Como funciona a substituição e soldagem de trilhos?

Etapa 1 — Decida e meça antes da abertura da janela de oportunidade.

Os trilhos não são substituídos apenas por apresentarem desgaste; a substituição ocorre quando o retificação não consegue mais recuperá-los. Danos superficiais como ondulações, descascamento, lascamento, amassamento e desgaste lateral representam mais de 80% de todos os defeitos em trilhos , e a retificação de perfil lida com a extremidade superficial desse espectro — quando as trincas por fadiga de contato de rolamento ultrapassam aproximadamente 0,2 mm , uma única passada não as remove mais e a cabeça do trilho precisa ser substituída.

A substituição em si é planejada a partir de um levantamento topográfico. A seção transversal do trilho e o comprimento da nova peça são definidos, as posições de corte são estabelecidas e a junção é posicionada de forma a não ultrapassar os limites estabelecidos pelas normas. Em trilhos soldados continuamente, a junta também apresenta um aspecto térmico: o procedimento de soldagem no local e a temperatura do trilho soldado devem ser consistentes, caso contrário, a junção finalizada apresentará uma tensão interna que poderá se manifestar posteriormente como flambagem ou ruptura.

Etapas 2 a 4 — A sequência de campo

O alinhamento é o fator determinante da qualidade. Uma junta com altura e alinhamento dentro de ≤0,5 mm , verificados com régua antes e depois da soldagem, produz uma solda acabada que se integra perfeitamente à faixa de solda. Uma junta com desalinhamento de um milímetro produz um ponto de impacto permanente, que não pode ser disfarçado mesmo com esmerilhamento.

O que as normas definem e o que deixam para o engenheiro.

A prática de projeto ferroviário chinesa estabelece claramente o padrão. De acordo com a norma TB 10082—2017 §8.0.6 , os trilhos devem ser soldados por soldagem de topo por resistência em fábrica , e um trecho longo de trilho soldado em fábrica não deve ter menos de 500 m ; a soldagem de trilhos em campo também deve utilizar soldagem de topo por resistência, enquanto a solda de travamento dentro de um aparelho de mudança de via e nas duas extremidades de um aparelho de mudança de via pode utilizar soldagem a termita . Essa é a regra que define o fluxo de trabalho: o trecho longo é um produto de fábrica, o trabalho em campo consiste no fechamento e na conexão, e a soldagem a termita cobre os casos residuais.

A norma TB 10015—2012 §4.5.6 acrescenta a regra de posicionamento: uma junta soldada no local não deve ser instalada na transição entre duas estruturas de via férrea diferentes ou duas seções de subleito diferentes, e deve estar a pelo menos 2 m de distância de muros de arrimo e pilares. A norma TB 10082—2017 §9.0.6 lista os locais onde uma junta não deve existir e, portanto, deve ser soldada, colada ou fixada por congelamento: em toda a extensão de uma ponte com tabuleiro aberto, a menos de 2 m da extremidade de uma ponte ou de uma junta de dilatação de arco, dentro da faixa de temperatura de um dispositivo de dilatação de trilhos, nas vigas transversais de uma viga de aço e em uma passagem de nível. Na prática, o engenheiro escolhe primeiro a posição de fechamento e, em seguida, o método de soldagem.

Caso e dados — o que a junta finalizada precisa passar

Para a soldagem a termita, os números publicados para o sistema de soldagem a termita de trilhos Molaton TWS estabeleceram as expectativas: temperatura de reação ≥2500 °C , tempo de resfriamento da solda de cerca de 5 a 8 minutos , dependendo da temperatura ambiente, um ciclo total de soldagem de até 25 minutos, incluindo pré-aquecimento, vazamento e remoção do molde, e uma resistência da solda de ≥95% da resistência à tração do trilho base . O sistema é construído de acordo com a norma TB/T 1632.3-2014 e abrange trilhos de 50 kg/m e 60 kg/m, trilhos ranhurados 59R2/60R2 , trilhos para guindastes QU70–QU150 e as séries UIC, BS, CR e A/S — razão pela qual também serve para trilhos de guindastes portuários e barras catódicas em fundições de alumínio.

Para a etapa de desbaste, os limites de aceitação que definem o resultado final são: rugosidade superficial Ra ≤ 10 μm , planicidade dentro de 0,3 mm sob uma régua de 1 m, ausência de queimadura azul contínua , profundidade de desbaste ≤ 0,5 mm e um degradê melhor que 1‰ . O desbaste de uma solda também é onde um corte descontrolado causa danos: a velocidade de rotação da roda de 1.000 a 3.000 rpm aumenta a rugosidade de 6,6 a 8,4 μm e a espessura da camada branca de aproximadamente 45 μm a 320 μm, considerando uma dureza do metal base de cerca de 340 HV0,3 — portanto, a cabeça da solda é desbastada com profundidade controlada e a mesma disciplina de rebolo utilizada para o trabalho de perfil.

A RailwayCare fabrica rebolos para retificação de trilhos desde 2004 , sendo a primeira produtora dedicada a esse fim na China. Ela elaborou a norma industrial JB/T 11431 e opera com certificações ISO 9001 , ISO 45001 e CRCC , tendo seus rebolos verificados pela Academia Chinesa de Ciências Ferroviárias e por um instituto nacional de pesquisa de abrasivos.