Strona 1 Wymagania i badania zastępują Warunki Techniczne: Huty Katowice WT/-JD/5.014 z dnia 12.04.1996 r oraz Huty Królewska (Kościuszko) WT/HTJ/1/99 z dnia 99.08.24 Uzgadnia: Politechnika Gdańska Wydział Inżynierii Lądowej Katedra Inżynierii Kolejowej Centrum Naukowo-Techniczne Kolejnictwa Laboratorium Badań Materiałów i Elementów Konstrukcji Zatwierdził: Dyrektor Biura Dróg Kolejowych Centrali PKP PLK Data: 2004 r. Podpis Nr WTWiO - ILK3-5181-2/2004E.P. Obowiązują od dnia:..2004 r.
Strona 2 PRZEGLĄD I AKTUALIZACJA Strona Data Nazwisko i podpis Data Nazwisko i Dokonał przeglądu Dokonał aktualizacji podpis
Strona 3 SPIS TREŚCI: 1 PRZEDMIOT WARUNKÓW... 5 2 PODSTAWA WARUNKÓW... 5 3 METODY PRODUKCJI I WYMAGANIA.... 6 4 GATUNKI STALI... 6 5 CECHOWANIE.... 7 5.1 CECHOWANIE ZNAKAMI WYPUKŁYMI (ODWALCOWANYMI)... 7 5.2 CECHOWANIE WKLĘSŁE NA GORĄCO... 7 5.3 INNA IDENTYFIKACJA.... 9 6 BADANIA KWALIFIKACYJNE... 9 6.1 PROCEDURA... 9 6.2 ODPORNOŚĆ NA KRUCHE PĘKANIE (K1C).... 11 6.2.1 Próbki i metody badań...11 6.2.2 Kryteria kwalifikacyjne...11 6.3 TEMPO PROPAGACJI PĘKNIĘĆ ZMĘCZENIOWYCH.... 11 6.3.1 Metoda badań....11 6.3.2 Próbki do badań, liczba i warunki badań...11 6.3.3 Kryteria kwalifikacyjne...12 6.4 PRÓBA ZMĘCZENIOWA... 12 6.4.1 Próbki do badań, liczba badań i warunki badań...12 6.4.2 Kryteria kwalifikacyjne...12 6.5 NAPRĘŻENIA WŁASNE W STOPCE SZYNY... 12 6.5.1 Metoda badań....12 6.5.2 Próbki do badań....12 6.5.3 Kryteria kwalifikacyjne...12 6.6 POMIAR ROZKŁADU TWARDOŚCI NA LINII ŚRODKOWEJ POWIERZCHNI TOCZNEJ DLA SZYN WYTWORZONYCH Z GATUNKU STALI R350HT.... 13 7 BADANIA ODBIORCZE- LABORATORYJNE... 14 7.1 UWAGI OGÓLNE.... 14 7.2 SKŁAD CHEMICZNY... 14 7.3 WODÓR.... 14 7.4 TLEN.... 15 7.5 MIKROSTRUKTURA.... 15 7.6 ODWĘGLENIE.... 17 7.7 CZYSTOŚĆ TLENKOWA STALI... 19 7.8 ODBITKI SIARKOWE (BAUMANNA)... 20 7.9 TWARDOŚĆ.... 20 7.10 BADANIA WYTRZYMAŁOŚCI NA ROZCIĄGANIE... 22 7.11 PROCEDURA BADAŃ POWTÓRNYCH... 23 8 TOLERANCJE WYMIAROWE... 25
Strona 4 8.1 PROFIL SZYNY.... 25 8.2 CIĘCIE I WIERCENIE... 25 8.3 PŁASKOŚĆ POWIERZCHNI, PROSTOŚĆ KOŃCÓW I ZWICHROWANIE SZYN... 26 8.4 TOLERANCJE DŁUGOŚCI SZYN.... 28 9 JAKOŚĆ WEWNĘTRZNA I JAKOŚĆ POWIERZCHNI WYMAGANA KONTROLA I TOLERANCJE... 29 9.1 JAKOŚĆ WEWNĘTRZNA.... 29 9.2 JAKOŚĆ POWIERZCHNI... 30 9.2.1 Uszkodzenia powierzchni powstałe na gorąco...31 9.2.2 Uszkodzenia powierzchni powstałe na zimno....31 9.3 STWIERDZENIE I USUNIĘCIE WAD POWIERZCHNI.... 32 9.4 AUTOMATYCZNE BADANIE POWIERZCHNI STOPKI.... 32 10 ZAPEWNIENIE JAKOŚCI I BADANIE.... 33 11 ŚWIADECTWO ODBIORU I DEKLARACJA ZGODNOŚCI... 33 12 INFORMACJE DOSTARCZANE PRZEZ ZAMAWIAJĄCEGO.... 34 13 GWARANCJA... 34 Załącznik 1 rysunek 1. Szyna typu 49 o profilu E1............36 rysunek 2. - Szyna typu 60 o profilu E1.......37 Załącznik 2 - Zastosowanie szyn kolejowych w zależności od dopuszczalnej prędkości i natężenia przewozów...38 Załącznik 3 - tablica 1. Spis szablonów sprawdzających wymiary i tolerancje szyn...39 - rysunek 1. - Parametry referencyjne dla tolerancji......40 - rysunek 2. - Parametry referencyjne do podejmowania decyzji klasyfikacji szyn...41 - rysunek 3 14- Szablony do sprawdzania wymiarów i tolerancji szyn...42 52 Załącznik 4 - Świadectwo Odbioru wzór...53 Załącznik 5 - Deklaracja Zgodności wzór....54 Załącznik 6- Badania eksploatacyjne.....55
Strona 5 1 PRZEDMIOT WARUNKÓW. Przedmiotem Warunków Technicznych Wykonania i Odbioru szyn kolejowych zwanych dalej WTWiO są szyny kolejowe, typu 49 o profilu E1 (S49) i typu 60 o profilu E1 (UIC60) odwalcowane z wsadu wytwarzanego metodą ciągłego odlewania stali, w stanie po walcowaniu (surowe) lub z dodatkową obróbką cieplną materiału główki szyny (perlityzacja główki), przeznaczone do budowy torów kolejowych i rozjazdów na PKP Profile szyn przedstawiono na rysunkach (1 i 2) stanowiących załącznik 1 do WTWiO. Odbiorowi będą podlegać szyny kolejowe typu 49 o profilu E1 i typu 60 o profilu E1 wytworzone z dwóch gatunków stali R260 i R350HT w klasach profilu X lub Y oraz w klasie prostości płaskości A lub B. Szczegółowe zastosowanie szyn uwzględniające klasę torów, klasę wykonania, klasę prostości i płaskości, gatunek stali zawiera załącznik 2 do WTWiO. 2 PODSTAWA WARUNKÓW. - Norma Europejska EN 13674-1: 2003 r., - BS 6835-1: 1988 Metoda określenia szybkości propagacji pęknięć zmęczeniowych w materiałach metalowych, - EN 10002-1: 2002 Materiały metalowe Pomiary wytrzymałości. Część 1: Metoda badania w temperaturze otoczenia, - PN - EN ISO 6506-1 Pomiar twardości metali metodą Brinella, - EN ISO 10003-1 Materiały metalowe pomiar twardości metodą Brinella: Metoda badań, - Id1- Warunki techniczne utrzymania nawierzchni na liniach kolejowych, - ISO 1099: 1975 Metale Próba zmęczeniowa w obciążeniu osiowym, - ISO 4968: 1979 Stal Badania metalograficzne poprzez odbitki siarkowe (metoda Baumanna), - DIN 50602: 1985 Badanie mikroskopowe stali specjalnych za pomocą znormalizowanych wzorców do określenia zawartości wtrąceń niemetalicznych, - EN 10163-1:1991 Warunki dostawy dotyczące stanu powierzchni blach, blachy uniwersalnej oraz kształtowników stalowych walcowanych na gorąco, - EN 10276-1 Przygotowanie próbek ze stali do oznaczenia zawartości tlenu, - ASTM E399:1 Metody wyznaczania odporności na kruche pękanie w materiałach metalowych, - Kodeks UIC 860 wydanie 8 z 1.07.1987 r. z późniejszymi zmianami.
Strona 6 3 METODY PRODUKCJI I WYMAGANIA. 3.1. Stal do produkcji musi być wytwarzana w konwertorze tlenowym lub wytapiana w piecu łukowym, odgazowana próżniowo i odlewana w procesie ciągłego odlewania stali (COS). W przypadku stali wytworzonej w elektrycznym piecu łukowym musi zostać przeprowadzona powtórna rafinacja w kadzi pośredniej. 3.2. Dostawca musi podać jakie zostały zastosowane zabiegi w przypadku przekroczenia poziomu wodoru w ciekłej stali. 3.3. Zgorzelina musi być usuwana z gorącego pasma w celu zmniejszenia wad powierzchniowych i uzyskania odpowiedniej gładkości powierzchni. 3.4. Powierzchnia przekroju poprzecznego szyny nie może być większa od wartości 1:9 w stosunku do przekroju wlewka, z którego została odwalcowana. 3.5. Prostowanie szyn musi być wykonane za pomocą prostownic rolkowych prostujących szyny w osi XX i YY dla profili podanych w załączniku 1 na rysunkach normatywnych 1 i 2. Skrzywienie końców i inne zlokalizowane wady prostości mogą być korygowane przy użyciu prostownicy stemplowej. 4 GATUNKI STALI. W tablicy 1 przedstawiono dwa gatunki stali oraz obowiązujący zakres twardości, oznaczenia i znaki liniowe wypukłe odwalcowane na szynie. Twardość szyn wytworzonych z gatunku stali R260 ma odpowiadać wartościom podanym w tablicy 1 (pozycja 1). W przypadku gatunku stali R350HT (pozycja 2) dopuszcza się przekroczenie górnego zakresu twardości zgodnie z odnośnikiem 2. W tablicy 2 przedstawiono skład chemiczny i własności mechaniczne poszczególnych gatunków stali szynowej. Tablica 1. Gatunki stali i oznaczenie stali szynowej L.P. Gatunek 1) Zakres twardości HB Oznaczenie stali szynowych Znak liniowy wypukły (odwalcowany na szynie) 1. R260 260 300 węglowo-manganowa (C-Mn) w stanie po walcowaniu 2. R350HT 3) 2) 350 390 węglowo-manganowa (C-Mn) główka obrabiana cieplnie 1) Patrz tablica 2. Skład chemiczny - własności mechaniczne. 2) Jeżeli twardość na powierzchni tocznej po zdjęciu warstwy 0,5 mm przekracza 390 HB lecz jest poniżej 405 HB wtedy akceptuje się szynę pod warunkiem, że mikrostruktura szyny jest perlityczna. 3) Dopuszcza się inny sposób znakowania szyn z główką obrabianą cieplnie po uzgodnieniu.
Strona 7 Gatunek stali Próba Tablica 2. Skład chemiczny i własności mechaniczne stali szynowej Skład chemiczny stali % C Si Mn Pmax S Cr Al. max V max N max p p m O ma x H ma x. Rm min MPa A5 min % Twardość pow. tocz. HB R260 ciekła 0.62-0.80 stała 0.60-0.82 0.15-0.58 0.13-0.60 0.70-1.20 0.65-1.25 0.025 0.008-0.025 max. 0.15 0.004 0.030 0.009 0.030 0.008-0.030 max. 0.15 0.004 0.030 0.010 20 2,0* 2,5* 880 10 260 300 R350 HT ciekła 0.72-0.80 0.15-0.58 0.70-1.20 stała 0.70-0.82 0.13-0.60 0.65-1.25 * zgodnie z zapisem zawartym w p.7.3. 0.020 0.008-0.025 max. 0.10 0.004 0.030 0.009 0.025 0.008-0.030 max. 0.15 0.004 0.030 0.010 20 2,0* 2,5* 1175 9 350 390 Maksymalny poziom pierwiastków śladowych oraz maksymalna sumaryczna ilość pierwiastków śladowych (%) Gatunek stali Mo Ni Cu Sn Sb Ti Nb Cu & 10 Sn R260, 0.02 0.10 0.15 0.030 0.020 0.025 0.01 < 0.35 0,35 (Cr+Mo+Ni+Cu+V) R350HT 0.02 0.10 0.15 0.030 0.020 0.025 0.04 < 0.35 0,25 (Cr + Mo + Cu +V) 5 CECHOWANIE. 5.1 Cechowanie znakami wypukłymi (odwalcowanymi). Znaki wypukłe muszą być odwalcowane po jednej stronie w środku szyjki każdej szyny przynajmniej raz na 4 m. Znaki odwalcowane na szynach muszą być czytelne i posiadać wysokość od 20 25 mm oraz wypukłość od 0,8 1,5 mm. Znaki liniowe wypukłe (kreski walcowane) dla oznaczenia gatunku stali muszą mieć: - 50 mm długości dla długiej kreski walcowanej, - 25 mm długości dla krótkiej kreski walcowanej. Znakowanie wypukłe musi zawierać: a. identyfikację producenta, b. gatunek stali, znak liniowy wg. tablicy 1, c. ostatnie dwie cyfry roku produkcji oraz miesiąc produkcji, d. oznaczenie typu i profilu szyny. 5.2 Cechowanie wklęsłe na gorąco. Każda szyna musi być oznaczona za pomocą liczbowego i literowego systemu kodu naniesionego na gorąco, mechanicznie, w środku szyjki szyny, po przeciwnej stronie znaków wypukłych (odwalcowanych). Szyny o długości większej od 30 m powinny być cechowane nie
Strona 8 rzadziej niż co 20 m. Dla szyn o długości standardowej 25; 27,5 i 30 m minimalna ilość to dwa komplety znaków. Litery i cyfry powinny być czytelne i muszą posiadać wysokość 16 mm. Nanoszone na gorąco znaki muszą mieć zaokrąglone krawędzie (o szerokości 1 1,5 mm) z ukosami z każdej strony. Litery i cyfry muszą być pod kątem 10º od pionu i mieć zaokrąglone naroża. Nanoszone znaki powinny posiadać głębokość 0,5 1,5 mm. Krój znaków pokazano na rysunku 1. Zastosowany system znakowania ma umożliwiać identyfikację: a. numeru wytopu, z którego została odwalcowana szyna, b. położenia szyny w kęsisku (A, B...), c. numeru żyły i położenia kęsiska w żyle. Uwaga: Nie wolno wykonywać cechowania wklęsłego szyn na zimno. Rysunek 1. Kształt liter i cyfr z pochyleniem 10 0 dla znaków odciskanych na gorąco stemplem na szynach Przykład znakowania: Znaki wypukłe (odwalcowane): Identyfikacja producenta 03 III 60E1 (szyna typu 60 o profilu E1 walcowana przez Hutę w 2003 r. w marcu w gatunku stali R260
Strona 9 Znaki wklęsłe (wytłaczane na gorąco): L 149 B 6 03 kod wytopu położenia szyny w kęsisku numer żyły numer kęsiska w żyle 5.3 Inna identyfikacja. Znakowanie dodatkowe polega na znakowaniu barwnym. Szyny należy znakować na obu ich końcach podłużnym pasem o szerokości 30 mm i długości 200 mm, w komorze łubkowej w środku wysokości szyjki (po stronie znaków wypukłych): profil wykonania klasy X, klasa prostości, płaskości A - szyny typu 60E1 AX -- kolor biały, profil wykonania klasy Y, klasa prostości, płaskości A - szyny typu 49E1 AY i 60E1 AY -- kolor zielony, profil wykonania klasy Y, klasa prostości, płaskości B - szyny typu 49E1 BY i 60E1 BY -- brak znakowania. Znakowanie asymetrii w szynach typu 60E1 AX o długościach standardowych 25, 27,5 i 30 m dokonuje się na końcu każdej szyny w komorze łubkowej (po stronie znaków wypukłych) w przypadku, gdy jej wartość przekroczy 0,4 mm. W komorze nanosi się żółtą farbą znak + w przypadku asymetrii dodatniej, lub znak w przypadku asymetrii ujemnej. Brak dodatkowych oznaczeń jest równoznaczny z asymetrią zawartą w przedziale ± 0,4 mm. 6 BADANIA KWALIFIKACYJNE. 6.1 Procedura. 6.1.1. Badania kwalifikacyjne wyszczególnione w p. 6.2 6.6, p. 7.2 7.10, p. 8 i 9 muszą być wykonywane dla każdego gatunku stali: - raz na pięć lat, - przy każdej zmianie procesu produkcyjnego lub parametrów technologicznych, - w przypadku konieczności potwierdzenia ważności Świadectwa dopuszczenia do eksploatacji typu budowli przeznaczonej do prowadzenia ruchu kolejowego. Dodatkowo pomiary naprężeń własnych muszą być wykonywane raz na 2 lata dla wszystkich dostarczanych gatunków stali. Badania kwalifikacyjne należy prowadzić na szynach typu 60E1 AX, zamawianych u danego producenta. W przypadku gdy wyniki badań kwalifikacyjnych na szynach typu 60E1 AX będą negatywne, badania kwalifikacyjne należy przeprowadzić również na szynach typu: 60E1 AY, 60E1 BY, 49E1 AY, 49E1 BY. Dostarczone do badań gatunki stali i typy szyn muszą odpowiadać kryteriom jakości zgod-
Strona 10 nym z p. 6.2. 6.6., p. 7.2. 7.10., p. 8. i p. 9. Badania kwalifikacyjne wykonuje Centrum Naukowo Techniczne Kolejnictwa lub inna jednostka badawcza upoważniona przez Urząd Transportu Kolejowego do prowadzenia badań. Badania kwalifikacyjne przeprowadzane są jako badania kontrolne jakości produkcji oraz dla potwierdzenia ważności Świadectwa dopuszczenia do eksploatacji typu budowli przeznaczonej do prowadzenia ruchu kolejowego. Badania kwalifikacyjne wykonuje się na zlecenie i koszt producenta. Świadectwa dopuszczenia do eksploatacji typu budowli przeznaczonej do prowadzenia ruchu kolejowego wraz z kwalifikacyjnymi wynikami badań szyn, przewidzianych dostawą, muszą być przedstawione z dokumentacją przetargową Komisji przetargowej. W torach PKP PLK mogą być zabudowane szyny tych producentów, którzy posiadają Świadectwa dopuszczenia do eksploatacji typu budowli przeznaczonej do prowadzenia ruchu kolejowego wydane przez Urząd Transportu Kolejowego na typ, profil szyny i gatunek stali eksploatowany na PKP PLK W przypadku gdy producent nie wyprodukował danego gatunku stali szynowej przed rozpoczęciem procedury przetargowej lub gdy szyny nie były dotychczas eksploatowane na PKP PLK ma on możliwość przeprowadzenia badań: - kwalifikacyjnych (zakres badań kwalifikacyjnych określony jest w p. 6.), - laboratoryjnych (zakres badań laboratoryjnych określony jest w p. 7., p. 8., p. 9.), - eksploatacyjnych (zakres badań eksploatacyjnych określony jest w Załączniku 6), umożliwiających mu ubieganie się o takie Świadectwo w Urzędzie Transportu Kolejowego. Badania kwalifikacyjne prowadzone są w jednostce badawczej wytypowanej przez Urząd Transportu Kolejowego. Badania eksploatacyjne prowadzone są przez 2 lata na torze doświadczalnym w lokalizacji i o długości wskazanym przez PKP ILK Badania kwalifikacyjne i eksploatacyjne prowadzone są na zlecenie i koszt producenta- wynik pozytywny badań jest podstawą do uzyskania przez producenta w Urzędzie Transportu Kolejowego Świadectwa dopuszczenia do eksploatacji typu budowli przeznaczonej do prowadzenia ruchu kolejowego. 6.1.2. Próbki do badań kwalifikacyjnych muszą być pobrane z wykończonych szyn po przejściu przez prostownicę. Próbki nie mogą być przedmiotem żadnej dodatkowej obróbki mechanicznej lub obróbki termicznej.
Strona 11 6.1.3. Próbki do badań odporności na kruche pękanie, tempa propagacji pęknięć zmęczeniowych i prób zmęczeniowych (p. 6.2, 6.3, 6.4) muszą być pobrane z 3 szyn w odległości co najmniej 3 m od obciętych końców szyn. Badane szyny muszą pochodzić z różnych wytopów. 6.1.4. Do badania stanu naprężeń własnych (p. 6.5) musi być przeznaczonych 6 szyn a odcinki badawcze mają być pobrane w odległości co najmniej 3 m od końca szyny. 6.1.5 Użytkownik szyn musi mieć dostęp do wszystkich badań, kalibracji i obliczeń, które mają wpływ na wyniki końcowe. 6.1.6 Wszystkie wyniki badań muszą być przedstawione użytkownikowi szyn na jego żądanie. 6.2 Odporność na kruche pękanie (K1C). 6.2.1 Próbki i metody badań. Badania muszą być przeprowadzone zgodnie z aneksem B normy EN 13674-1. 6.2.2 Kryteria kwalifikacyjne. Wartość K 1C ma odpowiadać wartościom zawartym w tablicy 3. Tablica 3. Minimalne pojedyncze i średnie wartości K 1C dla temperatury badania -20 C Gatunek stali R260 R350HT Minimalne pojedyncze wartości K 1C MPa m 1/2 26 30 Minimalne średnie wartości K 1C MPa m 1/2 29 32 6.3 Tempo propagacji pęknięć zmęczeniowych. 6.3.1 Metoda badań. Badania muszą być zgodne z wymaganiami ogólnymi zawartymi w normie BS 6835-1. 6.3.2 Próbki do badań, liczba i warunki badań. Do badań będą użyte próbki o wymiarach i miejscu pobrania z szyny zgodnie z rys. 2 normy EN 13674-1. Podczas badania próbki poddaje się trójpunktowemu zginaniu. Liczba i warunki badań określa punkt 8.3.3 normy EN 13674-1.
Strona 12 6.3.3 Kryteria kwalifikacyjne. Tempo propagacji pęknięć zmęczeniowych (m/gc) nie może przekroczyć wartości podanych w tablicy 4. Tablica 4. Tempo wzrostu pęknięć zmęczeniowych Gatunek stali K=10 MPa m 1/2 K=13,5 MPa m 1/2 R260 i R350 HT 17 m/gc 55 m/gc 6.4 Próba zmęczeniowa. 6.4.1 Próbki do badań, liczba badań i warunki badań. Próby zmęczeniowe przy stałej amplitudzie muszą być przeprowadzone zgodnie z ISO 1099, natomiast próbki do badań, liczba badań i warunki badań muszą być zgodne z punktem 8.4.2. i 8.4.3. normy EN 13674-1. 6.4.2 Kryteria kwalifikacyjne. Dla całkowitej amplitudy odkształcenia wynoszącej 0,00135 - badana próbka musi wykazywać się żywotnością większą niż 5x10 6 cykli. UWAGA: Żywotność definiowana jest do całkowitego rozdzielenia próbki. 6.5 Naprężenia własne w stopce szyny. 6.5.1 Metoda badań. Procedura badań naprężeń własnych w stopce szyny jest określona w zapisie zawartym w Aneksie C normy EN 13674-1. 6.5.2 Próbki do badań. Każda z 6 próbek pobranych do badań musi mieć długość 1 m oraz musi być pobrana zgodnie z pkt. 6.1.2 oraz 6.1.4 niniejszych warunków. 6.5.3 Kryteria kwalifikacyjne. Maksymalne podłużne naprężenie własne w stopce szyny muszą być mniejsze od 250 MPa dla wszystkich profili i gatunków stali.
Strona 13 6.6 Pomiar rozkładu twardości na linii środkowej powierzchni tocznej dla szyn wytworzonych z gatunku stali R350HT. Dla najdłuższej szyny produkowanej przez producenta muszą być pobrane jednometrowe odcinki z każdego końca i odpowiednio, co 20 m. Na tych odcinkach po zdjęciu warstwy wierzchniej o grubości 0,5 mm przeprowadza się pomiar twardości metodą Brinella w punktach RS (zgodnie z rysunkiem 7) co 25 mm. Poszczególne wyniki pomiaru twardości nie mogą przekraczać średniej wartości z uzyskanych wyników więcej niż ± 15 HB.
Strona 14 7 BADANIA ODBIORCZE- LABORATORYJNE. 7.1 Uwagi ogólne. Badania odbiorcze - laboratoryjne przeprowadzane są u wytwórcy w trakcie produkcji z częstotliwością określoną w tablicy 6. Wyniki każdego badania odbiorczego (laboratoryjnego) muszą mieścić się w wartościach granicznych podanych w tablicy 2. Badania odbiorcze nie objęte w tablicy 2 muszą być zgodne z wymaganiami warunków p. 7.2 7.10, p. 8 i p. 9. Szynę, z której zostaną pobrane próbki do badań ustala przedstawiciel użytkownika szyn PKP PLK Badanie odbiorcze laboratoryjne przeprowadza wytwórca w obecności upoważnionego przedstawiciela użytkownika szyn PKP PLK 7.2 Skład chemiczny. Badanie składu chemicznego ciekłej stali (analiza wytopowa) musi być przeprowadzone dla każdego wytopu. Wynik musi być zgodny z tablicą 2. Badanie składu chemicznego materiału szynowego (analiza kontrolna) musi być przeprowadzone na próbce pobranej do badań wytrzymałościowych raz na 5 wytopów lub dodatkowo wykonane na żądanie upoważnionego do odbioru przedstawiciela PKP PLK Wynik musi być zgodny z tablicą 2. 7.3 Wodór. Dla pierwszego wytopu w sekwencji zawartość wodoru w ciekłej stali określa się dwukrotnie: pierwszy pomiar wykonuje się między 3 a 5 minutą odlewania, drugi pomiar po odlaniu około ½ wytopu. Dla pozostałych wytopów w sekwencji zawartość wodoru w ciekłej stali określa się po odlaniu około ½ wytopu. Zawartość wodoru w ciekłej stali musi być określona przez pomiar ciśnienia wodoru, metodą zanurzeniową. Zawartość wodoru w wytopie dla szyn typu: - 60E1 AX nie może przekraczać poziomu 2,0 ppm., - 60E1 AY, 60E1 BY, 49E1 AY, 49E1 BY nie może przekraczać 2,5 ppm. W przypadku braku wyników zawartości wodoru w ciekłej stali, wytwórca wykona analizę kontrolną na próbce pobranej z odcinka próbnego wyciętego za pomocą pił w czasie walcowania szyn na gorąco. Określenie zawartości wodoru musi być przeprowadzone na środku przekroju poprzecznego główki szyny.
Strona 15 W przypadku gdy w próbkach kontrolnych zawartość wodoru będzie powyżej dopuszczalnych wartości- wytop winien być składowany a po upływie 14 dni ponownie sprawdzony. Negatywny wynik zawartości wodoru powyżej dopuszczalnych wartości dyskwalifikuje wytop. 7.4 Tlen. Całkowita zawartość tlenu będzie określana w próbce pobranej z ciekłej stali podczas krystalizacji lub wycięta z główki szyny z miejsca przedstawionego na rys. 2 z częstotliwością jedno badanie na wytop. Próbka do badań musi być przygotowana zgodnie z EN 10276-1. Pomiar zawartości tlenu musi być przeprowadzony za pomocą urządzeń automatycznych. Wynik badania musi być zgodny z tablicą 2. Dla szyn typu 60E1 AX zawartość tlenu musi być niższa niż 20 ppm. Dla szyn typu: 60E1 AY, 60E1 BY, 49E1 AY, 49E1 BY obowiązuje następujący zapis: Dla ilości przynajmniej 95% wyników zawartość tlenu musi być niższa niż 20 ppm. Nie więcej niż 5% wyników może mieć zawartość tlenu do 30 ppm. Wytopy o zawartości tlenu większej niż 30 ppm muszą być odrzucone. wymiary w mm Rysunek 2. Miejsce pobierania próbek dla określenia zawartości tlenu 7.5 Mikrostruktura. Mikrostrukturę należy określić przy powiększeniu x500 z częstotliwością jedno badanie na wytop. Próbkę do zbadania mikrostruktury należy pobierać z główki szyny w miejscu przed-
Strona 16 stawionym na rysunku 3. Dla szyn wytworzonych z gatunku stali R260 i R350HT mikrostruktura musi być perlityczna, przy czym dopuszczalne jest występowanie niezamkniętej siatki ferrytu na granicach ziaren tak jak przedstawiono na rys 4. Nie dopuszcza się występowania struktury martenzytu, bainitu, cementytu oraz zamkniętej siatki ferrytu. wymiary w mm + punkt przecięcia promienia R13 i R80 (przekrój szyny o profilu 60E1) O pole do sprawdzenia wytrzymałości na rozciąganie pole do sprawdzenia mikrostruktury Rysunek 3. Miejsce pobierania próbek do sprawdzenia mikrostruktury i próbek do badania wytrzymałości na rozciąganie
Strona 17 Rysunek 4. Mikrostruktura i diagram pokazujące maksymalny dozwolony ferryt na granicach ziaren. Powiększenie x500. Obszar do powyższych badań jest umiejscowiony w główce szyny zgodnie z rys. 3. 7.6 Odwęglenie. Maksymalna grubość warstwy odwęglonej zmierzona w każdym miejscu na próbce wyciętej z główki szyny (jak pokazano na rys. 5) nie może przekraczać 0,5 mm (rys. 5a). Grubość warstwy odwęglonej określona metodą metalograficzną (przy powiększeniu x100) jest odległością od powierzchni tocznej do miejsca, w którym siatka ferrytu pozostaje jeszcze zamknięta.
Strona 18 Częstość badania - jedno badanie na wytop. Próbki są pobierane w sposób losowy z szyn wyprodukowanych z kęsisk, poza strefą mieszania, pomiędzy wytopami podczas odlewania sekwencji. Granice odwęglenia mają zastosowanie do tej części główki szyny 2/3L L Rysunek 5. Powierzchnia główki szyny do kontroli odwęglenia Powierzchnia szyny Granica ciągłej zamkniętej siatki ferrytu. Ten przykład pokazuje odwęglenie do głębokości 0,25 mm Rysunek 5a. Mikrostruktura pokazująca przykładową głębokość odwęglenia na powierzchni tocznej szyny. Powiększenie x100
Strona 19 7.7 Czystość tlenkowa stali. Próbki będą przygotowane i ocenione zgodnie z normą DIN 50602. Miejsce pomiaru i sposób wycięcia próbki przedstawia rys. 6. Częstość badania jedno badanie na wytop. Próbki będą pobrane w sposób losowy z szyn odwalcowanych z kęsisk poza strefą mieszania pomiędzy wytopami podczas odlewania sekwencji. Obowiązują następujące ograniczenia: Wskaźnik całkowity: - minimum 95% prób K3<10-5% prób może posiadać 10 K3<20. Przy ilości wytopów w sekwencji dającej wartość 5% < 1 wszystkie wyniki badań K3 muszą być mniejsze od 10. Wartość 5% oblicza się z pierwotnej ilości prób. wymiary w mm Oznaczenie: 1. Próbka do badania Rysunek 6. Usytuowanie próbki do badania czystości tlenkowej w główce szyny
Strona 20 7.8 Odbitki siarkowe (Baumanna). Odbitki siarkowe z przekrojów poprzecznych szyn muszą być wykonane zgodnie z ISO 4968. Częstość badania jedno badanie na wytop. Graniczne odbitki siarkowe muszą być zgodne z aneksem D normy EN 13674-1. I tak dla szyn: - 60E1 AX- wzorce- rysunki: D.1 D.5 i D.7, - 60E1 AY, 49E1 AY wzorce rysunki: D.1 D.7, D9, D13, - 60E1 BY, 49E1 BY wzorce rysunki: D.1 D.7, D.9, D13. Wynik pozytywny wszystkie szyny są zgodne z wymaganiami. Wynik negatywny należy pobrać próbki powtórne z końca wadliwej szyny i szyny poprzedzającej. W przypadku pozytywnych wyników próbek powtórnych odbierane są wszystkie szyny z wytopu za wyjątkiem szyny wadliwej. W przypadku wyniku negatywnego należy postępować zgodnie z punktem 7.11. 7.9 Twardość. Badania twardości przeprowadza się według metody Brinella zgodnie z PN-EN ISO 6506-1. lub zgodnie z EN ISO 10003. Częstość badań - jedno badanie na wytop. Warunki przeprowadzanych badań muszą być zgodne z poniższymi wymaganiami: Pomiar twardość wg EN ISO 10003-1 lub Pomiar twardość wg PN-EN ISO 6506-1 - kulka z węglika spiekanego * - kulka stalowa * - średnica kulki 2,5 mm - średnica kulki 10 mm, - obciążenie 1,839 kn - obciążenie 29,420 kn - czas przyłożenia obciążenia 15 s - czas przyłożenia obciążenia 15 s * Jeżeli twardość pomierzona jest wg EN ISO 10003-1 to wynik pomiaru należy podać w HBW jeżeli twardość pomierzona jest wg PN-EN ISO 6505-1 to wynik pomiaru należy podać w HBS. Próbki należy pobierać w sposób losowy z szyn odwalcowanych z kęsisk poza strefą mieszania pomiędzy wytopami podczas odlewania sekwencji. Przed pomiarami musi być zdjęta warstwa materiału o grubości 0,5 mm z powierzchni tocznej szyny. Rozmieszczenie punktów pomiarowych zostało przedstawione na rysunku 7. Zmierzone wartości twardości muszą odpowiadać wymaganiom przedstawionym w tablicy 5
Strona 21 PKP dla poszczególnych gatunków stali. Dla szyn z gatunków stali R260 bada się twardość tylko w osi powierzchni tocznej główki szyny- RS. Dla szyn z gatunku stali R350HT bada się twardość w punktach pomiarowych 1, 2, 3, 4. Uzyskane wyniki powinny być zgodne z wartościami podanymi w tablicy 5 z uwzględnieniem punktu 2. Wyniki pomiarów twardości na linii środkowej powierzchni tocznej główki szyny (w punkcie RS) nie mogą się różnić między sobą więcej niż o 30 HB dla danej szyny. wymiary w mm dokładne przecięcia się skrzyżowań promieni, 1, 2, 3 i 4 lokalizacja punktów pomiarowych twardości Rysunek 7. Rozmieszczenie punktów pomiarowych badania twardości Tablica 5. Miejsca i warunki badań twardości Miejsce pomiaru Gatunek stali szynowej R260 R350HT Twardość HBW* (HBS) RS 1) 260 300 350 390 2)
Strona 22 1 340 min 2 331 min 3 321 min 4 340 min 1. RS - punkt w osi powierzchni tocznej 2. Dla szyn R350HT obowiązują następujące warunki: - Jeżeli twardość w punkcie RS (po zdjęciu warstwy 0.5 mm) nie przekracza wartość 405 HBW to szyna jest dopuszczona pod warunkiem, że mikrostruktura materiału szyny na całym przekroju jest perlityczna, - Średnia wartość z punktów pomiarowych 2 powinna być większa niż wartość w punkcie pomiarowym 3+0.4 [(średnia wartość punktów pomiarowych 1) minus (wartość w punkcie pomiarowym 3)] rys. 7. - Różnica twardości z punktów pomiarowych 1 nie powinna przekraczać 30 HB. * Jeżeli twardość pomierzona jest wg EN ISO 10003-1 to wynik pomiaru ma być podany w HBW jeżeli twardość jest pomierzona wg PN-EN ISO 6505-1 to wynik pomiaru ma być podany w HBS. 7.10 Badania wytrzymałości na rozciąganie. Wytrzymałość na rozciąganie i wydłużenie muszą osiągnąć minimalne wartości podane w tablicy 2 dla poszczególnych gatunków stali. Częstość badania: - dla gatunku stali szynowej R260, R350HT jedno badanie na 5 wytopów, dla wytopów poniżej 100 ton, jedno badanie na wytop, dla wytopów powyżej 100 ton. Dla wytopów z gatunków stali szynowej R260, dla których nie jest w sposób doświadczalny wyznaczona wytrzymałość na rozciąganie i wydłużenie konieczne jest wyznaczenie R m i A 5 za pomocą równań zależności opisanych w punktach: 8.7 i 9.1.8 EN 13674-1. W przypadku gdy producent nie jest w stanie oszacować własności wytrzymałościowych stali szynowej za pomocą równań zależności- parametry R m i A 5 wyznaczane są dla każdego wytopu doświadczalnie. Próbka do badania R m i A 5 musi być przygotowane zgodnie z normą EN 10002-1: 2002 r. Próbkę wycina się z główki szyny zgodnie z rys. 3 z odcinka szyny prostowanego w prostownicach rolkowych min 1,5 m od końca szyny. Wymiary próbki: - średnica 10 mm - pierwotne pole przekroju poprzecznego 78,5 mm 2
Strona 23 - pierwotna długość pomiarowa 50 mm - minimalna długość równoległa 55 mm. Przed wykonaniem badań w temperaturze otoczenia, próbka badawcza musi być wygrzana w temp. 200 ºC przez 6 godzin. 7.11 Procedura badań powtórnych. Jeżeli jakikolwiek wynik badania nie spełnia wymagań zawartych w punktach 7.4. do 7.9. (wyłączając zawartość wodoru i tlenu), wtedy należy wykonać badania na podwójnej liczbie próbek z szyn sąsiednich. Jeśli powtórne wyniki badań będą negatywne, wtedy szyny należy badać kolejno aż zostanie znaleziony materiał spełniający wymagania. Materiał niespełniający wymagań musi być odrzucony. Dla wodoru i tlenu będą przeprowadzone odpowiednio badania określone w pkt. 7.3. i 7.4 niniejszych warunków. Tablica 6. Częstotliwość badań odbiorczych laboratoryjnych Rodzaj badań skład chemiczny w stanie ciekłym Odpowiedni Gatunki stali warunek R260 R350HT tablica 2 jedno badanie na wytop jedno badanie na wytop analiza kontrolna tablica 2 zawartość wodoru p. 7.3. jedno badanie na 5 wytopów wykonana na próbce pobranej do badania wytrzymałości jedno badanie na wytop (dwa badania z pierwszego wytopu w sekwencji) jedno badanie na 5 wytopów wykonana na próbce pobranej do badania wytrzymałości jedno badanie na wytop (dwa badania z pierwszego wytopu w sekwencji) całkowita zawartość tlenu p. 7.4. jedno badanie na wytop jedno badanie na wytop mikrostruktura p. 7.5. jedno badanie na wytop jedno badanie na wytop p. 7.6. odwęglenie jedno badanie na wytop jedno badanie na wytop czystość tlenkowa stali p.7.7. jedno badanie na wytop jedno badanie na wytop odbitka siarkowa p. 7.8. jedno badanie na wytop jedno badanie na wytop
Strona 24 twardość p.7.9. jedno badanie na wytop jedno badanie na wytop wytrzymałość na roz- p. 7.10. - jedno badanie na 5 wytopów dla wytopów - jedno badanie na 5 wytopów ciąganie tablica 2 poniżej 100 ton oraz jedno obliczenie R m i A 5 na wytop za pomocą równania zależności, dla wytopów poniżej 100 ton, - jedno badanie na wytop, dla wytopów powyżej 100 ton. - jedno badanie na wytop, dla wytopów powyżej 100 ton. Próbki należy pobierać losowo, lecz tylko z szyn odwalcowanych z kęsiska poza strefami mieszania pomiędzy wytopami podczas ciągłego odlewania stali.
Strona 25 8 TOLERANCJE WYMIAROWE. 8.1 Profil szyny. Tolerancje wymiarowe dla profili szyn podane są w tablicy 7. Parametry pomiaru Tablica 7. Tolerancje wymiarów profili szyn: 49E1 i 60E1 Klasa profilu odchyłki w [mm] Załącznik 3 - rys. 1. X Y wysokość szyny 1) *H 49E1 ±0,5 +0,5-1,0 60E1 ±0,6 zarys profilu główki *C Klasa A prostości +0,6-0,3 +0,6-1,1 +0,6-0,3 Klasa B prostości ±0,6 ±0,6 szerokość główki szyny *C ±0,5 asymetria szyny *As pochylenie komory łubkowej (podstawy 14 mm równoległe do teoretycznych pochylonych powierzchni komory łubkowej) 2) *IF wysokość komory łubkowej *HF +0,6-0,5 Nr rysunku Załącznik nr 3 ±1,2 ±1,2 6, 6a ±0,35 ±0,35 7 49E1 ±0,5 ±0,5 60E1 ±0,6 ±0,6 +1,0 +1,0 grubość szyjki *WT -0,5-0,5 +1,5 szerokość stopki *WF ±1,0-1,0 +0,75 +0,75 grubość wzdłużna krawędzi stopki *TF -0,5-0,5 wklęsłość podstawy 0,3 max 0,3 max 1) Różnica wysokości na długości szyny 60E1, 49E1 nie może być większa niż 1mm, 2) Maksymalna odchyłka wysokości komory łubkowej od główki do stopki wynosi 0,35 mm, ale całkowita dozwolona odchyłka wynosi również 0,35 mm, 3) Wzory szablonów sprawdzających tolerancje wymiarowe szyn przedstawione są w załączniku 3. (Rysunki szablonów powinny być zatwierdzone przez zamawiającego szyny). Szablony muszą być poddawane legalizacji. 3 4 5 7 8 9 10 8.2 Cięcie i wiercenie. Wymiary i rozmieszczenie otworów, prostopadłość końców szyn powinny być zgodne z tablicą 7a. Krawędzie otworów oraz końców szyn powinny być stępione.
Strona 26 Tablica 7a. Wymiary, rozmieszczenie otworów oraz prostopadłość końców szyn Parametr Szyna 60E1 nominał [mm] Tolerancje wykonania [mm] Szyna 49E1 nominał [mm] Tolerancje wykonania [mm] średnica otworu 30,.0 ±0,5 33,0 ±1,0 wysokość średnicy otworu 76,3 ±0,5 62,5 ±1,0 położenie I otworu od końca szyny 61,0 ±0,5 46,0 ±1,0 położenie II otworu od końca szyny 226,0 ±0,5 211,0 ±1,0 położenie III otworu od końca szyny 391,0 ±0,5 376,0 ±1,0 prostopadłość końców szyn 0,0 0,6 mm w każdym kierunku 0,0 0,6 mm w każdym kierunku Wzory szablonów sprawdzających tolerancje wymiarowe średnicy otworów, odległości między otworami i końcem szyny przedstawiono w załączniku 3 - rys. 11. i 12. 8.3 Płaskość powierzchni, prostość końców i zwichrowanie szyn. 8.3.1. Ocenę płaskości w płaszczyźnie pionowej V (tablica 8), przeprowadza się na powierzchni tocznej główki szyny automatycznie (np. przy użyciu urządzenia laserowego) z wyłączeniem końców o długości 2 m (płaskość końców kontrolowana jest przy użyciu liniału). Zasada pomiaru, miejsce pomiaru oraz dopuszczalne odchyłki mierzone na długości bazowej 3 m i 1 m (jako maksymalna strzałka ugięcia między dwoma wzniesieniami) podane są w tablicy 8. 8.3.2. Ocenę płaskości w płaszczyźnie poziomej H (tablica 8) przeprowadza się na powierzchni bocznej główki szyny, (w linii położonej 5 10 mm poniżej krawędzi jezdnej) automatycznie (np. przy użyciu urządzenia laserowego) z wyłączeniem końców o długości 2 m (płaskość końców kontrolowana jest przy użyciu liniału). Zasada pomiaru, miejsce pomiaru oraz dopuszczalne odchyłki mierzone na długości bazowej 1,5 m (jako maksymalna strzałka ugięcia między dwoma wzniesieniami) podane są w tablicy 8.
Strona 27 8.3.3. Prostość końców szyn Zasada pomiaru oraz dopuszczalne odchyłki prostości końców szyn zawarte są w tablicy 8. 8.3.4. Dopuszcza się wklęsłość stopki do 0,3 mm. Wypukłość stopki jest niedopuszczalna. 8.3.5. Zwichrowanie na długości szyny. Dopuszcza się szczelinę pomiędzy krawędzią stopki, a stołem odbiorczym nie większą niż 2,5 mm na długości szyny (rys. 8). Pomiar wykonuje się za pomocą sprawdzianów przykładanych pomiędzy stopką szyny i podpartą częścią szyny jak najbliżej jej końca. Rysunek 8. Pomiar szczeliny pomiędzy stopką szyny a podpartą częścią szyny 8.3.6. Zwichrowanie końców szyny. Jeśli zwichrowanie na metrze szyny przekracza 0,2 0 zmierzone za pomocą sprawdzianu przedstawionego na rysunku 9 szyna musi być odrzucona. Względne zwichrowanie przekroju na końcach szyn i przekroju mierzonego na długości 1 m poza końcami nie może przekroczyć 0,0035 x c. Pomiar musi być wykonany za pomocą specjalnych sprawdzianów jednometrowej długości, na każdym końcu szyny, opierając dolną powierzchnię stopki na punktach odniesienia umieszczonych na każdym końcu szyny, pod dolną powierzchnią stopki (w odległości 10 mm od bocznych krawędzi stopki) zgodnie z procedurą pomiarową przedstawioną na rys. 9. I tak dla szyn typu: - 49E1 - c = 90 mm max. skręcenie jest 0.3 mm, - 60E1 - c = 130 mm max. skręcenie jest 0,45 mm.
Strona 28 Oznaczenia 1. Przekrój w odległości 1 m od końca szyny 2. Sprawdzian 3. Przekrój na końcu szyny Rysunek 9. Pomiar zwichrowania końców szyn. 8.4 Tolerancje długości szyn. Dla szyn otworowanych i nieotworowanych obowiązują następujące tolerancje wymiarowe: - długość szyny < 25 m- tolerancja długości wykonania ± 3 mm, - długość szyny 25 m- tolerancja długości wykonania ± 4 mm. Długości szyn oraz tolerancje wymiarowe przedstawione powyżej odnoszą się do temperatury +15ºC. Pomiary wykonane w innych temperaturach mają być korygowane z uwzględnieniem temperaturowych współczynników wydłużenia lub skrócenia szyny.
Strona 29 9 JAKOŚĆ WEWNĘTRZNA I JAKOŚĆ POWIERZCHNI WYMAGANA KONTROLA I TOLERANCJE. 9.1 Jakość wewnętrzna. Wszystkie szyny muszą być badane ultradźwiękowo w sposób ciągły dla zapewnienia nieobecności wad wewnętrznych; wadą krytyczną jest wada o średnicy 2 mm. System badawczy musi umożliwiać w sposób ciągły monitorowanie i rejestrowanie wyników pomiaru. System ma wykonywać ciągłe monitorowanie obszaru powracających sygnałów echa. Zastosowana metoda ultradźwiękowa do badania przekroju poprzecznego szyny musi umożliwiać badanie: - przynajmniej 70% główki, - przynajmniej 60% szyjki. Powierzchnia stopki poddana badaniom musi być zgodna z rys. 10. Rysunek 10. Obszar testowany w stopce szyny dla profilu 60E1 Główka szyny musi być badana ultradźwiękowo z obydwu stron powierzchni bocznej i od strony powierzchni tocznej. Poziom czułości używanego automatycznego sprzętu pomiarowego musi być min 4 db wyższy niż poziom wymagany do wykrycia wad wzorcowych. W przypadku powstawania echa wskazującego na możliwość występowania wady należy wykonać pomiary powtórne używając zwiększonej czułości zamiast 4 db czułość 6 db. Szyny, w których echo wady jest powyżej dopuszczalnego zakresu, muszą być usunięte lub wycięte z nich wadliwe odcinki. Do kalibracji urządzenia ultradźwiękowego musi być stosowana szyna wzorcowa. Lokalizacja sztucznych wad została podana dla główki, szyjki oraz stopki szyny dla profilu
Strona 30 60E1 w punkcie 9.4.1.4. pr. normy EN 13674-1 Szyna wzorcowa dla profilu 49E1 powinna być wykonana w oparciu o szynę 60E1. Szyna wzorcowa musi być używana do testowania sprzętu na początku produkcji i co 8 godzin pracy ciągu badawczego. 9.2 Jakość powierzchni. 1. Powierzchnia szyny musi być wolna od szkodliwych wad (patrz definicje p. 4.1 normy PN EN 10163-1: 1991), takich jak: - pęcherze: podpowierzchniowe usytuowane pęcherze gazowe, często się otwierające podczas walcowania na gorąco, - łuski: drobne nieregularnie rozrzucone nieciągłości powierzchni. Łuski są wydłużone w kierunku walcowania, a ich zaleganie zależy od stopnia przerobu. Łączą się one w niektórych miejscach z materiałem podstawowym, - pęknięcia:- wąskie liniowe nieciągłości powierzchni wyrobu. Pęknięcia są spowodowane głównie naprężeniami materiału, które często powstają podczas chłodzenia wyrobu, - zawalcowana zgorzelina i wżery: ślady na walcowanej powierzchni, o różnym kształcie, grubości i częstotliwości występowania. Zawalcowana zgorzelina jest nieodłącznym efektem zgorzelinowania powierzchni wsadu przed walcowaniem na gorąco lub przetwarzaniem albo podczas nich. - zawalcowania liniowe: zawalcowania powstające głównie wskutek nałożenia i wydłużenia nieciągłości powierzchni półwyrobu podczas walcowania, - nalepienia: - nalepienia materiału, częściowo związane z materiałem podstawowym. Przeważnie występuje pod nim wtrącenie niemetaliczne i/lub zgorzelina. - zarysowania: - mechaniczne uszkodzenia powierzchni. Zarysowania są najczęściej równoległe lub pod kątem prostym do kierunku walcowania. Mogą one być zawalcowane na gładko i rzadko zawierają zgorzelinę: są powodowane przez tarcie między materiałem, a częścią osprzętu, wskutek ruchów względnych, - wgnioty i odciski od walców. Wgnioty (wgłębienia) lub odciski (wypukłości) od walców są normalnym skutkiem naturalnego zużycia walców lub osprzętu. Te nieciągłości mogą być rozłożone pojedynczo w regularnych odstępach lub nieregularnie przez całą długość i szerokość walcowanego pasma. a także pozbawiona śladów obróbki na zimno lub gorąco, mającej na celu ukrycie wad,
Strona 31 2. Wszystkie wypukłości występujące na powierzchni tocznej lub dolnej powierzchni stopki muszą być wyrównane, 3. Występujące wypukłości na powierzchni szyjki szyny, mające wpływ na przyleganie łubka, w odległości mniejszej niż 1 m od końca szyny muszą być wyrównane do właściwego kształtu, 4. Ocena powierzchni szyny - główki (górna i boczna) oraz dolna powierzchnia stopki musi być przeprowadzona przy wykorzystaniu automatycznego defektoskopu wiroprądowego lub inną równoważną metodą z ciągłą rejestracją wyników pomiarów, pozostałe powierzchnie szyn wizualnie. 9.2.1 Uszkodzenia powierzchni powstałe na gorąco. Dopuszcza się wady powierzchni powstałe na gorąco i rysy pochodzące z walcowania, niewypełnienia profilu, zarysowania na gorąco, łuski itp. takie jak podano w p.9.2, jeżeli ich głębokość nie przekracza: - 0,35 mm dla powierzchni tocznej i dolnej powierzchni stopki, - 0,50 mm dla pozostałej powierzchni szyny. Dopuszcza się maksymalnie dwie rysy podłużne, w granicach dopuszczalnych głębokości, w dowolnym miejscu na długości szyny poza powierzchnią toczną i dolną powierzchnią stopki, ale nie więcej niż po jednym zarysowaniu na powierzchni tocznej i dolnej powierzchni stopki. Powtarzające się rysy w tej samej osi są traktowane jako pojedyncza rysa podłużne. Maksymalna szerokość rys nie może przekroczyć 4 mm. 9.2.2 Uszkodzenia powierzchni powstałe na zimno. Dopuszczalne są wady (rysy) mechaniczne podłużne lub poprzeczne na powierzchni szyny powstałe na zimno o głębokości nie większej niż: - 0,30 mm dla powierzchni tocznej szyny i dolnej powierzchni stopki, - 0,50 mm dla pozostałych miejsc na szynie.
Strona 32 9.3 Stwierdzenie i usunięcie wad powierzchni. Jeżeli głębokości wady zalegającej na powierzchni szyny nie można zmierzyć, to musi być stwierdzona jej głębokość przez zeszlifowanie do całkowitego jej usunięcia i późniejsze wyrównanie zgodnie z poniższymi zasadami: usunięcie wady może nastąpić za pomocą szlifierki, skrobaka czy pasa ściernego gwarantując, że mikrostruktura materiału szyny nie zostanie zmieniona oraz że operacje usuwania nie spowodowały przekroczenia dozwolonych tolerancji wymiarowych przekroju poprzecznego szyny w miejscu szlifowania. Usuwanie powstałych wad jest dopuszczalne pod warunkiem, że: ilość obszarów szlifowanych nie będzie większa od trzech na długości 40 m szyny, głębokość śladów po szlifowaniu nie spowoduje przekroczenia dozwolonych tolerancji wymiarowych przekroju poprzecznego szyny w miejscu szlifowania (tablica 7). Natomiast tolerancje: płaskości muszą być zgodne z tablicą 8. nie zmieni się mikrostruktura materiału w miejscach szlifowanych. Jakiekolwiek uszkodzenie mikrostrukturalne materiału powierzchni (wystąpienie martenzytu lub fazy białej) musi być usunięte w granicach dopuszczalnych tolerancji wymiarowych. Wyrównana powierzchnia musi być poddana pomiarom twardości. Twardość nie może być większa niż 30 HB w odniesieniu do otaczającego materiału i nie może przekroczyć dozwolonej wartości dla danego gatunku stali. 9.4 Automatyczne badanie powierzchni stopki. Dolna powierzchnia stopki musi być przebadana w sposób automatyczny. Badanie musi być prowadzone od dolnej powierzchni stopki. Używane urządzenie do badania powierzchni stopki musi wykrywać wady o głębokościach powyżej 0,30 mm. Dopuszcza się opuszczenie kontroli powierzchni stopki szyny za pomocą techniki automatycznej o szerokości 5 mm wzdłuż obu krawędzi stopki szyny. Do kalibracji urządzenia automatycznego musi być stosowana szyna wzorcowa wykonana zgodnie z p. 9.4.2.6. EN 13674-1. Testowanie urządzenia automatycznego na szynie wzorcowej musi się odbywać na początku produkcji i co 8 godzin pracy ciągu badawczego.
Strona 33 10 ZAPEWNIENIE JAKOŚCI I BADANIE. 10.1. Producent szyn musi mieć wdrożony i zaakceptowany przez niezależną jednostkę certyfikującą system zapewnienia jakości wg EN ISO serii 9000, 10.2. Zamawiający ma prawo do dalszych audytów jakości, jeżeli zaistnieje taka konieczność, 10.3. Zamawiający ma prawo do kontroli procesu produkcyjnego, pobierania prób i czynności badawczych (innych niż podane w WTWiO) dla wytopów przeznaczonych dla niego. UWAGA! Na stole odbiorczym powinny leżeć szyny spełniające WTWiO i posiadające dokumentacje z: - badań odbiorczych (laboratoryjnych) p. 7., - badań nieniszczących (ultradźwiękowych, wiroprądowych) jakości wewnętrznej i stanu powierzchni szyn, - pomiaru tolerancji wymiarowych. 11 ŚWIADECTWO ODBIORU I DEKLARACJA ZGODNOŚCI. Dostawca jest zobowiązany do wystawienia dla każdej partii wyrobu: - świadectwa odbioru 3.2. wzór zawiera załącznik 4 - oraz dołączyć deklarację zgodności, wzór zawiera załącznik 5, stwierdzającą zgodność wyrobu z wymienionymi w deklaracji dokumentami odniesienia. Zgodnie z normą PN-EN 45014:2000, deklaracja powinna zawierać wystarczające informacje umożliwiające odbiorcy zidentyfikowanie dostawcy, który złożył deklarację oraz umożliwiające identyfikację osoby, która deklarację podpisała. Deklaracja powinna zawierać co najmniej następujące informacje: a) nazwę i adres dostawcy składającego deklarację, b) identyfikację wyrobu przez podanie: nazwy wyrobu, symboli kwalifikacji wyrobu, przeznaczenia i zakresu stosowania wyrobu, c) oświadczenie zgodności wyrobu z dokumentami odniesienia, d) wykaz dokumentów odniesienia: Warunki Techniczne Wykonania i Odbioru,
Strona 34 Badania kwalifikacyjne wykonane przez jednostkę badawczą, Świadectwa dopuszczenia do eksploatacji typu budowli przeznaczonej do prowadzenia ruchu kolejowego wydane przez Prezesa Urzędu Transportu Kolejowego. Dokumenty powinny posiadać numery, tytuły, daty wydania oraz datę informującą do kiedy obowiązują. e) miejsce i data wystawienia deklaracji, f) podpisy, pieczęcie, imiona i nazwiska osób uprawnionych do wystawienia deklaracji w imieniu dostawcy. Liczbę złożonych podpisów wyznacza forma prawna organizacji dostawcy. W celu umożliwienia odniesienia deklaracji do wyników oceny zgodności na podstawie, których deklaracja została złożona, mogą być podane dodatkowe informacje, na przykład: nazwa i adres zaangażowanego laboratorium badawczego lub jednostki certyfikującej, powołanie się na certyfikowany system zarządzania jakością, powołanie się na dokument akredytacji laboratorium. 12 INFORMACJE DOSTARCZANE PRZEZ ZAMAWIAJĄCE- GO. W momencie ogłaszania przetargu lub wystawiania zamówienia PKP dostarczą producentowi (dostawcy) następujące informacje: 1. Typ szyn, klasę profilu i klasę prostości zgodnie ze specyfikacją podaną w WTWiO (załącznik 2), 2. Gatunek stali, 3. Długość szyny zgodnie z Warunkami utrzymania nawierzchni na liniach kolejowych Id1- długości standardowe 25, 27,5 30, 120 m, 4. Określenie, czy końce szyn z otworami (ilość otworów) czy bez otworów na śruby łubkowe, 5. Wszelkie specjalne rodzaje obróbki, którym należy poddać otwory na śruby. 13 GWARANCJA. Od roku produkcji N, który jest odwalcowany na szyjce szyny do 31 grudnia roku N + 5, szyny objęte są gwarancją producenta (dostawcy) na uszkodzenia powstałe w procesie produkcji i niewykryte podczas badań odbiorczych (laboratoryjnych) u producenta.
Strona 35 Jeżeli w tym okresie zachodzi konieczność wycofania szyn z eksploatacji z powodu pęknięć lub ujawnionych wad, zostaje zorganizowana przez użytkownika szyn komisja składająca się z przedstawicieli użytkownika i producenta (dostawcy) szyn, która ma na celu wyjaśnienie przyczyny uszkodzeń. Podstawą do rozpoczęcia reklamacji są wspólne uzgodnienia komisji. W przypadku, gdy komisja nie można ustalić przyczyn powstałego uszkodzenia - należy wyjaśnienie poprzeć badaniami kontrolnymi. Zakres badań kontrolnych ustala komisja. Badania kontrolne wykonuje upoważniona niezależna jednostka badawcza wytypowana przez Urząd Transportu Kolejowego. Koszt badań ponosi producent (dostawca) szyn. Miejsce pobierania fragmentów szyn do badań wybiera komisja składająca się z użytkownika i producenta (dostawcy) szyn w taki sposób, aby możliwe było jednoznaczne wyjaśnienie przyczyny powstania uszkodzenia. Użytkownik szyn jest zobowiązany udostępnić producentowi (dostawcy), na jego żądanie, wadliwe odcinki szyn w celu przeprowadzenia badań na potrzeby własne w laboratorium. W przypadku wykrycia wad hutniczych podczas oględzin szyn lub wykazania ich w badaniach kontrolnych szyna lub szyny winny być zgodnie z wyborem producenta (dostawcy) wymienione lub producent (dostawca) winien za nie zapłacić. W tym ostatnim przypadku producent (dostawca) winien zwrócić użytkownikowi wartość usuniętych uszkodzonych szyn wg cen szyn nowych. Kwota ta zostaje zwiększona o koszt wymiany szyn, koszt opłat celnych oraz koszty transportu. Uszkodzone szyny pozostają własnością odbiorcy. Użytkownik powiadamia najpóźniej do 31 marca każdego roku producenta (dostawcę) o wycofaniu w roku poprzednim z eksploatacji szyn, objętych gwarancją. Producent (dostawca) ma 60 dni kalendarzowych od daty otrzymania zawiadomienia na ustosunkowanie się do tych informacji.
Strona 36 Profile szyn stosowanych na PKP Załącznik 1. Strona 1/2 Powierzchnia przekroju poprzecznego : 62,92 cm 2 Masa 1 mb : 49,39 kg/m Moment bezwładności względem osi x-x, Mx : 1816 cm 4 Wskaźnik wytrzymałości względem główki Wx g : 240,2 cm 3 Wskaźnik wytrzymałości względem stopki Wx s : 247,4 cm 3 Moment bezwładności względem osi y-y My : 319,1 cm 4 Wskaźnik wytrzymałości względem osi y-y Wy : 51,0 cm 3 Wymiary wskaźnikowe: A = 15,267 mm B = 46,835 mm Rysunek 1. Szyna typu 49 o profilu E1
Strona 37 PKP Załącznik 1. Strona 2/2 Profile szyn stosowanych na PKP Powierzchnia przekroju poprzecznego : 76,70 cm2 Masa 1 mb : 60,21 kg/m, Moment bezwładności względem osi x-x, Mx : 3038,3 cm4, Wskaźnik wytrzymałości względem główki Wxg : 333.6 cm3, Wskaźnik wytrzymałości względem stopki Wxs : 375,5 cm3 Moment bezwładności względem osi y-y My : 512,3 cm4 Wskaźnik wytrzymałości względem osi y-y Wy : 68,3 cm3 Wymiary wskaźnikowe: A = 20,456 mm B = 52,053 mm Rysunek 2. Szyna typu 60 o profilu E1 Wymagania i Badania Stron 55
Strona 38 Klasa torów Zastosowanie szyn kolejowych Załącznik 2 Strona 1/1 1. Zasady wbudowania szyn kolejowych, wykonanych z gatunku stali R260* zgodnie z WTWiO oraz EN13674-1 : 2003, w tory PKP PLK w zależności od: klasy torów, klasy profilu wykonania (X,Y), klasy prostości, płaskości (A,B), dopuszczalnego nacisku na oś, dopuszczalnej prędkości i natężenia przewozów Klasa szyn 0 Szyny nowe typu: 60E1 w klasie wykonania X, w klasie prostości, płaskości A -- (60E1AX) 1. dla v > 120 2. Szyny nowe typu 60E1 w klasie wykonania X, w klasie prostości, płaskości A -- (60E1AX) 2. dla V 120 1 Szyny nowe typu 60E1 w klasie wykonania Y, w klasie prostości, płaskości A (60E1AY) lub szyny stare użyteczne** typu UIC60 (60E1) z reprofilowaną główką Szyny nowe typu: 60E1, 49E1 w klasie wykonania 2 Y, w klasie prostości, płaskości A -- (60E1AY, 49E1AY) lub szyny stare użyteczne** typu UIC60 (60E1) lub S49 (49E1) z reprofilowaną główką 3 4 5 Szyny stare użyteczne** typu UIC60 lub S49 (60E1, 49E1) bez reprofilacji lub z reprofilowaną główką lub szyny nowe typu: 49E1, 60E1 w klasie wykonania Y w klasie prostości, płaskości B (60E1BY, 49E1BY) Szyny stare użyteczne** typu UIC60 lub S49 (60E1, 49E1) bez reprofilacji lub z reprofilowaną główką lub szyny nowe typu: 49E1, 60E1 w klasie wykonania Y w klasie prostości, płaskości B (60E1BY, 49E1BY) Szyny stare użyteczne** typu UIC60 lub S49 (60E1, 49E1) bez reprofilacji lub z reprofilowaną główką lub szyny nowe typu: 49E1, 60E1 w klasie wykonania Y w klasie prostości, płaskości B (60E1BY, 49E1BY) Dopuszczalna prędkość pociągów km/h Dopuszczalny nacisk osi Lokomotywy Wagonów kn kn Natężenie przewozów Tg/rok 200 221 140 do 25 100 120 140 160 80 100 120 70 80 60 70 30 40 221 210 210 205 221 210 205 221 210 221 210 221 210 221 205 190 140 221 205 190 nie normowane 16-25 21 205 9-15 221 205 4-8 221 205 do 3 *W tokach zewnętrznych łuków o promieniach R 800 m i natężeniu przewozów powyżej 9 Tg można stosować szyny kolejowe wytworzone z gatunku stali R350HT w klasie wykonania i w klasie prostości przyjętej dla danej klasy torów, ** szyny stare użyteczne z reprofilowaną główką lub bez reprofilacji główki powinny spełniać WTWiO szyn uzyskanych przez regenerację z reprofilacją główki i zgrzewanie w zakładach stacjonarnych szyn starych użytecznych Wymagania i Badania nr KD4-518/08/98/KK z dnia 24.06.1998 r.