - firme specializate, autorizate ca furnizori feroviari care au acordul de principiu al Companiei Naţionale de Căi Ferate "C.F.R." - S.A. pentru execuţia de lucrări de sudare şine/aparate de cale, la contractarea/realizarea sudării aparatelor de cale. Cifrele din parantezele pătrate din cuprinsul normei tehnice feroviare reprezintă numărul de ordine al documentelor de referinţă din anexa 1. 1. GENERALITĂŢI 1.1. Obiect Prezenta normă tehnică feroviară stabileşte regulile şi condiţiile în care se pot elimina, prin sudură, joantele unui aparat de cale, existent în cale, sau a unui aparat de cale care urmează a fi introdus în cale după sudarea joantelor. Norma tehnică feroviară stabileşte condiţiile tehnice pentru eliminarea joantelor, prin: procedeul aluminotermic (AT) sau procedeul electric al topirii intermediare şi presiunii în capete (EP), al aparatelor de cale încorporate în calea fără joante şi al aparatelor de cale la care se elimină, prin sudură, numai joantele interioare. Alte procedee de sudură, neprevăzute în prezentul normativ, se pot aplica numai după însuşirea lor de către beneficiar şi omologarea/agrementarea tehnică feroviară, conform reglementărilor în vigoare. 1.2. Domeniu de aplicare Prevederile prezentei norme tehnice feroviare se aplică la: (

1. a)aparate de cale de orice tip [3], [13]; (
2. b)aparate de cale, cu raza de curbură a liniei deviate R ≥ 190 m şi tangenta tg ≤ 1:9, cu ace flexibile; (
3. c)aparate de cale care se încorporează, prin sudură, în corpul căii fără joante; (
4. d)aparate de cale la care se elimină, prin sudură, numai joantele interioare; (
5. e)aparate de cale aflate în staţii, în triaje sau în linie curentă, indiferent de poziţia lor relativă în lungul liniei; (
6. f)aparate de cale indiferent de traverse (lemn, beton sau de metal) şi sisteme de prindere (prindere directă sau indirectă) a reperelor de rulare pe traverse. Prevederile prezentei norme tehnice feroviare se aplică de către: (
7. a)Compania Naţională de Căi Ferate "C.F.R." - S.A. la programarea lucrărilor de reparare a liniilor de cale ferată şi la lucrările de întreţinere; (
8. b)proiectanţi autorizaţi ca furnizori feroviari, la elaborarea documentaţiilor pentru lucrările de reparare a liniilor la calea ferată; (
9. c)firme specializate, autorizate ca furnizori feroviari, care au acordul de principiu al Companiei Naţionale de Căi Ferate "C.F.R." - S.A. pentru execuţia de lucrări de sudare şine/aparate de cale, la contractarea/realizarea sudării aparatelor de cale. 1.3. Clasa de risc Clasa de risc a serviciilor ce au legătură cu procesul de sudare a aparatelor de cale: A1 [18] 1.4. Noţiuni şi definiţii 1.4.1. Reperele de rulare din alcătuirea aparatelor de cale Reperele de rulare ale aparatelor de cale sunt acele elemente componente care, după darea în exploatare a aparatului respectiv, au contact - pe toată lungimea lor sau numai pe o porţiune din lungimea lor - cu suprafeţele de rulare ale bandajelor roţilor materialului rulant. Pentru un panou de cale, reperele de rulare sunt reprezentate de cele două şine ale panoului respectiv. 1.4.2. Sudarea aparatelor de cale Ansamblul operaţiilor prin care reperele de rulare ale unui aparat de cale se leagă între ele prin sudură (procedeul aluminotermic sau procedeul electric a topirii intermediare şi presiunii în capete) constituie lucrarea de sudare a aparatelor de cale. Sudurile prin procedeul aluminotermic şi sudurile prin procedeul electric a topirii intermediare şi presiunii în capete se efectuează conform tehnologiilor specifice acestor lucrări. 1.4.2.1. Aparat de cale sudat Aparatul de cale sudat este acel aparat la care legăturile dintre reperele de rulare componente sunt realizate prin suduri (procedeu aluminotermic sau procedeu electric a topirii intermediare şi presiunii în capete). Aparat de cale sudat = aparat de cale la care joantele interioare sunt eliminate prin sudură. Aparat de cale încorporat în calea fără joante = aparat de cale la care sunt eliminate prin sudură joantele interioare şi cele extreme. 1.4.2.2. Joantă interioară a aparatului de cale Joanta interioară a aparatului de cale leagă între ele două repere de rulare succesive din alcătuirea aparatului de cale respectiv. 1.4.2.3. Joantă extremă a aparatului de cale Joanta extremă a aparatului de cale leagă un reper de rulare situat la una dintre extremităţile aparatului de cale cu un reper de rulare care nu aparţine aparatului de cale respectiv (panou intrare-ieşire, panou tampon etc). 1.4.2.4. Contracţia la răcirea sudurii Contracţia la sudare este scurtarea a două repere ale aparatului de cale, care se sudează prin procedeul aluminotermic (AT) sau prin procedeul electric a topirii intermediare şi presiunii în capete (EP), datorită scăderii de temperatură a reperelor până la temperatura mediului ambiant. 1.4.3. Parametrii sudurii prin procedeul aluminotermic Parametrii sudurii aluminotermice sunt: (
10. a)mărimea rostului dintre capetele reperelor de rulare, (în mm); (
11. b)temperatura de încălzire (în °C) a capetelor reperelor de rulare (înainte de scurgerea în rost a oţelului pregătit în creuzet); (
12. c)timpul de reacţie şi timpul de solidificare (în minute) al oţelului ajuns în rostul dintre capetele reperelor de rulare; (
13. d)mărimea contracţiei. La fiecare sortiment de termit trebuie să fie stabiliţi, de către producător, parametrii aferenţi sudurii aluminotermice, în funcţie de sortimentul de oţel, de tipul şină şi de mărimea rostului. 1.4.4. Parametrii sudurii efectuate prin procedeul electric a topirii intermediare şi presiunii în capete. Funcţie de sortimentul de oţel şi tipul de şină, principalii parametri ai sudurii efectuate prin metoda electrică a topirii intermediare şi presiunii în capete sunt: (
14. a)intensitatea curentului de sudură (în amperi) sau densitatea de curent (în A/mmý); (
15. b)forţa de refulare (în kN) sau presiunea de refulare (în daN/mmý); (
16. c)forţa de presare (în kN) sau presiunea de refulare (în daN/mmý). 1.4.5. Detensionarea Detensionarea aparatelor de cale sudate este operaţia prin care reperele de rulare ale aparatelor de cale se eliberează parţial sau total de eforturi. 1.4.6. Punct neutral Punctul neutral este punctul marcat pe contraac, la temperatura de 20°C, în dreptul căruia trebuie să fie poziţionat vârful acului. De regulă, punctul neutral este marcat de producătorul aparatului de cale. 2. CONDIŢII DE SUDARE A APARATELOR DE CALE 2.1. Condiţii impuse infrastructurii şi suprastructurii căii Pentru sudarea aparatelor de cale, trebuie să fie îndeplinite următoarele condiţii: (
17. a)terasamentele trebuie să fie stabile, cu forma şi dimensiunile prevăzute în reglementările în vigoare şi cu dispozitive de colectare şi evacuare a apelor funcţionale [12], [14]; (
18. b)prisma căii trebuie să respecte reglementările în vigoare privind forma şi gradul de compactare. Cel puţin pe zona macazurilor, lăţimea umărului prismei căii va fi de 60 cm, sau se vor lua alte măsuri de mărire a rezistenţei laterale (sape, etc.) [16]. Piatra spartă din prisma căii trebuie să aibă caracteristici fizico-mecanice şi geometrice conform reglementărilor în vigoare [9], [14]; (
19. c)traversele din cuprinsul aparatului de cale trebuie să corespundă reglementărilor în vigoare [1], [2], [9], [11]; (
20. d)prinderile reperelor de rulare ale aparatului de cale vor îndeplini condiţiile tehnice stabilite prin [6]. Sistemul de prindere va fi, de regulă, de tipul celor acceptate pe liniile sudate din afara aparatelor de cale şi va asigura rezistenţa reglementată la deplasarea şinei în sens longitudinal şi transversal în raport cu traversa; (
21. e)geometria aparatului de cale trebuie să fie conformă cu prevederile instrucţionale pentru situaţia de "material nou" [3], [9]; (
22. f)reperele de rulare ale aparatului de cale trebuie să fie fără defecte interne şi de suprafaţă [8], [15], iar uzurile totale să nu depăşească jumătate din valoarea uzurilor maxime admise [9]; (
23. g)schimbătoarele cu rază minimă de 760 m trebuie să fie prevăzute cu fixător glisant, fixătorul trebuie să fie protejat de o traversă metalică cu secţiunea transversală în formă de "U" sau casetată; (
24. h)pe fiecare contraac, trebuie să fie marcat punctul neutral; (
25. i)în zona macazurilor, trebuie să fie montate dispozitive speciale pentru limitarea deplasărilor relative dintre ace şi contraace (conform documentaţiei tehnice); (
26. j)pentru aparatele de cale existente, se sudează numai cele care mai pot fi menţinute în exploatare cel puţin 5 ani sau cele la care reperele de rulare au o rezervă de capacitate de transport de 150 milioane de tone brute [12]. De regulă, nu se sudează aparatele de cale care din diferite cauze (uzuri, modernizări, desfiinţări de linii, etc.) rămân în cale mai puţin de jumătate din tonajul planificat între două reparaţii; (
27. k)reperele de rulare a aparatelor de cale vor fi măsurate şi verificate cu defectoscopul ultrasonic şi tiparul ORE, cele cu defecte şi necorespunzătoare vor fi înlocuite; (
28. l)electromecanismul de macaz şi dispozitivul de manevră şi înzăvorâre trebuie să funcţioneze normal (conform reglementărilor în vigoare); (
29. m)trebuie asigurat reglajul corect al cursei de înzăvorâre. 2.2. Condiţii de prelucrare şi poziţionare a sudurilor Sudurile vor fi marcate cu: luna şi ultimele două cifre ale anului de execuţie a sudurii, marca sudorului, numărul sudurii (dacă există un fişier de suduri). Sudurile trebuie debavurate cel puţin pe suprafaţa de rulare şi pe feţele laterale ale reperului de rulare sudat. Sudurile vor fi polizate pe suprafaţa de rulare şi pe feţele laterale ale reperului de rulare sudat. Toleranţele la liniaritate (măsurată cu o riglă metalică de 1 m, aşezată cu mijlocul în dreptul sudurii) sunt: (
30. a)0,3 mm/m pentru suprafaţa de rulare a şinei; (
31. b)+ O mm/m şi -0,3 mm/m pentru feţele laterale ale ciupercii şinei. În situaţii speciale, prevăzute prin proiect, debavurarea şi polizarea sudurilor se efectuează pe tot conturul reperului de rulare sudat; toleranţa la polizare este de ± 0,5 mm/m. Sudurile trebuie poziţionate în spaţiul dintre traverse, la o distanţă de cel puţin 10 cm de marginea plăcii suport apropiate; în cazul sistemelor de prindere fără placă suport, distanţa de 10 cm este măsurată în raport cu muchia superioară apropiată a feţei laterale a traversei. Între două suduri ale unui reper de rulare sudat, distanţa minimă admisă este de 3 m. 2.3. Condiţii privind temperatura de lucru 2.3.1. Sudarea între ele a reperelor de rulare ale unui aparat de cale pentru a se obţine repere de rulare sudate atât pentru procedeul de sudare aluminotermic cât şi pentru procedeul electric prin topire intermediară şi presiune în capete, se face
32. a)la temperaturi în şină cuprinse între +5°C şi +30°C, pentru eliminarea joantelor interioare; ...
33. b)la temperaturi de lucru cuprinse între +17°C şi +27°C pentru eliminarea joantelor exterioare la înglobarea aparatului de cale sudat în calea fără joante. ... Nu se efectuează suduri când sunt precipitaţii (ploaie, ninsoare). Pentru terminarea lucrărilor sau în cazuri excepţionale, sudurile se vor efectua luând măsuri de protejare împotriva precipitaţiilor. În cazul în care vântul bate cu viteză mai mare de 10 m/s, răcirea rostului se va face în mod protejat. 2.3.2. În cazul în care aparatul de cale rămâne încadrat de joante extreme, fixarea definitivă a reperelor de rulare sudate se realizează în condiţiile de temperatură reglementate pentru calea fără joante [10]. 2.3.3. Eliminarea joantelor interioare şi extreme a aparatelor de cale şi dintre acestea şi liniile care încadrează zona aparatelor de cale sudate, pentru obţinerea capetelor de staţie sudate, se efectuează potrivit fazelor de execuţie din documentaţia întocmită în acest scop. 2.3.4. Înainte de execuţia sudării joantelor extreme ale aparatelor de cale, ale căror joante interioare au fost sudate anterior în afara ecartului de temperatură reglementat [10], inclusiv sudarea joantelor de la panourile intrare-ieşire, se execută operaţia de detensionare atât a reperelor de rulare a aparatelor de cale sudate cât şi a zonelor adiacente a căii fără joante. Se recomandă ca temperatura de fixare să fie în intervalul de: (+22°C) - (+27°C). Toleranţa la temperatura de fixare este ± 3°C [16] 2.4. Condiţii de stabilitate a prismei căii Eliminarea joantelor interioare ale unui aparat de cale sau a tuturor joantelor pentru a obţine capete de staţie sudate se execută numai dacă prisma căii este stabilizată [10], [12], [16]. Prisma căii aferentă unui aparat de cale situat pe linie directă se consideră stabilizată atunci când, după efectuarea ultimului buraj destinat realizării poziţiei definitive în plan şi la nivel a aparatului de cale respectiv, pe direcţia principală s-a scurs un tonaj de cel puţin 300.000 tone brute sau s-a efectuat stabilizarea dinamică. După burare, poziţia aparatului de cale şi a instalaţiilor căii vor fi verificate din nou. Toate componentele de rulare şi instalaţiile vor fi examinate privind eventualele avarii cauzate de burare, iar în cazul că acestea există, vor fi remediate. Zonele care nu pot fi burate mecanizat, se vor bura manual. 2.5. Condiţii de evidenţă Pentru fiecare aparat de cale sudat se întocmeşte "Fişa aparatului de cale sudat", care conţine date referitoare la lucrările de eliminare a joantelor şi date aferente intervenţiilor ulterioare (care intervin după terminarea lucrărilor prevăzute în documentaţia de sudare a aparatului de cale sau a capătului de staţie) şi anume: (
34. a)date generale: regionala, secţia, staţia, districtul, numărul şi tipul aparatului de cale, data introducerii în cale; (
35. b)schiţa aparatului de cale cu elementele care definesc lucrările efectuate (felul sudurii efectuate, ordinea de eliminare a joantelor, temperaturile de fixare ale reperelor de rulare sudate şi mărimile rosturilor de la extremităţile reperelor de rulare sudate, lungimea zonelor de respiraţie, temperatura de fixare a aparatului de cale sudat, etc); (
36. c)la fiecare intervenţie ulterioară, schiţa aparatului de cale se completează cu elementele care definesc lucrările efectuate în cadrul intervenţiei respective; (
37. d)tablou cu valorile ecartamentului înainte de sudare, după sudare şi în diferite etape ulterioare. 2.6. Condiţii privind siguranţa circulaţiei La executarea lucrărilor de sudare, verificare şi întreţinere a aparatelor de cale se vor respecta reglementările în vigoare privind siguranţa circulaţiei. 2.7. Condiţii de mediu La proiectarea lucrărilor de sudare a aparatelor de cale şi la realizarea sudurilor se va ţine seama de condiţiile mediului ambiant: (
38. a)pe uscat, în zone macroclimatice cu climat temperat (N) [4]; (
39. b)în aer liber, neprotejat la acţiunea factorilor climatici, respectiv în categoria de exploatare 1 [5]. La executarea lucrărilor de sudare a aparatelor de cale se va ţine seama de prevederile legale privind protecţia mediului. 3. SUDAREA APARATELOR DE CALE Pentru sudarea aparatelor de cale se vor utiliza numai tehnologii de sudare aprobate. Aprobarea tehnologiei se face prin: (
40. a)calificarea procedeelor de sudare; (
41. b)calificarea sudorilor sau operatorilor sudori; (
42. c)validarea echipamentelor şi utilajelor de sudare; (
43. d)calificarea personalului pentru controlul nedistructiv al sudurilor. Realizarea aparatelor de cale sudate şi încorporarea lor în calea fără joante utilizând procedeul aluminotermic sau procedeul electric a topirii intermediare şi presiunii în capete, se referă la eliminarea joantelor la aparatele de cale montate pe amplasamentul lor definitiv. În cale, aparatele de cale pot fi: (
44. a)cu joante obişnuite, reperele de rulare au la fiecare capăt 2 găuri de eclisare; (
45. b)cu joante provizorii, reperele de rulare au la fiecare capăt o gaură de eclisare, la distanţa celei de a doua găuri de eclisare reglementate pentru reper de rulare cu 2 găuri de eclisare. 3.1. Repere de rulare Reperele de rulare pentru schimbătorul de cale simplu şi numerotarea joantelor este prezentată în Figura 1. a - 1 contraac drept b - 7 contraac curb x - 3 ac curb y - 5 ac drept 1 - 2 şină de legătură în continuarea contraacului drept 3 - 4 şină de legătură în continuarea acului curb 5 - 6 şină de legătură în continuarea acului drept 7 - 8 şină de legătură în continuarea contraacului curb 2 - c şină de rulare situată pe linia directă 8 - d şină de rulare situată pe linia în abatere 4 - e şină aripă inimă situată pe linia directă 6 - f şină aripă inimă situată pe linia în abatere o - g şină coadă inimă situată pe linia directă o - h şină coadă inimă situată pe linia în abatere Joantele dintre contraace şi şinele de legătură, dintre ace şi şinele de legătură, dintre şinele de legătură şi şinele de rulare precum şi joantele dintre şinele de legătură şi aripi sunt denumite joante interioare şi notate 1 .... 8, iar a, b, c şi d sunt denumite joante extreme. Firele de şină din cuprinsul schimbătorului de cale simplu care se intersectează între ele sunt denumite fire interioare, iar firele de şină care nu se intersectează sunt denumite fire exterioare. Capetele reperelor de rulare se prelucrează înainte de sudare prin tăierea după prima sau după cea de a doua gaură de eclisare. De regulă, şinele de legătură existente se înlocuiesc. 3.2. Sudarea aparatelor de cale Se pot suda aparate de cale la care elementele geometrice sunt corespunzătoare folosirii lor ca aparate de cale nesudate [3]. Aparatele de cale ale căror joante pot fi eliminate sunt: (
46. a)schimbător de cale simplu; (
47. b)traversarea simplă; (
48. c)traversarea joncţiune simplă; (
49. d)traversarea joncţiune dublă; (
50. e)bretea (simplă sau combinată). Sudarea aparatelor de cale cu înglobarea acestora în calea fără joante se realizează pe bază de proiect pentru lucrările de reparare a căii. Sudarea joantelor interioare se poate executa în cadrul lucrărilor de întreţinere a căii. Succesiunea operaţiilor privind eliminarea joantelor interioare va fi astfel aleasă încât forţele axiale din firele de şină ale aparatului de cale, forţele datorate variaţiilor de temperatură care vor apare până la sudarea joantelor extreme şi înglobarea în calea fără joante, să nu favorizeze producerea de deripări. Înainte de executarea sudurilor sau înglobarea ansamblului de aparate de cale sudate în calea fără joante, se va realiza, dacă este necesar, detensionarea reperelor de rulare a aparatelor de cale şi a zonelor adiacente din calea fără joante. Dacă între două aparate de cale sudate există unul sau mai multe panouri tampon, atunci se execută în primul rând sudurile care leagă panourile tampon, apoi sudarea şinei lungi cu cele două aparate de cale sudate. Ultimele suduri care se execută sunt cele care leagă acele aparatelor de cale cu şinele de legătură aferente, aparatele de cale având reperele de rulare sudate între ele şi înglobate în calea fără joante. Sudarea acelor cu şinele de legătură se face după reglarea vârfului acelor faţă de punctul neutral, funcţie de temperatura de lucru. Ordinea de sudare a joantelor respectă principiul simetriei, temperaturile de lucru şi de fixare definitivă în cale sunt prezentate în anexele informative. 4. ÎNTREŢINEREA APARATELOR DE CALE SUDATE Întreţinerea aparatelor de cale se realizează conform instrucţiunilor privind montarea, exploatarea şi întreţinerea aparatelor de cale [17] elaborate de producătorul de aparate de cale şi cu respectarea reglementărilor în vigoare [7], [10], [11], [13]. În cazul reparaţiei provizorii sau definitive a reperelor de rulare din cuprinsul aparatelor de cale, se va urmări păstrarea poziţiei iniţiale a vârfului inimii precum şi poziţia acelor faţă de contraace. Anexa 1 DOCUMENTE DE REFERINŢĂ Aplicarea standardelor cuprinse în această listă reprezintă o modalitate recomandată pentru asigurarea conformităţii cu cerinţele din prezenta normă tehnică feroviară. NOTĂ: Pentru referinţele nedatate se aplică ultima ediţie a publicaţiei la care se face referire (inclusiv modificările). Anexa 2 (INFORMATIVĂ) 2.1. FIŞA DE MĂSURARE (exemplu) 2.2. FIŞA SCHIMBĂTORULUI DE CALE SIMPLU SUDAT S 60 - 300 - 1:9 Dr. Af