철도검사

이 글은 일반적인 참고문헌 목록을 포함하고 있지만, 그에 상응하는 인라인 인용구가 충분하지 않기 때문에 대체로 검증되지 않은 상태로 남아 있다. 보다 정확한 인용문을 도입하여 이 기사를 개선할 수 있도록 도와주십시오. (2010년 10월) (이 템플릿 메시지를 제거하는 방법 및 시기 알아보기)

다음에 대한 시리즈 일부
철도운송
역사 용어(AU, NA, NZ, 영국)
사회 기반 시설
운영 레일 야드 철도 선로 유지 관리 트랙 게이지 가변 게이지 게이지 변환 이중 게이지
롤링 스톡
기관차 기차 철도차 철도 연결 장치 나라별 쿠플러 커플러 변환 이중 커플링 휠셋 보고(트럭)
여객열차
트램 경전철 급행열차 역사 통근 철도 지역철도 도시 간 철도 고속철도
용어. 명명된 여객 열차
미셀라네아속
운임 회사들 명소 나라별 사고 철도보조금
모델링
운송포털
v t

철도 점검은 철도 선로에서 치명적인 고장으로 이어질 수 있는 결함이 있는지 조사하는 관행이다. 미국연방철도국(Federal Trail Administration of Safety Analysis)에 따르면,^[1] 트랙 결함은 미국에서 철도 사고의 두 번째 주요 원인이다. 철도 사고의 주된 원인은 인간의 실수 때문이다. 빈번하지 않거나 부적절한 철도 검사로 인한 철도 사고에 대한 관리 결정의 부실한 기여는 상당하지만 FRA는 보고하지 않고 NTSB만 보고한다. 북미 철도는 매년 수백만 달러를 들여 내·외부 결함을 점검한다. 비파괴시험(NDT) 방법은 선로 고장과 탈선 가능성에 대한 예방책으로 사용된다.

역사

첫 번째 레일 검사는 육안으로 오일 및 휘팅 방법(액체 침투성 검사 초기 형태)으로 수행되었다. 많은 소식통들은 더 나은 철도 검사의 필요성이 1911년 뉴욕 맨체스터에서 탈선 사고가 발생한 이후 발생했다고 인용한다. 그 특별한 사고는 29명의 사망자와 60명의 부상자를 낳았다. 사고 조사 결과 원인은 레일의 횡방향 틈새(레일 길이에 수직으로 놓여 있는 중대한 균열)로 밝혀졌다. 1920년대 후반의 추가 조사에서는 이러한 유형의 결함이 상당히 흔하다는 것을 보여주었다. 오늘날 고속 철도 교통량이 증가하고 차축 부하가 증가함에 따라 심각한 균열 크기가 줄어들고 철도 점검이 더욱 중요해지고 있다. 1927년 엘머 슈페리 박사는 미국철도협회와 계약을 맺고 대규모 철도 검사차를 만들었다. 자기 유도는 첫 번째 철도 검사 차량에 사용되는 방법이었다. 이는 레일을 통해 다량의 자기장을 통과시키고 검색 코일로 플럭스 누출을 감지함으로써 이루어졌다. 그 이후로 많은 다른 검사 차량들이 결함을 찾아 레일을 가로질렀다. 1949년 스테프리 레일 서비스(Elmer Sperry 박사의 이름을 딴 이름)에 의해 초음파 결함 감지가 도입되었고, 1960년대 초음파 검사 시스템이 스테리 전 비행대에 추가되었다. 철도 점검이 오늘로 계속 진전되고 있다. Sperry Rail Service, Nordco Inc., Herzog Rail Testing과 같은 많은 회사들은 내부 결함을 감지하기 위해 계속해서 증가하는 기술을 개발하고 있다.

결함 및 위치

철도 결함과 철도 고장에 영향을 미치는 많은 영향이 있다. 이러한 영향에는 벤딩 및 전단 응력, 휠/레일 접촉 응력, 열 응력, 잔류 응력 및 동적 영향이 포함된다.

접촉 응력 또는 압연 접촉 피로(RCF)로 인한 결함:

• 혀짤배기
• 헤드 점검(코너 균열)
• 스쿼트 - 작은 표면 파손 균열로 시작하는 스쿼트

기타 형태의 표면 및 내부 결함:

• 부식하다
• 포함.
• 솔기
• 포격
• 가로로 갈라진 틈새
• 차륜화상

균열 전파를 일으킬 수 있는 한 가지 효과는 물과 다른 액체의 존재다. 작은 틈새에 액체가 채워져 열차가 지나가면 물이 공허에 갇히게 되고 균열 끝부분을 넓힐 수 있다. 또한, 갇힌 액은 얼어서 부식 과정을 확장하거나 시작할 수 있다.

결함을 발견할 수 있는 레일의 부품:

• 머리
• 거미줄
• 발을 디디다
• 스위치블레이드
• 용접부
• 구멍을 뚫다

레일에서 발견되는 결함의 대부분은 머리에 있지만, 결함은 또한 웹과 발에서도 발견된다. 전체 레일에 대한 점검이 필요하다는 의미다.

NDT 방법

레일의 결함을 탐지하는 데 사용되는 방법 목록:

• 초음파 - 가장 인기 있는 방법
• 육안 검사 - 주로 카메라를 사용하여 볼트 체결 레일의 깨지거나 갈라진 조인트 바를 감지함.
• LPI(액체 침투성 검사) - 조인트 바 및 레일 단부의 수동 검사에 사용된다.
• 에디 전류 검사 - 표면 결함 및 표면 근사치 결함에 적합
• 자기 입자 검사(MPI) - 상세 수동 검사에 사용
• 방사선 촬영 - 볼트 구멍과 같은 특정 위치(흔히 사전 결정된 위치) 및 써마이트 용접이 사용된 위치
• 자기 유도 또는 자속 누출 - 철도 산업에서 보이지 않는 결함을 찾는 데 사용되는 가장 이른 방법
• EMAT 전자기 음향 변환기

NDT 방법 활용

위에서 언급한 기법은 몇 가지 다른 방법으로 활용된다. 탐침과 변환기는 "걸어다니는 막대", 손으로 누르는 트롤리 또는 휴대용 설정에서 사용할 수 있다. 이러한 기기는 트랙의 작은 부분을 검사하거나 정확한 위치를 원할 때 사용된다. 이러한 세부사항 지향적인 검사장치는 철도 검사 차량이나 철도 트럭에 의해 만들어진 표시에 따라 여러 번 추적된다. 휴대용 검사기기는 트랙을 비교적 쉽게 제거할 수 있기 때문에 트랙을 많이 사용할 때 매우 유용하다. 그러나, 그들은 검사가 필요한 수천 마일의 선로가 있을 때, 매우 느리고 지루한 것으로 여겨진다.

철도 검사 차량과 하이레일 트럭은 오늘날의 높은 마일리지 검사 필요성에 대한 해답이다. 최초의 철도 검사 차량은 슈페리 박사에 의해 만들어졌다. 그 이후로 많은 새로운 모델들이 출시되었다. 이들 철도 검사 차량은 기본적으로 검사 장비가 탑재된 자체 열차다. 프로브와 변환기는 검사 차량 아래에 위치한 객차에 장착된다. 오늘날의 검사 차량은 현재 여러 NDT 방법을 사용한다. 유도 및 초음파 방법은 철도 검사 차량에 사용할 수 있으며 48km/h(30mph) 이상의 시험 속도에서 작동할 수 있다. 조인트 바 파손 또는 볼트 분실 감지를 위한 카메라 시스템 증가. 표면 근거리 결함 탐지를 위한 에디 전류 시스템.

도로/철도 검사 트럭 제조업체는 하이레일 트럭으로 알려져 있다. 이들 하이레일 검사차량은 거의 모두 초음파 검사 전용이지만 복수 검사를 수행할 수 있는 기능이 있는 차량도 있다. 이들 트럭에는 패턴을 인식하고 분류 정보를 담은 첨단 프로그램을 이용한 초고속 컴퓨터가 탑재돼 있다. 트럭에는 보관 공간, 도구 캐비닛, 작업대 등도 갖춰져 있다. GPS 장치는 새로운 결함을 표시하고 이전에 표시한 결함을 찾기 위해 컴퓨터와 함께 사용된다. 연방철도청(FRA)은 결함의 징후를 즉시 손으로 검증할 것을 요구한다. GPS 시스템은 후속 차량이 선두 차량에 의해 결함이 감지된 위치를 정확히 찾을 수 있도록 해준다. 하이레일 트럭의 한 가지 이점은 그들이 전체 선로를 폐쇄하거나 속도를 늦추지 않고 일반 철도 교통에서 일할 수 있다는 것이다. 그러나 철도 관리는 종종 80km/h(50mph) 이상의 속도에서 선로를 검사할 때 하이레일 트럭을 사용하라고 명령하기 때문에, 검사된 것으로 보고된 선로는 사실상 검사되지 않고 있다. 2006년 미국 오리건주 암트랙 탈선사건에 대한 NTSB 보고서는 이 사실을 기록했다.

철도검사의 미래

고속으로 무거운 짐을 운반하는 철도 교통량이 증가함에 따라, 철도를 더 빨리 검사할 수 있는 보다 효율적인 방법이 필요하다. 레이저는 철도 지오메트리를 검사하지만, 언젠가는 레일 비접촉 평가의 한 형태로 활용될 수 있을 것이다. 이는 초음파 시험에서 레이저 광전송 변환기로 수행될 가능성이 가장 높다. 레일과의 접촉을 제거하면 언젠가는 고속으로 결함을 감지할 수 있을 것이다. (철도 시험은 현재 스파노 US-6 초음파 열차로 시속 80km로 할 수 있다.) 또 하나의 향후 필요사항은 완전한 철도 검사 시스템이다. 이 방향으로의 한 걸음은 저주파 황류를 이용하여 레일을 더 깊이 조사하는 것이다. 다른 진보에는 결함 감지 및 식별을 개선하기 위한 신호의 신경망 분석과 종방향 유도 초음파가 포함될 수 있다. 레일 품질, 구성 및 접합 기법이 개선되면 마모 특성이 개선되고 레일의 수명이 길어질 수 있다. 일부 반달리즘 철강에 대한 조사는 유망해 보인다. 안전하고 휴대 가능한 무필름 방사선 촬영 수단은 현장 결함 평가에 도움이 될 수 있다. 이것들은 미래 사용을 위해 개발되는 과정에서 단지 몇 가지 진일보한 것에 불과하다.

예시 열차

• 닥터 옐로우 (일본)
• 새 측정 열차(영국)

참고 항목

참조

외부 링크

• "MIL-STD-1699B, Nondestructive Evaluation of Butt Welds in Crane and Railroad Rails" (PDF). United States Department of Defense. 17 July 1992.
• Winchester, Clarence, ed. (1936), ""Detecting rail defects"", Railway Wonders of the World, pp. 919–924 정자 검출 시스템에 대한 설명
• 정자 레일 결함 매뉴얼 1964 정자 레일 차량에 의해 발견될 수 있는 결함의 유형에 대한 추가 정보
• 홀랜드 트랙스타