23948sdkhjf

Mystiske revner i jernbaneskinner – danske forskere har fundet årsagen

| Af Redaktionen | Tip redaktionen om en historie

Dansk forskning har løst gåden om en stor mængde revner, der er observeret i europæiske jernbaneskinner de sidste 10-15 år

For godt 20 år siden gik Banedanmark over til på særligt udsatte steder at anvende skinner af en hårdere type stål, såkaldt hovedhærdet stål. Det skete i kurver, hvor sliddet er stort, og det dermed var ønskeligt at forlænge skinnernes levetid.

Læs også: Samarbejde sikrer megatest

Men omkring 2010 opdagede Banedanmark ligesom mange andre europæiske jernbaneoperatører, at der opstod ualmindeligt mange fejl på de hovedhærdede skinner.

- Det undrede os, da det hårde stål jo netop skulle sikre en større slidstyrke. Selvom de hovedhærdede skinner kun udgør 6 pct. af det samlede antal skinner i Danmark, tegnede de sig alligevel for op mod 15-20 pct. af vores vedligeholdelsesudgifter. Vi holdt derfor op med at bruge den type skinner efter et par år og gik i stedet tilbage til en ældre skinnetype, der er fremstillet af knap så hårdt stål, siger Carsten Jørn Rasmussen, der er teknisk systemansvarlig for skinnerne i Banedanmark.

Problemet var det samme i andre europæiske lande, der alle oplevede de samme fejl og dermed uforholdsmæssigt store udgifter til vedligeholdelse af de hovedhærdede skinner.

Mistanke ved en tilfældighed
Et par år senere fik Carsten Jørn Rasmussen ved et tilfælde mistanke til, hvad årsagen til fejlene i de hovedhærdede skinner kunne være. Det skete i forbindelse med en undersøgelse af en jernbaneskinne i en helt anden sammenhæng.

Læs også: Rekordår for startups på DTU

Skinnen blev skåret over og analyseret. Det viste sig, at der var dannet martensit i et område på skinnen, hvor det ikke var forventeligt.

Martensit er en mikrostruktur i stålet, der er meget sprød og hård, og som dannes ved opvarmning og hurtig afkøling. Revner i skinnerne opstår typisk i forbindelse med martensit.

- Hidtil har den generelle forståelse været, at martensit bliver dannet, hvor toghjulene rører og har kontakt med skinnen. Men på det undersøgte område af et skinnehoved havde der ikke været nogen kontakt mellem hjul og skinne. Til gengæld var området af skinnen blevet slebet, og derfor fik vi mistanke om, at skaderne kunne hænge sammen med den slibning af skinnerne, der sker som en del af vedligeholdelsen, siger Carsten Jørn Rasmussen.

Slibning af jernbaneskinner sker præventivt for at forlænge skinnens levetid. Ved slibningen bliver ganske lidt, cirka 1/10 mm, af skinnen slebet af og fjerner dermed eventuelle små revner, før de når at vokse sig større.

Læs også: Nyt projekt skal gøre vindmøllevinger billigere

Det sker med et slibetog, som har monteret runde slibesten under sig. Når toget kører frem, sliber stenene skinnerne. Slibningen medfører en høj varmedannelse på over 700 grader. Umiddelbart efter bliver stålet meget hurtigt nedkølet, da resten af skinnen og omgivelserne jo ikke er opvarmet.

DTU gennemførte analyser
Efterfølgende pegede stadig mere på, at slibning kunne være årsagen til det øgede antal fejl i hovedhærdede skinner. For at få en større viden, indgik Banedanmark et samarbejde med DTU om at gennemføre en række analyser.

Jernbaneskinner er i sagens natur ikke så enkle at undersøge. Men Banedanmark fandt nogle skinner ved en station, der ikke var i brug. Her sendte de et slibetog forbi og kunne efterfølgende skære skinnerne ud og sende dem til undersøgelser.

Seniorforsker Hilmar Kjartansson Danielsen forsker i stål, blandt andet i lejer i vindmøllers gearkasser, hvor stål ruller på andet stål. Han og professor Dorte Juul Jensen er blandt de forskere på DTU, der har arbejdet sammen med Banedanmark om at forstå årsagen til problemet.

Læs også: Undervandsrobot kan tælle søstjerner og måle biomasse

- Vi har analyseret skinnerne både med 3D-scanning og mikroskopi. På den måde kunne vi konstatere, at der var mærker på tværs af skinnerne, som blev gentaget med jævne mellemrum, for eksempel præcis 29 mm. Slibesten er fremstillet af hårde keramiske materialer, der består af mange slibekorn. Når et slibekorn er større end de andre, dannede det et mærke i skinnen, som vi kunne konstatere en regelmæssig gentagelse af, siger Hilmar Kjartansson Danielsen.

Dansk viden er efterspurgt
Forskerne konstaterede med scanninger, at der ved slibemærkerne blev dannet sprød martensit på overfladen af skinnen, hvilket fører til initiering af små revner i skinneoverfalden. Den slibning, der hidtil havde været anset for at være en fordel og øge skinnens levetid ved at fjerne eventuelle små revner, viste sig altså at være for aggressiv og i stedet bidrage til at skabe revner.

Der er forsket massivt i området i mange europæiske lande for at finde en løsning på problemet, men det blev Danmark, der fandt årsagen til det store antal fejl i hovedhærdede jernbaneskinner. Den nye viden er offentliggjort i en videnskabelig artikel og præsenteret ved flere konferencer og møder.

- Problemet med de mange fejl i jernbaneskinner findes i hele Europa og har store økonomiske og driftsmæssige konsekvenser. Der er derfor også stor interesse for vores resultater, både hos de aktører, der har ansvar for jernbaneskinnerne i de øvrige europæiske lande og hos de virksomheder, der hjælper med at vedligeholde skinnerne, eksempelvis med slibning. Der er således allerede nu udviklet mindre agressive slibesten til brug ved vedligeholdelsen, siger Carsten Jørn Rasmussen.

Banedanmark er for længst holdt op med at lægge nye hovedhærdede skinner. De eksisterende hovedhærdede skinner bliver således heller ikke slebet længere, men i stedet fræset. I øjeblikket arbejder de blandt andet sammen med en af de virksomheder, der sliber jernbaneskinner om at udvikle en anden og mindre aggressiv metode til brug i vedligeholdelsen.

Mere om: DTU
Hold dig opdateret med Metal Supply DK
Er du abonnent? Bliv abonnent

Med et abonnement får du ubegrænset adgang til online avisen. Læs avisen online

Kommentarer (1)
Forsiden lige nu

Forskere finder grønne alternativer til plastik i Lego-klodser

Flammer i nordjysk maskinfabrik

Nyt om navne: International ekspert til Blue Ocean Robotics

Søby Værft kan tilbageholde Ellen

Ørsted og Vattenfall sammenkobler havmølleparker i Nordsøen

Nyhedsbrev

19.570 modtager dagligt nyhedsbrevet.

Se det seneste nyhedsbrev. Annoncér i nyhedsbrevet

Brændeovnsproducent løfter overskuddet

Stemmestyret byggerobot skærer plader på kommando

Østjyske virksomheder indgår strategisk Autodesk-samarbejde

Undervandsrobot kan tælle søstjerner og måle biomasse

Det sker: Gratis workshop om automation og robotteknologi

Vestas napper endnu en storordre i Brasilien

Unisteel er blevet solgt

Dansk brændeovnsproducent på franske hænder

Stålgrossist satser på kabler og elforsyning

Nyt om navne: Kuka opruster i Danmark

Omsætningen halveret: Aalborg Energie Technik i rødt

NTF-Aalborg tilbage på vækstsporet

Nyt om navne: Nye kræfter til stålsalget hos Lemvigh-Müller

Storordre til Siemens Gamesa

Ingeniørvirksomhed indtager Norge

Nyt fra direktioner og bestyrelser - del 2

Stort underskud hos Haarslev Industries

Nyt fra direktioner og bestyrelser - del 1

Beckhoff Automation bygger nyt i Kolding

J.E. Pedersens Maskinfabrik fylder rundt

Nyt om navne: Endnu en ny direktør i Dansk Erhverv

Nyt om navne: Damstahl opruster digitalt

Vestas slår rekord i Ukraine

Ny direktør hos Aplica

Nyt om navne: Ny salgschef hos Varo

EU bekræfter nej til stålgigant efter at selskaber gav op

NorSea Wind får ny direktør

Rekordår hos Robma

Droner skal have eget værktøj og arbejde selvstændigt

Vestas gearer op i Rusland

Robot-uddannelse i Hedensted bliver permanent

Se alle Medlemmernes egne nyheder

Nyt samarbejde i Nordjylland

Køb din gas hos os!

STEMMER IMAGING fortsætter udvidelsen med etableringen af datterselskab i Italien

Spar værktøjsskift og få flere produktionstimer i dine maskiner

Kapacitet; har du nok? Hos Hosta Industries har vi fået mere…

Handy tippelad til Johnny Hansen

••>••••••>••••••>••••••>••••••>••••••>••••••> Svingbukkeren fra Schröder er for alvor blevet voksen!

ROTEX elastisk klo-kobling fra KTR

Attraktive bygninger til salg/udlejning i Silkeborgs smukke natur tæt på motorvej

Hejs af ventilationsanlæg på supermarked i Vejle

Fremtidens rekruttering – en elektronisk løsning?

Ny lagerstyring reducerer vareforbruget med 20%

BOGEs seneste milepæl inde for kompressorer

Edge-Team åbner nyt kontor i Odense

For Berendsen er det værdifuldt at fastholde ældre medarbejdere med alvorlig sygdom

Særligt udvalgte farver til dine gummiprodukter

Første Xact Metal 3D-printer i Europa hos Protech

Løwener giver rabat resten af juni måned

GARANT video-målemikroskoper - Præcision over hele linjen

RÖHM Lubritool - optimal smøring på 5 sek i stedet for 5 min !

Få Adgang Til Vores Webshop Nu →→→→ Og få hele pakken, uden nogle forpligt...

Har du råd til at produktionen holder stille?

Elbo Pin Kobling

Overlad trygt produktionen af din styretavle til Eegholm - se hvor enkelt d...

Heavy metal stik til havnekraner og højovne

Send til en kollega

0.22