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: DTU har fået ny prototype-legeplads

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: Grundfos-millioner til ny teori om turbulens

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: Stor hæder til materialeforsker på DTU

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

JP Industri henter mere produktion hjem

Elkedelproducent runder de 750 MW: Hjemmemarkedet har fået en plads

Navnenyheder
Nyt fra direktioner og bestyrelser - del 2

Vestjysk industrikoncern i betalingsstandsning

Store sydamerikanske ordrer til Siemens Gamesa

Nyhedsbrev

Navnenyheder
Nyt fra direktioner og bestyrelser - del 1

Trappefirma tredobler til rekord med en fast kerne

Fire haller er ikke nok: Eltronic udvider for millioner

Computermodeller viser fordel ved ny vindmølletype

Nipper: Der skal flere kvinder til - men ikke nødvendigvis på topposter

MHI Vestas tæt på britisk ordre

Skrotfirma kræver tocifret millionbeløb af Slagelse Kommune

Q-System automatiserer for AVK i Australien

Navnenyheder
Nyt om navne: Svejsehuset henter ny mand på Sjælland

Tre år senere: Boeing dropper endegyldigt sag om danske kampfly

Ny nedjustering fra Nilfisk

Medarbejdere forhindrede katastrofe hos Fiberline

Weptos sigter mod 4 kommercielle MW

Navnenyheder
Nyt om navne: Ny salgskonsulent hos PCP

DTU har fået ny prototype-legeplads

Godt år hos Vestjysk Rustfri Montage

Kallesoe Machinery runder halvt århundrede

Tidligere Cabinplant-ejere bliver partnere i Dansk Stålmontage

Nye maskiner til nye lærlinge hos Rolf Schmidt Industri Plast

Østjysk vindmølle smadret i kraftig blæst

Siemens Gamesa lander egyptisk ordre

Vietnam kigger på dansk havvind

Navnenyheder
Nyt om navne: Ny projektingeniør hos Linka Energy

DIS på opkøb

BSB Industry øjner amerikansk eksporteventyr

Danskere etablerer vindklynge i Taiwan

Nystiftet erhvervspris til Polytech

Danske vind-underleverandører skal kortlægges

Navnenyheder
Nyt om navne: Ny salgschef hos NTI:

Navnenyheder
Nyt om navne: Salgskonsulent gør comeback hos Fyns Kran Udstyr

Navnenyheder
Nyt om navne: Ny R&D manager hos Odin Engineering

Se alle Medlemmernes egne nyheder

Envotherm vinder millionordre til England

Ugens tilbud brugt Durma kantpresser 400 ton x 6000MM sælges

Skal du reparere et kabelbrud hurtigt og effektivt?

Nye partnere i Dansk Stålmontage

VIND en Bruder-bil -Deltag i vores kundetilfredshedsanalyse

Er skærmen på broen gået i sort?

Hagens Fjedre A/S udstiller på Kormarine 2019

SmartInvent - Vault seminar

VKST i front for landbrugets CO2 kamp med nyt solcelleanlæg

Miljøvenlige køleanlæg med naturligt kølemiddel

Konstante Dynamics 365-opdateringer kræver en solid teststrategi

Siemens sætter nye standarder med lanceringen af Simatic PCS neo

Reguleringsventiler til manuel eller automatisk regulering - ProMetal

"Energi kontrol med maksimal nøjagtighed"

Formiddagsevent:Effektiv samhandel ml. kunder & leverandører

Få en forsmag på Industri & Design Forum 2019

Original Char-Lynn motor

Kursus i måleusikkerhed og MSA

Elektriker døgnvagt

Udnytter din virksomhed mulighederne for cirkulær økonomi?

"Samarbejdet giver en fleksibilitet, vi ikke har set før"

Naturlig køling med Aircold's propan køleanlæg

Kjærgaard introducere dataopsamling og analyse uden databoks

DSG Industri gearer op på salgssiden

Historien bag energiforsikring til virksomheders el-aftale

Send til en kollega

0.492