ГОСТ Р 51685-2022 Рельсы железнодорожные. Общие технические условия.

Рельс железнодорожный (РЖ) – стальная балка специального профиля, укладываемая на шпалы для образования пути, по которому перемещается подвижной состав железнодорожного транспорта. Являются основным конструктивным элементом верхнего строения пути.

Классификация РЖ

Рельсы классифицируются в зависимости от их назначения.

Наиболее широкое распространение получили следующие типы рельс:

• Железнодорожные (Р50, 65, 75). Применяются при для монтажа широких колей и стрелочных переводов при строительстве железнодорожных путей;
• Остряковые (О43, 50, 65, 75). Востребованы в промышленности, прокладывании путей общего и специального пользования;
• Трамвайные (Т58, 60, 62, 65). Позволяют эксплуатацию при электрическом напряжении;
• Рамные (РР65). Боковая опора остряков, выполняют соединительную функцию;
• Крановые (КР70, 80, 100, 120, 140). Служат для проезда крановых тележек и подъемных кранов;
• Рудничные (Р33, 38, 43). Используются в шахтах для передвижения вагонеток.

Типы железнодорожных рельсов зависят от их размеров (см. табл. 1, рис. 1).

Таблица 1

Маркировка РЖ

Рельсы маркируются с указанием значений на их поверхности.

Места нанесения маркировки рельса

Маркировка позволяет определить:

• Тип металлопроката;
• Марку стали рельса;
• Длину рельса;
• Категорию качества;
• Принадлежность к определенному стандарту (ГОСТ).

Дополнительно используется маркировка краской. Например, голубая или белая полоса в верхней части головки говорит о том, что это изделие 1-го сорта, с закаленными концами.

В зависимости от прочности и выносливости рельсы подразделяются на следующие категории:

• ДТ – дифференцированно термоупрочненные;
• ОТ – объемно термоупрочненные;
• НТ – нетермоупрочненные;
• ИК – с повышенными показателями выносливости и устойчивости;
• ВС – высокоскоростное пассажирское движение;
• СС – скоростное совмещенное движение;
• НН – низкотемпературная надежность.

Качество РЖ маркируется буквами В (высшее), Т1 (нормальное), Н (слабое). Эти обозначения также присутствуют в маркировке изделия.

Требования, предъявляемые к железнодорожным рельсам

Учитывая жесткие условия работы РЖ с возможным риском в вопросах безопасности для жизни и здоровья людей, больших материальных затрат по их восстановлению в случае непредвиденных обстоятельств, к рельсам предъявляются высокие требования по их изготовлению и эксплуатации.

Общие технические условия изложены в требованиях ГОСТ Р 51685-2013.

Основные размеры поперечного сечения рельс должны соответствовать значениям, указанным в таблице 1 (см. табл. 1, рис. 1). Длина рельсов с болтовыми отверстиями – 25,00; 24,92; 24,84; 12,52; 12,50; 12,46; 12,42; 12,38 м с допускаемым отклонением ± 4 мм.

Прямолинейность рельсов должна находиться в пределах прогиба 1/2200-1/2500 от длины.

Скручивание – не более 1/10000 длины.

При производстве РЖ особое внимание уделяется технологическому процессу их изготовления.

Химический состав стали должен соответствовать указанному в таблице 2.

Таблица 2

Согласно требованиям ТУ ГОСТ загрязненность неметаллическими включениями их размер не должен превышать диаметр 20-30 мкм и длину 353-705 мкм в зависимости от метода испытаний образцов. Внутренние дефекты (трещины, расслоения и т. п.) не допускаются.

Прочность рельсов определяется по трем видам испытаний:

• Твердость по Бринеллю (от 262 до 363 НВ в зависимости от категории рельс);
• Копровая прочность (при испытаниях излом и трещины на образцах не допускаются);
• Остаточные напряжения в шейке рельса.

Минимальное значение магнитной индукции не должно превышать 0,7 мТл.

Предел выносливости рельсов при испытаниях должен соответствовать значениям от 300 до 370 МПа в зависимости от категории РЖ.

Циклическая долговечность должна быть не менее 5*10⁶ циклов. Дополнительно образцы проверяются на циклическую и статическую трещиностойкость.

Предъявляются требования и к остаточным напряжениям в средней части подошвы рельса. Остаточные растягивающие напряжения не должны превышать 250 Н/мм².

Правила приемки

Общие технические условия включают требования стандарта по правилам проведения испытаний при приемке изделий.

Приемо-сдаточные испытания

ГОСТ требует приемо-сдаточные испытания проводить попла́вочно. В то же время допускается использование рельс от разных плавок, если время между ними не превышает 10 суток.

При определении механических свойств испытания на растяжение проводят на одном образце, ударной вязкости – на двух, копровой прочности – на трех, остаточных напряжений в шейке рельса – на одной пробе.

Контроль формы и основных размеров поперечного сечения (см. рис. 1), длины РЖ, расположения и размеров болтовых отверстий, прямолинейности и скручивания, индукции магнитного поля проводятся на каждом рельсе.

Отбор проб для испытаний осуществляется в соответствии с таблицей (см. табл. 3):

Таблица 3

Периодические испытания

Эти испытания проводятся один раз в три года. Испытываются:

• Статическая трещиностойкость;
• Циклическая долговечность;
• Скорость роста усталостной трещины;
• Предел выносливости;
• Циклическая трещиностойкость;
• Остаточные напряжения в средней части подошвы рельсов.

Отдельной главой ГОСТ Р 51685-2013 устанавливает общую методику контроля испытываемых параметров РЖ. Конкретные процессы испытаний определяются соответствующими стандартами. Например, определение химического состав стали производится согласно требованиям ГОСТ 22536.1-ГОСТ 22536.5-87, ГОСТ 17745-90, ГОСТ 28033-89 и др., а отклонения рельсов от прямолинейности определяется по ГОСТ Р 8.563-2009.

Так же стандарт определяет правила транспортирования и хранения изделий и гарантии изготовителя.