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Defectos en rieles, sus características, causas
y métodos de ensayos no destructivos para su
control
Ingeniería Ferroviaria
Preparó: Mag. Ing. Rodrigo Romero
Revisó: Dr. Javier Fava
Versión 2017
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Contenido
Capítulo 1: Generalidades…………………………………………………………………….…..3
1.1 Introducción…………………………………………………………………….………………3
1.2 Características generales de los rieles………………………………………………….…..3
1.3 Partes del riel…………………………………………………………………………………...4
Capítulo 2: Movimientos, cargas y esfuerzos soportados por el riel………………………….6
2.1Introducción.…………………………………………………………………….………………6
2.2 Movimientos anormales de los vehículos…………………………………………………...7
2.3 Vida útil de los componentes ferroviarios – rieles………………………………………….9
2.4 Cargas en rieles...……………………………………………………………………………10
2.5 Esfuerzos en la vía férrea……………………………………………………………….......12
Capítulo 3: Defectos en rieles…………………………………………………………….….....15
3.1 Identificación del desarrollo de los defectos……………………………………….…...…15
3.2 Defectos transversales………………………………………………………….……...……16
3.3 Defectos longitudinales………………………………………………………………………24
3.4 Defectos en el alma………………………………………………………………………….28
3.5 Defectos en el patín………………………………………………………………………….34
3.6 Defectos superficiales………………………………………………………………………..35
3.7 Otros defectos………………………………………………………...………………………47
3.8 Defectos de soldadura……………………………………………………………………….48
Capítulo 4: Nuevas técnicas para el control de rieles…………………….…………………..54
4.1 Introducción…………………….……………………………………………………………..54
4.2 Método de corrientes inducidas para el control de rieles…...……….…………………..55
Bibliografía…...……….……………………………………………………………………….…..57
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Capítulo 1
Generalidades
1.1 Introducción
Según un relevamiento de la empresa Sofse (Operadora Ferroviaria Sociedad del Estado),
durante el primer trimestre del 2014, el descarrilamiento fue la segunda causa de accidentes
ferroviarios y durante todo el año 2015 este evento se presentó durante 67 ocasiones en la
red de superficie. Esto se podría vincular a las condiciones de operación de ejes, ruedas y
rieles. Por estas razones, es de crucial importancia para un adecuado funcionamiento de los
trenes, el buen estado de estos componentes y el control periódico de los mismos, con el
objetivo de evitar siniestros de gran impacto socioeconómico.
De estos tres componentes, se han seleccionado para este estudio los principales
componentes involucrados en la rodadura de trenes: rueda y riel, ya que no pueden
estudiarse de manera aislada, se analizará la interacción entre ambos, y los esfuerzos que
se generan exclusivamente en los rieles, para finalmente centrarnos en la defectología
asociada al riel y la metodología de Ensayo No Destructivo (END) que se aplica en cada
caso.
1.2 Características generales de los rieles
En el ferrocarril, el riel cumple simultáneamente las funciones de camino de rodadura, de
elemento de guía y sostén de carga. Este elemento se encuentra sometido tanto a
solicitaciones estáticas como dinámicas.
Con la finalidad de que el riel soporte las cargas de servicio a lo largo de su vida útil, deben
cumplir con las siguientes exigencias:
Alta resistencia al desgaste
Alta resistencia a la compresión
Alta resistencia a la fatiga
Alto límite elástico, una alta resistencia a la tracción y elevada dureza
Alta resistencia a la rotura
Buena soldabilidad
Elevada homogeneidad del material en los componentes
Buena calidad de la banda de rodadura
En función de lo expuesto el riel fue evolucionando en su forma y en su proceso metalúrgico
de fabricación a lo largo de los años. Los rieles se fabrican de acero y en general la
composición química de sus componentes es la siguiente:
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Carbono – de 0,40 a 0,82 % - Con él aumenta la dureza y la resistencia al desgaste, pero
también influye en la fragilidad.
Manganeso – de 0,60 a 1,70 % - Influye en la dureza, la resistencia al desgaste y a la
tenacidad (no frágil), pero disminuye la soldabilidad.
Silicio – de 0.05-0,50 % - Aumenta la dureza, la resistencia al desgaste y facilita la
laminación del riel.
Azufre y Fósforo – menos de 0,05 % - No son deseables debido a que fragilizan el acero,
pero es muy costosa su eliminación.
Para mejorar ciertas características del riel se agregan otros aleantes como Ni, Cr, Mb, V y
Al. Variando estos componentes y de acuerdo al proceso de fabricación utilizado se
consiguen distintas calidades de rieles.
1.3 Partes del riel
Actualmente el perfil de riel utilizado es el Vignole, que está constituido por tres partes
principales, que son:
Hongo o cabeza, es la que se utiliza como superficie de rodamiento y está expuesta a las
mayores solicitaciones y sufre el desgaste. Debe tener un alto y ancho suficiente,
dependiendo del calibre de cada riel.
Alma, es el elemento de espesor reducido que tiene la función de unir el hongo con el patín,
asegurando la transmisión de las cargas desde el hongo al patín.
Patín, constituye la base del riel y es plana en la parte inferior, lo que permite su apoyo sobre
los durmientes y debe tener un ancho suficiente, con el fin de distribuir la carga sobre los
durmientes.
A continuación se detalla específicamente otras regiones del riel. La figura 1 muestra la
terminología que se está describiendo.
Superficie de rodadura: Zona en la parte superior de la cabeza del riel, que se encuentra
en contacto con la banda de rodadura de la rueda. En pendientes y en rieles de baja
(velocidad) esta región puede variar desde 20 hasta 70 mm dependiendo del perfil de la
rueda y del riel.
Región esquina de trocha: La esquina superior en el lado de trocha del riel, la cual hace
contacto con la región de pestaña de la rueda. Dependiendo de la geometría riel-rueda, esta
región pude variar entre 15 y 25 mm.
Esquina de trocha: Es el punto en la región de esquina de trocha, con una dirección de 45°
respecto de la horizontal (con o sin peralte).
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Región esquina de campo: La esquina superior del lado de campo del riel. Dependiendo de
la geometría del riel y la rueda, puede presentarse contacto entre ambos.
Zona de apoyo de eclisas: La región en el fondo de la cabeza del riel, la cual hace contacto
con las eclisas. Las eclisas o bridas son los elementos empleados para la unión de rieles.
Empalme cabeza/alma: Región de empalme entre las secciones de la cabeza y el alma.
Eje neutro: Distancia vertical del riel en la cual el segundo momento de área de la sección
superior es el mismo que del inferior. Referido a la flexión, en este punto no hay tensión ni
compresión.
Empalme alma/patín: Región de empalme entre las secciones del alma y el patín del riel.
Cima del patín: Región superior del patín, que se encuentra en contacto con las fijaciones.
Fondo del patín: Región inferior del patín del riel, que se encuentra en contacto con los
durmientes o el balasto.
Pestaña del patín: Región del borde del patín del riel.
Figura 1. Terminología empleada para la ubicación de las partes de un riel.
Línea central
Pestaña de patín
Patín
Empalme alma/patín
Fondo del patín
Cima del patín
Alma
Eje neutro
Zona de apoyo
de eclisas
Empalme
alma/cabeza
Hongo o cabeza
Esquina de
trocha
Región esquina
de trocha
Región esquina
de campo
Superficie de
rodadura
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Capítulo 2
Movimientos, cargas y esfuerzos
soportados por el riel
2.1 Introducción
Previo a tratar el objetivo principal de este documento, que es, analizar los distintos tipos de
defectos asociados a los rieles y la metodología de ensayo no destructivo posible de aplicar
en estos componentes, es necesario introducir la terminología asociada a las direcciones de
las cargas y esfuerzos que generan el inicio de las fisuras y su posterior crecimiento en los
rieles.
La figura 2 ilustra la terminología empleada para describir las direcciones referidas al riel.
- Dirección longitudinal: se desarrolla longitudinalmente a lo largo del perfil, en el plano
vertical.
- Dirección transversal: a través del riel.
- Dirección vertical: perpendicular al riel.
Figura 2. Terminología referida a las direcciones en el riel.
Transversal
Vertical
Longitudinal
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La figura 3 ilustra la terminología empleada para describir los planos en el riel.
- Plano vertical: vertical a lo largo del riel.
- Plano horizontal: horizontal a lo largo del riel.
- Plano transversal: transversal a través del riel.
Figura 3. Terminología referida a los planos en el riel.
2.2 Movimientos anormales de los vehículos
Para poder sustentar un criterio de conservación de la vía, es necesario realizar una
evaluación más precisa de la relación entre los defectos de la vía y los movimientos
perturbadores que los provocan en el tren rodante bajo formas de oscilaciones anormales.
Estos movimientos son por efecto de rotación y traslación y provocan esfuerzos anormales
que los clasificaremos de la siguiente manera: a) por efecto de rotación (considerando el
comportamiento del vehículo con respecto a la vía; b) por efecto de traslación (los cuales son
provocados por la tracción). En la figura 4 se muestran este tipo de movimientos; los cuales
se pasan a desarrollar a continuación.
Figura 4. Clasificación de los movimientos del tren.
G
Vaivén
Z
Y X Cabeceo
Lazo o
serpenteo
por rotación Sacudidas
Serpenteo
por traslación Balanceo
Plano
horizontal
Plano
vertical Plano
transversal
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a) Por efecto de rotación – COMPORTAMIENTO DEL VEHICULO CON RESPECTO A LA
VIA.
1. Alrededor del eje horizontal longitudinal – eje GX de la figura 4 – BALANCEO.
2. Alrededor del eje horizontal transversal – eje GY de la figura 4 – CABECEO.
3. Alrededor del eje vertical GZ de la figura 4 – LAZO.
Balanceo, es el movimiento de la parte superior del vehículo alrededor de un eje paralelo a
la vía (eje GX en la figura 4), ver figura 5. Estos son producidos por defectos aislados
nivelación transversal (alabeo) y tienen una influencia nefasta en la alineación de la vía
produciendo desgaste anormal del riel.
Figura 5. Balanceo.
Cabeceo, es el movimiento de la parte superior del vehículo alrededor de un eje horizontal,
perpendicular al riel (eje GY en la figura 4), ver figura 6. Todo vehículo adquiere este
movimiento cuando el primer eje encuentra un defecto de perfil del riel, juntas bajas y
pendientes bruscas.
Figura 6. Cabeceo.
Lazo, es el movimiento del vehículo completo alrededor de un eje vertical, perpendicular al
eje de la vía (eje GZ en la figura 4), ver figura 7. Es el más importante desde el punto de
vista de la estabilidad y resultan de los movimientos de pivoteo y de traslación. Estas
oscilaciones provienen de la necesidad de admitir un juego entre las pestañas de las ruedas
y las líneas directrices de la vía, aún en recta, para facilitar el rodamiento. El juego permite a
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los vehículos oscilar de derecha a izquierda y viceversa bajo la influencia de las
características del trazado (recta, curvas, transiciones, peralte, etc.).
Este fenómeno se produce sin choque mientras la carga lateral no sea lo suficientemente
grande; en caso contrario se produce con choque y, además, puede provocar el
deslizamiento transversal de la rueda sobre el riel.
Figura 7. Lazo.
b) Por efecto de traslación – SON PROVOCADOS POR LA TRACCIÓN.
4. Según el eje longitudinal GX de la figura 4 – VAIVEN.
5. Según el eje transversal GY de la figura 4 – SERPENTEO.
6. Según el eje vertical GZ de la figura 4 – SACUDIDAS.
Vaivén, es el movimiento del vehículo completo paralelo a los rieles en sentido longitudinal,
figura 8.
Figura 8. Vaivén.
Serpenteo, es el movimiento del vehículo perpendicular a los rieles, figura 9.
Figura 9. Serpenteo.
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Sacudidas, es el movimiento de la parte superior del vehículo en el sentido vertical, figura
10.
Figura 10. Sacudidas.
2.3 Vida útil de los componentes ferroviarios – rieles
Desarrollo de los defectos
Hay varios factores que pueden influir en la vida útil estimada del riel. Sin embargo, es
importante tener en cuenta que no es posible predecir la vida útil del riel o el desarrollo de los
defectos.
Programas de mantenimiento de la vía
Estos programas consisten en cualquier procedimiento de mantenimiento de la vía que
permite asegurar que las vías siguen manteniendo el soporte adecuado; a fin de reducir la
flexión del riel, proporcionar un control adecuado de fricción, y proporcionar un
mantenimiento del perfil del riel.
La vida útil de un riel se determina principalmente por tres factores:
Desgaste: A través de las cargas y de la circulación de los trenes, los rieles se desgastan en
vertical y lateralmente por el contacto con la pestaña de la rueda. El mayor desgaste lateral
de los rieles se produce en el riel exterior de las curvas, principalmente en la cara interior del
riel. En vías rectas, por deficiencias en la alineación y nivelación se dan los desgastes
laterales. Estos ocurren, debido a las elevadas fuerzas que generan las pestañas de las
ruedas. El desgaste también se presenta en la superficie de rodadura del riel debido a la
interacción rueda/riel y también debido al mantenimiento del mismo (proceso de amolado).
Los desgastes de los rieles en las juntas dependen fundamentalmente del estado de éstas y
del balasto.
Deformación plástica: Puede ocurrir en los rieles de alta o de baja ante todo en curvas
sujetas a elevadas cargas axiales de operación. El flujo plástico se debe a los esfuerzos de
contacto rueda/riel aplicados que exceden la resistencia del material.
Los términos: rieles de alta o de baja hacen referencia a la velocidad de operación de los
trenes.
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Defectos: se generan tanto en rieles como en ruedas, debido a una amplia variedad de
causas. Si no se detectan a tiempo, los defectos crecen y posiblemente causan fallas en los
rieles; o al menos el mantenimiento requerido para su reparación es más costoso.
Las mejoras en los procesos metalúrgicos de fabricación de rieles (como el proceso de
colada continua, la introducción de aceros de alto carbono con mayor resistencia al desgaste
o la introducción de rieles con tratamientos de endurecimiento en la superficie de la cabeza);
por un lado han reducido el desgaste y la ocurrencia de defectos internos en el alma o en la
cabeza del riel (con origen en el proceso de fabricación); pero por otro lado, la ocurrencia de
fallas ocasionadas por la propagación de defectos superficiales producidos por fatiga de
contacto por rodadura, se han vuelto mucho más comunes debido a que han permitido que
esos defectos se desarrollen. Es decir que los nuevos materiales presentan mejor resistencia
al desgaste, son más duraderos en el tiempo y tienen menor cantidad de fallas internas de
fabricación; pero por otro lado los materiales se fatigan y muchas veces se generan defectos
que se propagan sin mostrar evidencia de su presencia, ocasionando posteriores roturas.
2.4. Cargas en rieles
En los ferrocarriles de carga se calcula que la carga estática llega a 35 Tn/eje. Mientras que
la carga dinámica se puede estimar como el incremento sobre la carga estática que se
produce a medida que se aumente la velocidad del vehículo. En líneas de alta velocidad,
actualmente se alcanzan velocidades que superan los 300 Km/h. Por otro lado estos
componentes están sujetos a altas solicitaciones laterales por el empuje de las ruedas,
especialmente en las curvas pronunciadas. En esta sección se detalla la terminología
empleada para la carga aplicada sobre los rieles debido a la interacción con las ruedas.
Carga vertical: Es la carga aplicada por la pisada de la rueda a todo el riel bajo condiciones
normales de operación, ver figura 11. Sin embargo, este tipo de carga puede tener tres
componentes:
- La componente estática o nominal: Es la carga equivalente del peso bruto del
vehículo divido por el número de ruedas. Cabe mencionar que usualmente se citan
las cargas nominales por eje. Sin embargo para el desarrollo de defectos en rieles
haremos referencia a la carga sobre las ruedas, cuyo valor depende del peso del
vagón. También debemos mencionar que en vías curvas, dependiendo del peralte de
la vía y de las velocidades de operación, las cargas nominales de las ruedas
aplicadas sobre los rieles de alta y de baja pueden diferir aproximadamente un 20 –
30% (en este caso rieles de alta y de baja se refieren a los rieles que están en la
parte superior e inferior del peralte, respectivamente).
- La componente dinámica, la cual se incrementa sobre el valor de la carga estática
a medida que el vehículo aumenta la velocidad, debido a la dinámica vertical de los
bogies interactuando con la geometría de la vía.
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- La componente de impacto, consiste en el incremento adicional sobre las
componentes estáticas y dinámicas que ocurre cuando una rueda viaja sobre el riel
debido a una corta irregularidad vertical; tales como defectos en la soldadura, juntas
mecánicas, corrugaciones, quemaduras severas en las ruedas, etc.; o si la rueda
tiene aplanaduras o presenta ovalidad. En el último caso, el efecto que se percibe es
un martilleo constante sobre el riel.
Por lo tanto, la carga vertical real aplicada al riel se determina sumando todas estas
componentes.
Bajo consideraciones reales de operación, es frecuente que el mal ajuste de los resortes de
suspensión distribuya los pesos en forma desigual, aumentando una componente y
reduciendo otra. Estos pesos mal distribuidos afectan considerablemente el efecto de los
movimientos de lazo, balanceo, etc.; como así también las vibraciones causadas por las
irregularidades de la vía en la parte no suspendida del vehículo. Haciendo que la carga real
aplicada sea considerablemente mayor que la carga nominal.
Carga Lateral: Esta es la carga usualmente aplicada por la pestaña de la rueda a los rieles
en las curvas (ver figura 11), debido a las fuerzas que curvan el conjunto rueda/bogie. Sin
embargo en curvas poco pronunciadas, o aún en caminos rectos, se pueden producir cargas
dinámicas laterales considerables cuando el conjunto de ruedas, bogies y/o vehículo tienen
un comportamiento dinámico lateral alto (oscilación lateral). A esto se suma los movimientos
de lazo y de balanceo, que en mayor o menor grado son inevitables. Este tipo de cargas
tienden a forzar los rieles hacia el exterior de las curvas, forzando las fijaciones.
Creep (fluencia): Las fuerzas de creep se generan en la zona de contacto rueda/riel, debido
a la acción muy localizada de la rodadura de la rueda sobre el riel, ver figura 11.
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Figura 11. Terminología empleada para las cargas.
Las fuerzas de creep en la dirección longitudinal se producen generalmente cuando las
ruedas ejercen algo de tracción sobre el riel, o cuando el conjunto sólido de ruedas trata de
acoplarse a una curva pronunciada y compensar la diferencia de contacto entre los
diferentes diámetros de rueda con el riel
Las fuerzas de creep se presentan generalmente en la dirección lateral o transversal
cuando el conjunto de ruedas oscila lateralmente en el riel. A menudo, se producen ambas
fuerzas de creep, longitudinales y laterales; por ejemplo: cuando un eje montado intenta
acoplarse a una curva en un modo de mal alineamiento.
2.5 Esfuerzos en la vía férrea
La vía constituye un conjunto que tiene que ser resistente y a la vez también debe ser
elástica. Los esfuerzos que se consideran en esta sección se refieren a los que afectan al riel
completo o a cierta longitud del mismo; como ser la distancia entre durmientes, la sección
transversal, o las partes de sujeción (por ejemplo con las eclisas). Como aproximación
podríamos imaginar a los rieles (o a partes del mismo) como vigas, en las que también se
deben considerar los esfuerzos en la sección.
Si la vía fuese un conjunto armado completamente rígido e indeformable, el resultado sería
una serie de reacciones muy violentas al paso de los trenes. No obstante ésta debe ser lo
suficientemente resistente como para no adquirir deformaciones permanentes o plásticas al
paso de las cargas móviles, las cuales frecuentemente son de valores elevados.
Creep
longitudinal
Creep
lateral
Carga
vertical
Carga
lateral
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La vía como está concebida debe servir, al mismo tiempo, como soporte de las cargas y guía
de los trenes; Lo que termina siendo una solución de compromiso. El hecho que debe existir
un espacio entre la pestaña de la rueda y el riel obliga a tener un juego u holgura que si bien
reduce la fricción, este aumenta los movimientos laterales y/o transversales.
Esfuerzos de Flexión: La flexión en los rieles puede ocurrir debido a diversos factores, ver
figura 12:
- La carga vertical aplicada por las ruedas, la cual causa flexión vertical entre los
durmientes. Esto conlleva a esfuerzos longitudinales de tensión en el patín y de
compresión en la cabeza del riel.
La carga vertical también puede causar flexión vertical en el soporte del alma. Esto
conlleva a que se presenten esfuerzos longitudinales de tensión sobre las eclisas.
- La carga lateral aplicada por las ruedas, ésta causa que la cabeza del riel se mueva
lateralmente respecto al patín. Esto genera esfuerzos verticales de tensión en el alma
del riel. Esta carga también incrementa los esfuerzos longitudinales sobre las eclisas
ubicadas en el lado de campo.
- Las cargas verticales que son aplicadas a una cierta distancia de la línea central del
riel; por ejemplo: cuando zonas de cavidades en la rueda entran en contacto con las
zonas planas del riel. Esto conlleva a la torsión del riel, lo cual puede causar
esfuerzos de tensión vertical adicionales en el alma del riel y esfuerzos longitudinales
de tensión en las eclisas.
Esfuerzos térmicos: Estas tensiones se producen en los rieles largos soldados o
continuamente soldados. Son a causa de la expansión térmica longitudinal y la contracción
que se produce cuando la temperatura real del riel aumenta por encima o se reduce por
debajo de la temperatura libre de tensión a la que los rieles han sido soldados en campo, ver
figura 12.
- Cuando la temperatura de los rieles está por encima de la condición libre de
tensiones, se establecen esfuerzos longitudinales de compresión.
- Cuando la temperatura de los carriles está por debajo de la condición libre de
tensiones, se establecen esfuerzos longitudinales de tracción, que influyen en el
desarrollo de defectos del riel, en particular en el plano transversal.
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Figura 12. Esfuerzos soportados por el riel.
Tensiones residuales: Estas tensiones se producen en los rieles de “primera calidad”,
debido a los procesos de fabricación que se aplican. En particular durante el enderezado por
rodillos y el endurecimiento en la cabeza del riel. El término primera calidad hace referencia
a los rieles que se emplean en lugares donde están sujetos a mayores esfuerzos, como por
ejemplo cerca de las estaciones y andenes.
También se generan tensiones residuales tanto en la soldadura a tope y en la soldadura
aluminotérmica del riel, debido a la expansión diferencial y la contracción del metal que se
produce durante el proceso.
Las características de las tensiones residuales son altamente variables. Por ejemplo, tanto el
proceso de endurecimiento de la cabeza del riel y las soldaduras aluminotérmicas pueden
presentar esfuerzos verticales muy altos en el alma del riel. Por otro, lado el endurecimiento
en la cabeza puede presentar esfuerzos longitudinales en la cima de la cabeza y el patín, y
esfuerzos longitudinales de compresión en el alma y el lado de la cabeza, ver figura 12.
Esfuerzos longitudinales: Los procesos de frenado y de aceleración producen esfuerzos
longitudinales que tienden a desplazar y/o producir corrimiento de los rieles, afectando la
posición original de los mismos. Esto ocurre en donde los trenes deben parar y arrancar
nuevamente, sectores de andenes de estaciones, fuertes pendientes, etc.
Otro desplazamiento longitudinal de los rieles es el que producen el choque o golpeteo de
las ruedas sobre las juntas; o las deformaciones elásticas de los rieles que produce una
especie de ondulación. Otro factor es el térmico, tanto en elevadas temperaturas como en
bajas temperaturas, ver figura 12.
Carga vertical
descentrada
Carga lateral
Esfuerzo de
torsión
Carga vertical
Esfuerzo de flexión en la cabeza
Esfuerzos térmicos
Esfuerzos residuales
Esfuerzo de flexión en el patín
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Capítulo 3
Defectos en rieles
3.1 Identificación del desarrollo de los defectos
La identificación del desarrollo o crecimiento de los defectos es determinado por el tipo de
defecto, el origen, y la dirección de crecimiento en relación con los planos de la sección del
riel: defectos transversales (planos transversal); defectos longitudinales (planos vertical y
horizontal). Existen otros tipos de defectos que se clasifican según su ubicación en el riel,
como los defectos en el alma y los defectos en el patín.
Los defectos que se desarrollan en un plano transversal son normalmente internos al inicio y
no pueden identificarse de forma visible hasta que el defecto se fisura y llega a la cabeza del
riel.
El tamaño del defecto transversal interno sólo se puede identificar completamente al romper
el riel por su sección transversal; sin embargo, se puede estimar a través de la inspección
ultrasónica. Después de que se rompe el riel, un defecto transversal se mide contra el área
de la sección transversal de la cabeza del riel. Por ejemplo, si la mitad de la sección
transversal de la cabeza del riel muestra el crecimiento del defecto, el defecto se denomina
fractura del 50%.
a) Se han identificado tres tipos de crecimiento de defectos en los defectos
transversales:
Crecimiento normal o fractura dúctil - se lleva a cabo en etapas muy graduales durante un
período considerable de tiempo. Cuando el crecimiento está completo, toda la cara de la
separación transversal es lisa y bien definida. No hay limitación en el número de anillos de
crecimiento, la distancia entre los anillos, o el tiempo de desarrollo.
Crecimiento rápido- muestra el crecimiento del defecto en varias etapas pequeñas. Cuando
el desarrollo se ha completado, la fractura es pequeña, pulida y bien definida, se encuentra
rodeada por una superficie granular áspera, que muestra varios anillos de crecimiento con un
aumento gradual de tamaño.
Crecimiento repentino o fractura frágil - muestra un crecimiento del defecto en algunas
etapas de gran tamaño. Cuando el desarrollo se ha completado, la fractura es pequeña,
pulida y bien definida, se encuentra rodeada por una superficie granular rugosa, que muestra
uno o dos anillos de crecimiento. La distancia entre los anillos aumenta en proporción con la
tasa de crecimiento del defecto.
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a) Rupturas de múltiples etapas
Los defectos que se desarrollan en una dirección angular o longitudinal, también producen
etapas identificables de crecimiento que se denominan fracturas de múltiples etapas (en este
tipo de rupturas se incluyen defectos en agujeros de pernos de eclisas, base de eclisas, y
defectos de separación de la cabeza y el alma). Cuando un defecto muestra múltiples etapas
de desarrollo, cada etapa se considera una etapa de desarrollo por separado.
Normalmente, hay una condición identificable de fatiga pre-existente, seguida por otra etapa
de crecimiento. Si no existe una condición de fatiga pre-existente, el fallo se denomina
fractura frágil.
3.2 Defectos transversales
Un defecto transversal es una fractura progresiva que se desarrolla paralelamente al área de
la sección transversal de la cabeza del riel. Al romper el riel para realizar un estudio más
detallado, el defecto transversal se identifica con mayor precisión. Los defectos transversales
más comunes son:
- Fisura transversal
- Fisura compuesta
- Detalle de fractura
- Fractura de quemadura en zona de locomotora
- Fractura de quemadura soldada
El término detalle de fractura se lo empleará a lo largo de este texto para pormenorizar las
características de la superficie de fractura una vez que el defecto, ya sea superficial o
interno, se hace crítico y produce la ruptura del componente.
El dimensionamiento de un defecto orientado transversalmente se reporta mediante un
porcentaje aproximado del área de la sección transversal de la cabeza del riel.
El crecimiento puede ser normal o en múltiples etapas previo a la falla (como se mencionó
en la sección anterior).
Los defectos transversales, que se inician como internos, no tienen indicaciones exteriores
hasta que el defecto alcanza la superficie del riel (aparecen grietas en la superficie). Es
entonces cuando se la puede reconocer por las siguientes características:
Una pequeña fisura en ángulo recto a la superficie de rodadura, usualmente se
presenta en los costados de la cabeza o en la zona de empalme debajo de la cabeza.
En pocas ocasiones la fisura aparece sobre la superficie de rodadura.
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Decoloración (oxidación rojo o púrpura) alrededor de la fisura. Esta decoloración se
produce por la corrosión interna y se conoce como sangrado.
Una pequeña fisura en la esquina superior en el lado de trocha de la cabeza del riel.
En rieles transpuestos (el riel que se retira de un lado de vía y pasa al otro lado, sin
girarlo) la fisura puede ocurrir sobre la esquina de campo. Las fisuras en el lado de
trocha aparecen muy a menudo; pero sólo deben de causar preocupación cuando
una simple grieta se extiende más abajo del costado del riel o aún más a través de la
cabeza de rodadura (cuando se lo compara con otras fisuras).
Una pequeña fisura horizontal en el lado de la cabeza que se vuelve hacia
arriba/abajo en uno o ambos extremos. Esta fisura usualmente muestra sangrado.
Además, normalmente aparece una aplanadura en la superficie de rodadura.
Una pequeña fisura que se extiende hacia abajo en ángulo recto a la fisura horizontal
creada por descascaramiento de la esquina superior de trocha de la cabeza del riel.
El descascaramiento se puede identificar mediante la presencia de suaves
decoloraciones en el lado de trocha sobre la superficie de rodadura. Si el riel ha sido
transpuesto, el descascaramiento aparece en el lado de campo.
3.2.1 Fisura transversal
Definición: una fisura transversal es una fractura progresiva transversal que se origina a
partir de un núcleo ubicado dentro de la cabeza del riel, que se extiende hacia el exterior
como una superficie suave, brillante u oscura, redondeada u ovalada, en ángulo recto a la
longitud del riel. Las fisuras transversales provienen de los procesos de manufactura y se
encuentran desde los años 1930 predominantemente en los rieles sin enfriamiento
controlado. Sin embargo, se pueden desarrollar en rieles modernos con alto contenido de
cromo y/o con microestructuras susceptibles a partir de daño por hidrógeno.
Origen: El origen es una imperfección en el acero, como un fragmento de una fisura o una
pequeña inclusión. Frecuentemente el impacto de la rueda o los esfuerzos de flexión
empiezan el crecimiento de la separación transversal alrededor de la imperfección que da
origen a la fisura.
Crecimiento: El crecimiento de este tipo de defectos es normalmente lento hasta que el
defecto alcanza el 20-25%. Es normal que un riel con una fisura transversal se mantenga en
servicio por un tiempo sin mayor crecimiento. Después de que se alcanza el 25%, el
crecimiento es rápido.
Riesgos: La fisura transversal es peligrosa debido a:
- Tiende a ocurrir en varios lugares a través del mismo riel.
- La falla casi siempre ocurre antes que el defecto se haga visible
- La falla en servicio es usualmente una ruptura completa del riel a través de la cabeza,
alma y patín.
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Figura 13. Fisura transversal.
Identificación: Las características distinguibles son un centro cristalino o núcleo y una
superficie de desarrollo casi lisa alrededor de este. Una fisura transversal deberá presentar
un núcleo de tamaño aproximado de 3 mm en la superficie transversal de la cabeza. La
fisura rodea completamente al núcleo y muestra un crecimiento que se origina desde el
núcleo.
Apariencia: Una fisura transversal no puede ser categóricamente identificada hasta que el
riel se rompe para una posterior inspección.
Detección: Las fisuras transversales se pueden detectar a través del método de ultrasonidos
mediante transductores con haces a 70°.
3.2.2 Fisura Compuesta
Definición: Una fisura compuesta es una fractura progresiva que se origina en una división
horizontal en la cabeza del riel que se vuelve hacia arriba o abajo en la cabeza como una
superficie suave, brillante u oscura, progresando hasta que está sustancialmente en ángulo
recto a la longitud del riel.
Figura 14. Fisura compuesta.
Núcleo
21
Origen: Usualmente la fisura empieza como una separación horizontal de una grieta
longitudinal interna, segregación o inclusión (desde el proceso de manufactura). Crece
longitudinalmente una cierta distancia, entonces gira (hacia arriba, hacia abajo, o en ambos
sentidos) en relación al plano transversal.
Crecimiento: El crecimiento es normalmente lento hasta que el defecto alcanza el 30-35%.
Si la separación horizontal es suficientemente severa para alcanzar la superficie y causar
aplanaduras en la superficie de rodadura, el crecimiento es rápido.
Riesgos: La fisura compuesta puede resultar en una falla de tipo oblicua y peligrosa debido
a que:
- Puede ocurrir en varios lugares del mismo riel si la grieta o segregación existe a lo
largo de la longitud del riel.
- Algunas veces la falla ocurre antes que el defecto sea visible
- Usualmente la falla en servicio es una ruptura completa del riel a través de la cabeza,
alma y patín.
Identificación: Ambas separaciones, longitudinal y transversal, usualmente se encuentran
expuestas. La separación longitudinal puede ser tan corta como 3 mm, mostrándose solo
como un desplazamiento entre dos planos transversales; usualmente este es paralelo a la
superficie de rodadura. La separación transversal algunas veces se parece a una fisura
transversal excepto que no existe núcleo. Las fisuras compuestas requieren el examen de
ambas caras de fractura para localizar el origen de la división horizontal de la cabeza.
Apariencia: Una fisura compuesta no puede ser categóricamente identificada hasta que el
riel se rompe para una inspección posterior.
Detección: Las fisuras compuestas se pueden detectar a través del método de ultrasonidos
mediante transductores con haces a 70°.
3.2.3 Detalle de fractura de descascaramientos (shelling)
Definición: Un detalle de fractura de descascaramiento, ya sea visible o no, es una fractura
progresiva en o cerca de la superficie de la cabeza del riel. No debe confundirse esta fractura con fisuras transversales, compuestas, u otros defectos con orígenes internos. Origen: El origen es usualmente una grieta longitudinal o una raya cerca de la superficie de
rodadura en el lado de trocha (o del lado de campo si el riel ha sido girado). La separación avanza longitudinalmente (no como una verdadera fisura horizontal), en un ángulo relacionado con la cantidad de desgaste en la esquina de trocha. Entonces la fisura gira hacia abajo y hacia adentro para formar una separación transversal.
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Crecimiento: Normalmente el crecimiento es lento hasta que el defecto alcanza el 15%. El crecimiento entre el 20% y 60% es algunas veces rápido o repentino, se produce justo antes de completar la falla. Riesgos: El detalle de fractura del descascaramiento es peligroso debido a:
- El crecimiento puede ser rápido y repentino durante etapas tempranas del crecimiento.
- Usualmente la falla ocurre antes que el defecto sea visible - La falla en servicio usualmente es una ruptura completa del riel a través de la cabeza,
alma y patín.
Figura 15. Detalle de fractura que se origina de un descascaramiento visible.
Identificación: Con frecuencia la separación longitudinal y la raya/grieta donde se origina no
son visibles. La componente transversal se asemeja a una fisura transversal excepto que no se presenta núcleo y la separación transversal se propaga desde una separación longitudinal en la esquina superior de trocha. Apariencia: El detalle de fractura no puede ser totalmente identificado hasta que se rompe
el riel para una inspección posterior. Detección: El daño por fractura de descascaramiento se puede detectar mediante el método
de ultrasonidos empleando transductores con haces a 70°.
3.2.4 Detalle de fractura de head check
Definición: Un detalle de fractura de un head check es una fractura progresiva que empieza
en la esquina de trocha de la cabeza y se propaga transversalmente a través de la cabeza.
Toma el nombre de defecto head check debido a que su forma se asemejan a la forma en
que dibujamos un visto (comprobar) cuando llenamos un formulario.
Origen: El origen es una condición de head check localizada en la esquina superior de
trocha del riel, usualmente causada por cargas concentradas, las cuales entonces trabajan en frío al acero. Estas también pueden denominarse como grietas térmicas. Crecimiento: Normalmente el crecimiento es lento hasta que el defecto alcanza el 5%.
Alcanzado este nivel el crecimiento posterior es muy rápido.
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Riesgos: el detalle de fractura de head checks puede ser peligroso debido a:
- Tiende a ocurrir en varios lugares en el mismo riel. - Muchos fallan completamente antes de que se alcance el 15% en tamaño, debido a
los esfuerzos en la esquina de trocha en las curvas pronunciadas. - La falla en servicio usualmente es una ruptura completa del riel a través de la cabeza,
alma y patín. Identificación: Un detalle de fractura de head check muestra una separación transversal la
cual empieza en la esquina de trocha y se propaga en forma de anillos crecientes alrededor del punto de origen. Apariencia: El detalle de fractura no puede ser totalmente identificado hasta que se rompe
el riel para una inspección posterior. Detección: El daño producido por head checks se puede detectar mediante el método de
ultrasonidos empleando transductores con haces a 70°, cuando la propagación transversal ya es considerable (5% o más). Los head checks incipientes se detectan por inspección visual. Sin embargo, con la inspección visual no se puede evaluar el desarrollo del daño hacia el interior del riel; esto se puede realizar con corrientes inducidas.
Figura 16. Detalle de fractura de head check.
3.2.5 Detalle de fractura inversa
Definición: El detalle de fractura inversa es una fractura progresiva, que comienza en la
esquina inferior del lado de trocha de la cabeza del carril, extendiéndose transversalmente a través de la cabeza del riel. Origen: El origen es un concentrador de tensión asociado con una condición de entalla en
borde laminado en frío ubicado en la esquina inferior de la cabeza del riel. Típicamente este defecto se asocia con severos desgastes del riel y altas cargas axiales.
Head checks
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Crecimiento: El crecimiento es normal hasta que el defecto alcanza el 10%. Después del 10%, el crecimiento es rápido o repentino, previo a completar la falla de la sección transversal. Riesgos: El detalle de fractura inversa es peligrosa debido a:
- Puede ocurrir en varios lugares del mismo riel - Puede fallar completamente antes que alcance el 15% de tamaño - Usualmente la falla ocurre en el 80% del tiempo para una fractura de detalle típica - La falla en servicio es usualmente una ruptura completa de la riel a través de la
cabeza, alma y patín
Figura 17. Detalle de fractura inversa.
Identificación: El detalle de una fractura inversa muestra una separación transversal la cual
empieza en la parte baja de la esquina de trocha y se propaga en forma de aros concéntricos difundiéndose desde el punto de origen. Apariencia: El detalle de fractura inversa no puede ser totalmente identificado hasta que se
rompe el riel para una inspección posterior. Detección: El detalle de fractura inversa se puede detectar mediante el método de
ultrasonidos con el uso de transductores con haces a 70°.
3.2.6 Fractura quemadura de locomotora
Definición: Una fractura de quemado de locomotora es una fractura progresiva en la cabeza
que comienza como una quemadura (donde las ruedas conductoras deslizan en la parte superior de la cabeza). En su desarrollo hacia abajo, frecuentemente se asemejan a las fisuras compuestas o transversales, pero no deben ser confundidas con estos tipos de defectos. Origen: Estos defectos se originan cuando una rueda de locomotora que desliza calienta una porción de la superficie del riel y se enfría rápidamente formando fisuras de origen térmicas. El impacto de las ruedas sobre las áreas quemadas afectadas comienza una pequeña separación horizontal del metal quemado del resto del metal del riel, desarrollando una aplanadura. La separación transversal puede empezar desde una fisura térmica en la región de quemado en cualquier momento.
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Crecimiento: El crecimiento es normalmente lento hasta el tamaño de 10 – 15%. Luego el crecimiento es rápido. Es común tener más de una quemadura de locomotora en una corta distancia. Riesgos: La fractura por quemadura de locomotora es peligrosa debido a:
- Puede ocurrir en varios lugares en el mismo riel debido a que todas las ruedas motrices o conductoras deslizan juntas.
- La falla puede ocurrir antes que el defecto sea visible. - La falla en servicio es usualmente una ruptura completa del riel a través de la cabeza,
alma y patín.
Figura 18. Quemadura por locomotora.
Identificación: Una fractura por quemadura de locomotora muestra una superficie quemada.
La separación transversal no tiene núcleo y puede encontrarse en cualquiera de los tres planos. La separación horizontal comienza en la superficie de rodadura y se inclina hacia abajo. Apariencia: La separación transversal no es visible hasta que el defecto alcanza la
superficie del riel (aparecen grietas superficiales). Después del agrietamiento externo, la fractura muestra las siguientes características:
- Una pequeña fisura sobre el lado de la cabeza, en la vecindad inmediata de la quemadura y en ángulo recto a la superficie de rodadura.
- Las fisuras transversales térmicas se extienden desde la quemadura hacia la esquina de trocha y baja al lado de trocha de la cabeza.
- Una separación horizontal agrietada visible sobre el lado de campo bajo el área quemada.
Detección: Las fracturas por quemado se pueden detectar a través del método de ultrasonidos con transductores con haces a 70°.
3.2.7 Fractura de quemado soldada
Definición: Una fractura de quemado soldada es una separación transversal progresiva en
la cabeza, la cual se desarrolla sustancialmente en ángulos rectos a la superficie de rodadura (empieza en un área de quemado que fue reparada por soldadura).
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Origen: Una fractura de quemado soldada suele ser resultado de una limpieza inapropiada de un defecto de quemadura de locomotora, previo a una reparación mediante soldadura, que no consigue eliminar las grietas térmicas creadas por las quemaduras de locomotora originales. Un enfriamiento inapropiado de la quemadura reparada también puede crear nuevas fisuras térmicas. Crecimiento: El crecimiento es bastante lento hasta que el defecto alcanza el 15 - 20%.
Luego, el crecimiento es más rápido y exacerbado por el tráfico pesado y las cargas o inadecuado mantenimiento de las vías. Riesgos: La fractura quemada soldada es peligrosa debido a:
- La falla puede ocurrir en tamaños relativos pequeños. - Generalmente la falla ocurre antes que el defecto sea visible. - La falla en servicio es con frecuencia una ruptura del riel a través de la cabeza, alma
y patín. Identificación: Una fractura quemada soldada a menudo muestra evidencia externa de que
ha sido reparada por soldadura (relleno desigual, marcas de la amoladora, etc.). Generalmente la separación transversal se desarrolla en una línea de demarcación entre el metal base y el metal de aporte y por lo general parece ser una separación horizontal poco profunda. Apariencia: Una fractura quemada soldada no es visible hasta que el defecto alcanza la
superficie del riel (aparecen grietas en la superficie). Es entonces cuando se pueden identificar como una delgada fisura en ángulo recto con respecto a superficie de rodadura. La fisura puede ser visible sobre el lado campo o trocha de la cabeza o en el área de empalme. Detección: Las fracturas por quemado soldadas se pueden detectar mediante el método de
ultrasonidos con transductores con haces a 70°.
3.3 Defectos longitudinales
Un defecto longitudinal es cualquier fractura progresiva la cual tiene solo una separación longitudinal. Los defectos longitudinales más comunes son:
- Separación horizontal de la cabeza. - Ruptura vertical de la cabeza. - Ruptura de corte o cizallamiento.
Normalmente el tamaño de los defectos orientados longitudinalmente se reportan en milímetros.
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3.3.1 Separación horizontal de la cabeza
Definición: Una separación horizontal de la cabeza es una fractura longitudinal progresiva
que se origina dentro de la cabeza del riel, generalmente ubicada a 6 mm por debajo, o más,
de la superficie de rodadura y avanza horizontalmente en todas las direcciones. Usualmente
viene acompañada por aplanaduras sobre la superficie de rodadura. El defecto se asemeja a
una fisura longitudinal cuando este alcanza la superficie de la cabeza del riel.
Origen: El origen es una grieta longitudinal interna, segregación o inclusiones que provienen
del proceso de manufactura. La ruptura avanza longitudinal y horizontalmente paralela a la
superficie de rodadura. El impacto de las ruedas puede iniciar una ruptura transversal; en
estos casos, el defecto se clasifica como una fisura compuesta. Una ruptura horizontal puede
estar presente en varios lugares dentro de la misma sección del riel.
Figura 19. Ruptura horizontal de la cabeza que se origina a partir de un defecto interno.
Figura 20. Vista lateral de la ruptura horizontal de la cabeza.
Crecimiento: El crecimiento es generalmente rápido para la longitud de separación
longitudinal interna, pero se puede detener por completo. La fisura horizontal también puede
curvarse hacia abajo y empezar una fisura transversal. Las cargas de impacto pueden iniciar
la ruptura transversal, cambiando la clasificación del defecto a una fisura compuesta.
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Riesgos: La separación horizontal de la cabeza es riesgosa debido a:
- Tiende a ocurrir en varios lugares a través del mismo riel puesto que la grieta o
segregación puede existir a lo largo de la longitud del riel.
- Este tipo de defecto puede desarrollarse hacia una fisura compuesta, en cuyo caso la
falla en servicio es una ruptura transversal completa.
Apariencia: Una separación horizontal de la cabeza muestra las siguientes características:
- Antes de agrietarse en el exterior, esta muestra una mancha plana oscura sobre la
superficie de rodadura, acompañada por un ligero ensanchamiento o una caída de la
cabeza.
- Después de agrietarse en el exterior, una delgada fisura emerge ya sea en el lado de
campo o el lado de trocha (o en ambos lados) y al menos 1/3 del camino por debajo
de la parte superior de la cabeza.
Detección: La separación horizontal de la cabeza se puede detectar mediante ultrasonido
con transductores a 0 y 45°.
3.3.2 Separación vertical de la cabeza
Definición: Una separación vertical de la cabeza (VSH por sus siglas en inglés – Vertical
Split Head) es una fractura longitudinal progresiva a través o cerca de la mitad de la cabeza,
que se extiende en o a través de esta. Puede mostrar una fisura o una veta de óxido debajo
de la cabeza, cerca del alma; o las piezas se pueden separar del costado de la cabeza.
Origen: El origen es una grieta longitudinal interna, segregación o inclusión que proviene del
proceso de manufactura. La ruptura avanza longitudinalmente y horizontalmente, paralelos al
costado de la cabeza, entonces gira gradualmente al lado de trocha o de campo de la
cabeza. En algunas ocasiones uno de los extremos de la VSH gira hacia el lado de trocha
con el otro extremo girando hacia el lado de campo.
Crecimiento: El crecimiento es comúnmente rápido después de que la grieta o separación
se abre. Este continúa su crecimiento rápidamente hasta que la ruptura resulta hacia el
exterior.
Riesgos: Una separación vertical de la cabeza es peligrosa debido a:
- Usualmente no es visible sobre la superficie, hasta que el crecimiento tiene una
longitud de varios centímetros.
- Si la ruptura es en el lado de trocha del riel y la ruptura se produce durante el
servicio, las ruedas del vagón tendrán una tendencia a subir a la parte superior del
riel o caer hacia la trocha, causando un descarrilamiento.
- En caso de falla en servicio, el riel puede romperse en varias piezas.
- Una porción considerable de la cabeza del riel se debilita.
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Figura 21. Separación vertical de la cabeza.
Apariencia: Una separación vertical de la cabeza muestra lo siguiente:
- Una banda oscura sobre la superficie de rodadura.
- Ensanchamiento de la cabeza en la longitud de la ruptura. El lado de la cabeza donde
la separación esta desplazada puede mostrar signos de hundimiento o caída.
- La caída de la cabeza causa la aparición de una banda de óxido en la zona de
empalme cabeza/alma.
- En etapas avanzadas, es evidente un sangrado de la fisura en la zona de empalme.
Detección: La separación vertical de la cabeza se puede detectar mediante ultrasonido con
transductores a 0 y 45°.
3.3.3 Ruptura de corte o cizallamiento
Definición: Una ruptura por corte es una separación longitudinal de la cabeza del riel que
resulta de una pérdida significativa del metal base de la cabeza del riel. Esto resulta en un
debilitamiento de la capacidad para soportar cargas.
Origen: una ruptura por corte por lo general no se asocia con condiciones inherentes en el
material. En su lugar, este tipo de ruptura normalmente ocurre cuando las cargas en el riel
están desplazadas del eje central, causando el colapso de la cabeza del riel; y en algunas
ocasiones se lo asocia con problemas en la trocha, rieles livianos, desgaste severo del riel
(desgaste vertical), o cargas fuera del eje central causadas por material rodante desgastado.
Crecimiento: Usualmente el crecimiento es repentino. Un precursor del cizallamiento sería
la fluencia o deformación en el radio de empalme similar a una cabeza aplastada.
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Riesgos: La ruptura por corte es peligrosa debido a:
- Generalmente no es visible en la superficie hasta que tiene un crecimiento en una
longitud de varios centímetros.
- Debilitamiento de una porción considerable de la cabeza del riel.
- Si la ruptura es en lado de trocha del riel y rompe durante el servicio, las ruedas de
los vagones tendrán una tendencia a subir a la parte superior del riel o caer hacia el
lado de trocha, causando un descarrilamiento.
- En caso de falla en servicio, el riel puede romperse en varias piezas.
Figura 22. Corte o cizallamiento.
Apariencia: Las características visuales son las mismas que en la ruptura vertical de la
cabeza (VSH) y cuando se lo descubre se lo clasifica como un defecto VSH. Una ruptura por
corte muestra lo siguiente:
- Una banda oscura sobre la superficie de rodadura.
- Ensanchamiento de la cabeza en la longitud de la ruptura. El lado de la cabeza donde
la ruptura esta desplazada puede mostrar signos de hundimiento o caída.
- La caída de la cabeza causa la aparición de una banda de óxido en la zona de
empalme cabeza/alma.
- En etapas avanzadas, es evidente un sangrado de la fisura en la zona de empalme.
Detección: La ruptura por corte se puede detectar mediante ultrasonido con transductores a
0 y 45°.
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3.4 Defectos en el alma.
Un defecto en el alma es cualquier fractura progresiva que se produzca en el alma del riel
que tiene, principalmente, una separación longitudinal. Los defectos más comunes en el
alma son:
- Separación del alma y cabeza.
- Separación del alma.
- Cavidad en riel.
Como defectos en el alma, también consideraremos los defectos en el área de unión del
alma. Estos son fracturas progresivas en el área del alma o cerca de los extremos del riel.
Generalmente están asociados con condiciones que resultan de las uniones empernadas.
Los defectos más comunes en el área de unión del alma son:
- Fisuras en agujeros de los pernos
- Separación de la cabeza y el alma en los extremos del riel
Normalmente el tamaño de estos defectos se reporta en centímetros.
3.4.1 Separación de la cabeza y el alma
Definición: La separación de la cabeza y el alma es una fractura progresiva en dirección
longitudinal, que separa la cabeza y el alma del riel en el empalme bajo la cabeza. La
separación es a lo largo de una grieta que se extiende verticalmente hacia o a través de la
cabeza, en o cerca del centro de la cabeza. Una fisura o una veta de óxido puede aparecer
bajo la cabeza cerca del alma, o las piezas se pueden separar por el lado de la cabeza.
Figura 23. Separación del alma y la cabeza, mostrando progresión en el alma.
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Origen: El ácido de algunos rellenos a base de asfalto usados en los cruces de carreteras
puede empezar la corrosión por fatiga donde la cabeza se une con el alma. El tránsito en los
cruces de grava, la velocidad excesiva en las curvas o un inadecuado peralte del riel pueden
causar una carga excéntrica sobre la cabeza del riel. La fatiga puede aparecer como una
deformación del riel de color óxido en el área de empalme alma/cabeza, un leve
agrietamiento horizontal debajo de la cabeza o una zona de empalme rugosa o mostrando
creep. Este tipo de defecto también puede desarrollarse en el área de empalme de la cabeza
en la unión de los extremos del riel como resultado de las condiciones de esfuerzos
extremos creados por las juntas de bombeo (hidráulicas, ver figura 27) o las eclisas.
Crecimiento: El crecimiento de este tipo de defecto es normalmente rápido una vez que al
riel ha sido girado, ya que esto mueve su centro de carga al lado opuesto de la cabeza.
Riesgos: La separación del alma y la cabeza es peligroso debido a:
- Usualmente se debilita la longitud total del riel.
- Durante la falla en servicio, el riel puede romperse en varias piezas.
Apariencia: La separación de la cabeza y el alma ocurre normalmente en los cruces de
carreteras donde las inspecciones visuales son imposibles. Cuando se puede realizar una
inspección, la ruptura muestra lo siguiente:
- En etapas tempranas, líneas rugosas surgen a lo largo del empalme.
- A medida que la condición se desarrolla, una pequeña fisura aparece a lo largo del
empalme en ambos lados, lo que indica el crecimiento a través del alma. Este avanza
longitudinalmente con leves e irregulares giros hacia arriba y hacia abajo.
- En etapas avanzadas, el sangrado de fisuras se extiende hacia abajo desde la
separación longitudinal a través del alma y puede extenderse a través del patín.
Detección: La separación de la cabeza y el alma se puede detectar mediante ultrasonido
con transductores a 0 y 45°.
3.4.2 Separación del alma
Definición: La separación del alma es una fisura progresiva longitudinal a lo largo del
costado del alma que se extiende hacia o a través de esta.
Origen: El origen es una grieta en el alma o daño en el alma o en ubicaciones donde están
grabados los números de colada en el alma. La ruptura del alma también se puede
desarrollar como resultado de altas tensiones residuales de los procesos de enderezamiento
por rodillos, soldadura del riel y en aplicaciones de uniones.
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Crecimiento: El crecimiento de este tipo de defectos suele ser rápido después de que la
fisura se extiende a través del alma y es acelerado por cargas axiales desiguales o cargas
axiales pesadas.
Riesgos: La separación del alma es peligrosa debido a que:
- El riel queda debilitado en la distancia de separación.
- Durante la falla en servicio el riel puede romperse en varias partes.
Apariencia: La separación del alma muestra grietas de sangrado color herrumbre a lo largo
del desarrollo de la fisura en el alma, la cual puede ser horizontal, vertical o una combinación
de ambas. Una fisura o veta de óxido puede aparecer bajo la cabeza cerca del alma o las
piezas se pueden romper a un costado de la cabeza.
Detección: La ruptura del alma se puede detectar mediante ultrasonido con transductores a
0 y 45°.
Figura 24. Falla del alma resultado de altas tensiones residuales.
3.4.3 Cavidad en el riel (Piped rail)
Definición: La cavidad en el riel es una fractura longitudinal progresiva, (división vertical) en
el alma del riel, con una separación vertical o grieta que se abre en una cavidad en etapas
avanzadas de desarrollo. La longitud de los defectos puede variar desde unos cuantos
centímetros hasta la sección completa del riel.
Origen: El origen es una amplia grieta longitudinal o una cavidad interna oxidada dentro del
alma que viene del proceso de manufactura (cuando el lingote fue fundido). No se deben
confundir con segregaciones no metálicas donde las superficies no están oxidadas. Una vez
que empieza el desarrollo, la grieta se desarrolla verticalmente hacia la cabeza y el patín. En
rieles modernos, fabricados bajo el proceso de colada continua, este tipo de defecto es muy
pocas veces encontrado en etapas avanzadas.
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Crecimiento: La grieta original usualmente no crece vertical u horizontalmente. Sin
embargo, eventualmente, pesadas cargas axiales pueden causar que se propague o se abra
en dirección de la sección transversal, causando una protuberancia en el alma que se parece
a un tubo (de aquí su nombre en inglés: pipe). Las grietas internas, las cuales puede causar
poco o ningún problema bajo condiciones de tráfico normal, se pueden abrir cuando están
sujetas a las presiones por soldadura a tope.
Figura 25. Abombamiento del alma por presencia de una cavidad.
Riegos: Las cavidades en rieles son peligrosas debido a:
- El riel queda debilitado en la distancia de la cavidad.
- La cabeza no queda soportada apropiadamente por el alma donde existe la cavidad.
- Durante la falla en servicio, el riel puede romper en varias piezas.
Apariencia: Las cavidades en rieles muestran las siguientes características:
- Abombamiento del alma en ambos lados.
- Un ligero hundimiento de la cabeza del riel en la zona por encima de la cavidad.
Detección: La cavidad del riel se puede detectar mediante ultrasonido con transductores a 0
y 45°.
3.4.4 Fisuras en agujeros de pernos
Definición: Un defecto de agujero de perno es una fractura progresiva que se origina en un
agujero de perno, surge dentro del alma del riel, y generalmente viene acompañado por
aplanaduras sobre la superficie de rodadura; en la figura 26 se muestra un patrón para
inspección por ultrasonido de fisuras en agujeros de perno. Las fisuras de agujero de perno
completamente desarrolladas pueden continuar horizontalmente a lo largo del empalme
cabeza/alma o alma/patín, o avanzan hacia y a través de la cabeza o patín para separar una
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pieza del extremo del riel del resto del mismo. Las múltiples fisuras que ocurren en un riel
son consideradas como un solo defecto.
Origen: Una fisura de agujero de perno es normalmente el resultado de un esfuerzo inusual
a lo largo del borde del agujero del propio perno. Estos esfuerzos pueden ser causados por
las eclisas o por las juntas de bombeo, figura 27; perforado inapropiado; excesivo desgaste
en las eclisas; o impactos anormales en los extremos del riel causados por el material
rodante. Los puntos de origen pueden ser esfuerzos de contacto entre el riel y el perno o en
una rebaba en el borde del agujero dejada durante la operación de perforado.
Crecimiento: Comparado con los defectos transversales, su crecimiento es errático. Estos
defectos rompen con frecuencia a partir de un defecto muy pequeño cuando el extremo del
riel se somete a esfuerzos de carácter inusual.
Figura 26. Patrón para la inspección de fisura en agujero de perno.
Figura 27. Tensionado hidráulico de rieles para ajustar la apertura entre los rieles .
Riesgos: Una fisura de agujero de perno es peligrosa debido a:
- El riel queda debilitado en la distancia de separación.
- Durante la falla en servicio, el riel puede romperse en varias partes, convirtiéndose de
este modo en un riesgo grave de descarrilamiento.
Apariencia: Las fisuras de agujeros de pernos no son visibles hasta que se remueven los
pernos o las eclisas; al menos que el defecto haya avanzado por encima de la eclisa (hasta
la cabeza) o por debajo de la eclisa (hasta el patín). Una vez que se remueve la junta, el
defecto puede ser reconocido mediante una delgada fisura que se extiende desde el agujero
del perno por la longitud del defecto.
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Detección: Los defectos de agujero de perno se pueden detectar mediante ultrasonido con
transductores a 0 y 45°.
3.4.5 Separación del alma y la cabeza (extremos del riel)
Definición: La separación de la cabeza y el alma en los extremos del riel es una fractura
progresiva, que separa longitudinalmente la cabeza del alma del riel en el área de empalme.
Origen: El defecto se origina en el área de empalme en el extremo del riel y se cree que es
causado por cargas excéntricas de la cabeza del riel y que resulta en una ruptura por fatiga
en el punto más débil del extremo del riel.
Crecimiento: Generalmente el crecimiento ocurre en etapas graduales pero puede
desarrollarse bastante rápido bajo condiciones extremas de esfuerzos causadas por juntas
oscilantes o de bombeo. La longitud hasta la cual esta separación se extiende antes de
propagarse hacia arriba en la cabeza es impredecible, pero usualmente girarán hacia arriba
entre 75 y 250 mm desde su inicio. La separación del alma y la cabeza en los extremos del
riel en ocasiones progresa hacia abajo a través del área del alma y el patín, pero
generalmente la falla inicial resulta en el desplazamiento de una pieza de la cabeza del riel
en una longitud entre 75 y 250 mm.
Riesgos: La separación del alma y la cabeza en los extremos del riel es peligrosa debido a:
- El riel queda debilitado en gran medida para una distancia que supera la separación
progresiva
- En un evento de falla en servicio bajo tráfico, es probable que el riel se rompa en
varias partes
Apariencia: La separación del alma y de la cabeza muestra una delgada fisura a lo largo del
área de empalme, visible una vez que se retiran las juntas o eclisas. Con las barras de unión
en su lugar, la detección visual es imposible hasta que el defecto alcanza una etapa muy
avanzada de desarrollo.
Detección: La separación de la cabeza y el alma puede ser detectada mediante e l ensayo
de ultrasonido con transductores a 45°.
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3.5 Defectos en el patín
Un defecto en el patín es una ruptura que se origina en la base del riel. Los defectos más
comunes en la base del riel son:
- Ruptura del patín
- Fractura del patín
El tamaño de estos defectos se reporta normalmente en centímetros.
3.5.1 Ruptura del patín
Definición: La ruptura del patín es una fractura progresiva en la base del riel, con una
división o separación vertical. La ruptura del patín está confinada normalmente al área de la
pestaña de la base del riel y usualmente la ruptura en forma ovalada se denomina ruptura de
media luna.
Figura 28. Ruptura del pat ín.
Origen: La separación puede ser causada por un montaje inapropiado de juntas o placas de
asiento, o pueden tener su origen en una grieta, segregación o inclusión.
Crecimiento: Usualmente el crecimiento depende de la ubicación de la rotura y de las
cargas del ferrocarril.
Apariencia: Una ruptura del patín puede mostrar las siguientes características:
- Una fisura que empieza cerca de la unión o empalme de la base y el alma, que se
extiende hacia el exterior hacia el borde de la base.
- Una fisura longitudinal que se extiende a lo largo de la unión del alma y el patín
- Una ruptura en forma de media luna en la base del riel.
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Riesgos: Una ruptura en el patín se considera peligrosa debido a:
- El remanente de la sección transversal del riel queda debilitado.
- Durante una falla en servicio, el riel puede romperse en varias partes.
3.5.2 Fractura del patín
Definición: una fractura en el patín es una fractura progresiva en la base del riel que se
desarrolla principalmente en un plano transversal. Como una regla, estos defectos se
originan en el borde exterior del patín.
Origen: Normalmente estas fracturas son causadas por una hendidura o golpe sobre el
borde del patín lo que resulta en una hendidura identificable. Este tipo de daño puede ser
causado por una manipulación inapropiada del riel.
Crecimiento: El crecimiento es relativamente lento hasta que el defecto progresa desde el
borde de la base hacia el interior del riel en 12 mm, aproximadamente. En este punto ocurre
una ruptura transversal total y repentina. Las fracturas en el patín rara vez se extienden
progresivamente más allá de los 12 mm en el riel antes de causar la ruptura total.
Figura 29. Fractura del pat ín en la que se muestra un golpe con su desarrollo transversal .
Riegos: Las fracturas en los patines son peligrosas debido a:
- La falla en servicio es generalmente una ruptura total del riel a través de la cabeza,
alma y patín.
- La falla frecuentemente ocurre antes que el defecto puede detectarse visualmente.
Origen
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Apariencia: Las fracturas en el patín se visualizan con una fina fisura para la medida del
desarrollo progresivo en el riel. Sin embargo, estos defectos rara vez se encuentran
visualmente ya que por lo general se produce una ruptura completa a partir de un defecto
relativamente pequeño.
3.6 Defectos superficiales
Un defecto superficial es cualquier imperfección, daño, o deformación en o cerca de la
superficie exterior del riel. Generalmente los defectos superficiales se reportan en
centímetros. Es importante remarcar que cualquier tipo de condición superficial puede ser un
obstáculo importante en la detección de defectos sub-superficiales en el riel. Los defectos
superficiales no pueden ser detectados por las técnicas no destructivas ultrasónicas
convencionales utilizadas para la inspección de rieles. Algunos tipos de defectos
superficiales pueden ser detectados por corrientes inducidas.
Las condiciones de fatiga de contacto por rodadura (RCF por sus siglas en inglés – Rolling
Conctact Fatigue), se desarrollan en los rieles en la interface rueda/riel. Estas condiciones de
fatiga dan origen a numerosos defectos superficiales. En general, se debe tener en cuenta
que los defectos superficiales pueden ser el origen de daños mayores cuando se propagan
hacia el interior del riel o dan origen a otros defectos, los cuales luego se propagan.
Los defectos superficiales más comunes son:
- Golpes o hendiduras en el riel
- Descascarillado
- Descamación
- Astillas
- Ondulaciones en el riel
- Quemaduras
- Defectos de fábrica
- Corrosión
- Corrugación
- Head checks
- Riel aplanado
- Cabeza aplastada
- Desprendimiento
40
3.6.1 Golpes o hendiduras en el riel
Definición: Como su nombre lo indica, este tipo de defecto es un golpe o hendidura sobre la
cabeza, alma o patín del riel.
Origen: Los golpes o hendiduras pueden ser causados por aplanaduras o roturas en la
rueda; intentos fallidos al martillar las estacas que sirven de fijaciones, por equipos de
arrastre o durante la fabricación, estiba y transporte de los rieles nuevos.
Crecimiento: El crecimiento de este tipo de defectos normalmente depende de la ubicación
del golpe sobre el riel y de la carga sobre el mismo.
Apariencia: Los golpes sobre el riel se pueden reconocer mediante la presencia de
muescas, cortes o marcas dejadas sobre la superficie del riel.
Riesgos: Los golpes sobre rieles son peligrosos si las marcas son profundas o lo
suficientemente afiladas como para causar el desarrollo de otro tipo de defectos.
3.6.2 Descascarillado
Definición: El descascarillado es una separación progresiva horizontal la cual puede romper
en cualquier nivel del lado de trocha, usualmente en la esquina superior de trocha. El
descascarillado se extiende longitudinalmente – no como una verdadera fisura horizontal o
vertical – sino con un ángulo relacionado con la cantidad de desgaste del riel. El
descascarillado puede girar hacia abajo para formar una separación transversal y, una vez
detectado, se clasifica como un detalle de fractura. El descascaramiento resulta en un
desprendimiento del material base de la sección del riel.
Origen: El origen exacto de este tipo de defecto no ha sido definitivamente determinado por
la industria. Prevalece en las curvas y es acelerado si se encuentran presentes rayas o
pequeñas grietas, ya que proveen puntos concentradores de tensión.
Crecimiento: el crecimiento de este tipo de defectos depende de la carga. La separación
avanza en el eje de menor resistencia. El descascarillado puede girar hacia abajo para
formar una separación transversal; si esto ocurre, entonces el defecto se clasifica como un
detalle de fractura de descascarillado.
Riesgos: El descascarillado es peligroso debido a que:
- Ocurre muy frecuentemente en zonas de curvas.
- La separación transversal puede desarrollarse en cualquier etapa del descascarillado
o en cualquier punto a lo largo de la cáscara.
41
Figura 30. Descascarillado sobre la cabeza del riel.
Apariencia: El descascarillado muestra las siguientes características:
- Puntos oscuros irregularmente espaciados sobre el lado de trocha en la superficie de
rodadura.
- Separación longitudinal en uno o varios niveles en la esquina superior de trocha con
decoloración del sangrado.
- Si el riel fue girado, aparecen puntos de descascarillado sobre el lado de campo, con
un labio irregular que sobresale del metal. Entonces la apariencia es similar a una
ondulación.
Detección: Los defectos de descascaramientos pueden ser detectados mediante inspección
visual.
3.6.3 Descamación
Definición: La descamación es una separación progresiva horizontal de la superficie de
rodadura del riel cercana a la esquina de trocha, con escamado o despostillado de pequeñas
astillas. La descamación no se debe confundir con el descascarillado, la descamación solo
toma lugar sobre la superficie de rodadura cercana a la esquina de trocha y no es tan
profunda como el descascarillado.
Origen: La descamación se origina en la superficie del riel. Es frecuente sobre el lado alto de
las curvas, puntos de intercambio de vía, y ubicaciones donde cargas concentradas sobre la
banda de rodadura y la esquina de trocha trabajan en frío al acero.
Crecimiento: El crecimiento de este tipo de defectos depende de la carga. La separación
avanza aproximadamente 3 mm por debajo de la superficie de rodadura hacia el lado de
trocha de la cabeza, usualmente llega a la superficie cerca del punto donde el contorno de la
banda de rodadura gira hacia abajo en el lado de trocha.
42
Riesgos: La descamación no es un defecto serio. Pero, este tipo de defecto puede
desarrollarse en un descascarillado o indicar una posibilidad de descascarillado en el mismo
riel.
Figura 31. Descamado sobre la cabeza del riel.
Apariencia: El descamado presenta las siguientes características
- Separación horizontal con escamas o despostillamiento de pequeños segmentos del
material base.
- Depresiones poco profundas con bordes irregulares, que ocurren sobre la superficie
de rodadura cerca de la esquina superior de trocha.
- Finas fisuras horizontales a lo largo de la superficie de rodadura cerca de la esquina
superior de trocha de la cabeza del riel, que se asemejan a pequeñas astillas.
Detección: El descamado se puede detectar mediante inspección visual.
3.6.4 Astillas
Definición: Una astilla es una separación de una masa fina y afilada del metal de la
superficie de la cabeza, alma o patín.
Origen: Una astilla se origina en el proceso de laminación en la fábrica de producción de
rieles, cuando una pequeña sección pre-oxidada del riel se traslapa, en lugar de fluir y
soldarse bajo la presión de los rodillos.
43
Crecimiento: Las astillas son propensas a separarse, en lugar de crecer. Sin embargo,
estás pueden romperse, causar abolladuras, o generar un punto de origen para una
separación.
Riesgos: Las astillas no son consideradas como un defecto grave.
Apariencia: Las astillas muestran las siguientes particularidades:
- Finas astillas sobre la superficie de la cabeza y paralelas a la longitud del riel.
- Astillas oscurecidas (estadios avanzados) lucen como una separación vertical de la
cabeza, pero sin propagarse de la cabeza.
- Astillas sobre el lado de la cabeza. Estas son más pequeñas y delgadas (pero menor
a 6 mm de espesor) que las astillas sobre la superficie de rodadura. Forman parte del
contorno del riel, acostadas sobre la superficie. Si una astilla se desprende,
solamente queda una hendidura.
Detección: Los defectos de astilla se pueden detectar mediante una inspección visual.
3.6.5 Ondulaciones en el riel
Definición: Las ondulaciones sobre el riel son una corrugación del metal de la banda de
rodadura por debajo de la esquina de campo, sin ruptura de la parte inferior de la cabeza.
Origen: La ondulación se debe a la distorsión del metal del riel bajo la acción de cargas
repetitivas. Este cambio gradual del contorno de la cabeza no daña la estructura metálica del
riel.
Crecimiento: La ondulación del riel es un cambio en la forma, en lugar de un crecimiento.
Este ocurre, predominantemente es vías curvas, bajo servicio repetitivo. Usualmente la
extensión es proporcional a la longitud de servicio del riel. Los rieles en vías rectas también
pueden llegar a ondularse, aunque en una tasa menor a la de un camino curvo.
Riesgos: Las ondulaciones no son defectos relevantes. Aunque en estado avanzado puede
dar origen a otros defectos y/o dañas al material rodante.
Apariencia: Las ondulaciones muestran las siguientes características:
- El metal de la superficie de la cabeza fluye hacia el lado de campo, dando una
apariencia de arrugado sobre la superficie de rodadura.
- Un liso labio sobresaliente, el cual se puede extender a lo largo del riel.
- En estadios avanzados, la ondulación llega a ser como una cuchilla, dentada, o no
uniforme. Se puede colgar/separar de la cabeza.
Detección: Las ondulaciones se pueden detectar mediante inspección visual.
44
Figura 32. Ondulaciones del riel.
3.6.6 Quemaduras del riel.
Definición: Un riel quemado es aquel que ha sido marcado con cicatrices sobre la superficie
de rodadura mediante la fricción del deslizamiento de las ruedas de la locomotora.
Origen: Las quemaduras en el riel son causadas por el intenso calentamiento por fricción de
las ruedas que deslizan, las cuales sobrecalientan y desplazan metal de la banda de
rodadura sobre la superficie de rodadura. Este sobrecalentamiento y posterior enfriamiento
rápido ocasiona cambios en la microestructura del acero de la superficie quemada del riel,
haciéndolo más duro pero más frágil.
Crecimiento: Las quemaduras en realidad no crecen. Sin embargo, las áreas dañadas
pueden despostillarse y ponerse ásperas bajo tráfico repetitivo. Una vez que la superficie
tiene suficiente desplazamiento del material de la cabeza del riel, la detección de defectos
sub-superficiales en el riel queda obstruida.
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Figura 33. Fisuras térmicas sobre el riel quemado.
Riesgos: Las quemaduras en el riel son potencialmente peligrosas debido a que se puede
desarrollar una separación transversal a partir de las fisuras térmicas de la quemadura.
Apariencia: Las quemaduras muestran las siguientes características:
- Una aplanadura de forma redonda u ovalada con astillas sobre la pisada de la
superficie de rodadura, donde el metal se ha desplazado (deformación plástica del
metal, donde el metal se ha aplanado o separado justo debajo de la superficie).
- Huellas térmicas que se originan sobre la aplanadura.
Detección: Las quemaduras se pueden detectar mediante inspección visual.
3.6.7 Defectos de fábrica
Definición: Los defectos de fábrica son deformaciones, cavidades, inclusiones, grietas o
material extraño que se encuentra en la cabeza, alma o patín del riel. Los defectos internos
de fabrica, constituían los defectos más comunes de los viejos rieles; las mejoras en los
métodos de producción de acero y de fabricación de rieles los ha hecho mucho menos
frecuentes. No obstante, no deben olvidarse los defectos externos como ser golpes,
hendiduras, astillas, etc. (que pueden originarse en el transporte, almacenamiento y
colocación, además que durante la fabricación).
Origen: Los defectos de fábrica ocurren cuando al colar un lingote quedan incluidas
escorias, gases o material extraño. Salpicaduras de metal del lado del lingote puede
enfriarse y oxidarse antes de que se fundan con el metal líquido.
Crecimiento: Aunque los defectos de fábrica no crecen, pueden proveer puntos de origen
para una separación transversal o longitudinal. Posteriores desarrollos dependen del tipo de
defecto de fábrica, ubicación en el riel y cargas sobre el mismo.
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Riesgos: Los defectos de fábrica son defectos considerables si son profundos o
suficientemente largos para causar el desarrollo de otro tipo de defecto.
Apariencia: Defectos de fábrica muestran las siguientes particularidades:
- Una deformación de la cabeza del riel causando que las ruedas del vagón que van
pasando golpeen severamente al riel.
- Ruptura de inclusiones dejando cavidades alargadas o peligrosas en el costado de la
superficie de rodadura la cabeza del riel.
- Inclusiones de impurezas en el metal del riel.
Detección: Los defectos de fábrica superficiales se pueden detectar mediante inspección
visual, si son externos. Los internos de se pueden detectar por US. Cuando desarrollan
algunas de las fallas vistas estas se detectan como se explicó oprtunamente.
3.6.8 Corrosión
Definición: La corrosión es el deterioro o la degradación del metal, generalmente sobre el
alma o el patín del riel; lo que resulta en picaduras irregulares o cavidades.
Origen: Normalmente la corrosión ocurre en áreas húmedas o mojadas, tales como túneles
o pasos a nivel enterrados. Esencialmente la corrosión es la oxidación del metal.
Crecimiento: El proceso de corrosión usualmente es lento, el cual ocurre sobre un periodo
de tiempo extenso. Sin embargo, este proceso puede ser enormemente acelerado mediante
acción electrolítica sobre caminos donde la electricidad es el medio primario de fuerza
motriz.
Riesgos: La corrosión es potencialmente riesgosa debido a que pueden ocurrir fallas a
través de la cabeza, alma y patín cuando el área de la sección transversal queda
suficientemente debilitada por la acción corrosiva. Algunas veces los severos impactos
provocados por ruedas aplanadas causan rupturas en el riel, si este previamente se
encuentra debilitado como causa de la corrosión.
Apariencia: La corrosión se manifiesta mediante picaduras o cavidades sobre la cara
superior del patín o en el alma del riel. Los casos de corrosión más severos generalmente
ocurren por debajo del patín; en este caso no es visible cuando el riel se encuentra ubicado
en la vía.
Detección: La corrosión algunas veces puede ser detectada mediante inspección visual.
47
Figura 34. Corrosión sobre el riel, sistema de fijación y placas.
3.6.9 Corrugación
Definición: La corrugación es un patrón repetitivo ondulante sobre la superficie de rodadura
del riel.
Origen: La corrugación se atribuye generalmente a la acción repetitiva de la rueda
deslizante de cierta naturaleza; ya sea a través del frenado o del movimiento lateral a través
de la superficie del riel.
Crecimiento: Normalmente la corrugación se crea en un periodo extenso de tiempo.
Riesgos: El defecto de corrugación no es considerado como un defecto importante; pero
usualmente se remueve el riel de las vías de alta velocidad debido a que generan
condiciones de traslado brusco.
Apariencia: Las corrugaciones se muestran como pequeñas, duras y brillantes crestas de
paso pequeño a lo largo de la superficie de rodadura que varían desde 5 hasta 45 cm y
usualmente de menos de 2 mm de profundidad. Aunque los ondulamientos individuales
suelen estar apartados a una corta distancia, las corrugaciones se pueden extenderse sobre
una distancia considerable.
Detección: Las corrugaciones se pueden detectar mediante inspección visual.
48
Figura 35. Corrugación.
3.6.10 Defectos head checks
Definición: Los head checks son leves separaciones del metal en el lado de trocha de la
cabeza del riel. Toman ese nombre ya que se asemejan a la forma en que dibujamos un
visto (comprobar) cuando llenamos un formulario.
Origen: Principalmente se suelen encontrar sobre el lado alto de las curvas cerradas.
También son comunes en las zonas de conmutación de vías, debido a las fuerzas
horizontales provocadas sobre la cabeza del riel a partir del desplazamiento de la rueda a
través de los desvíos.
Crecimiento: Los head checks pueden girar hacia abajo y desarrollarse en una separación
transversal.
Detección: Los head checks se pueden detectar mediante inspección visual y por sistemas
automáticos que emplean corrientes inducidas.
Figura 36. Head checks y descascaramiento sobre el lado de trocha.
49
3.6.11 Riel aplanado
Definición: Riel aplanado consiste de un tramo corto del riel (no en las juntas) que ha sido
aplanado a través del ancho de la cabeza del riel a una profundidad aproximada de 9 mm o
más por debajo del resto del riel. La ocurrencia de una aplanadura no tiene repetitividad
regular, por lo cual no incluye corrugaciones.
Figura 37. Riel aplanado.
Origen: Un riel aplanado no tiene causa aparente localizada como una quemadura por
locomotora o quemadura por soldadura.
Crecimiento: La zona aplanada no crece, las cuales son tramos individuales relativamente
cortos, en comparación con las ondulaciones de la cabeza. Pero pueden estar acompañados
de descacarillado o descamado, lo cual puede derivar en otro tipo de defectos.
Apariencia: Los rieles aplanados muestran las siguientes características:
- Un aplanamiento y ensanchamiento de la cabeza en varios centímetros, con un
hundimiento total de la cabeza.
- Pequeñas grietas en la depresión sobre la superficie de rodadura.
Detección: el aplanamiento del riel se puede detectar mediante inspección visual.
3.6.12 Cabeza aplastada
Definición: El aplastamiento de la cabeza consiste en el aplanamiento de varios centímetros
de la cabeza del riel, usualmente acompaño por un aplastamiento hacia abajo del metal pero
50
sin signos de fisuramiento. El riel aplanado y el aplastamiento de la cabeza no deben ser
confundidos con la abolladura en los extremos del riel.
Origen: El aplastamiento de la cabeza usualmente se origina en un punto más blando en el
acero de la cabeza. Esto da paso, bajo las pesadas cargas de las ruedas o por una
avanzada condición de aplastamiento, al colapso de la superficie del riel.
Crecimiento: El crecimiento del aplastamiento de la cabeza es causado por el tránsito
continuo de cargas pesadas. Las altas velocidades y el incremento de la profundidad del
espacio plano aceleran el crecimiento.
Riesgos: El aplastamiento de la cabeza no es un defecto de gravedad, pero generalmente
se lo remueve en las vías de alta velocidad debido a que provoca un traslado brusco y
puntos de concentración de cargas que pueden desarrollar defectos.
Apariencia: Los rieles con aplastamiento de la cabeza muestran lo siguiente:
- Un aplanamiento y un ensanchamiento de cabeza en varios centímetros, con un
hundimiento total de la cabeza.
- Pequeñas fisuras en la depresión sobre la superficie de rodadura.
- En estadios avanzados se puede presentar una grieta con sangrado en el área de
empalme bajo la cabeza.
Detección: El aplastamiento de la cabeza se puede detectar mediante inspección visual.
Figura 38. Aplastamiento de la cabeza.
3.6.13 Desprendimiento
Definición: El desprendimiento generalmente se refiere al desalojamiento del metal base de
la cabeza del riel.
51
Origen: El desprendimiento se origina a partir de los elevados esfuerzos de contacto
asociado con las cargas cíclicas.
Crecimiento: Durante las primeras etapas el desprendimiento puede estar referido a una
leve descamación. El deterioro posterior incrementa la cantidad de metal desplazado. Su
avance puede derivar en defectos más graves.
Detección: Los desprendimientos se pueden detectar mediante inspección visual.
Figura 39. Cabeza del riel aplanada mostrando desalojamiento del metal base (desprendimiento).
3.7 Otros defectos
3.7.1 Riel dañado (Daño ordinario)
Definición: El riel dañado significa cualquier rotura del riel o daño causado por
descarrilamiento, rotura, aplanadura o desbalanceo de las ruedas, deslizamiento o causas
similares, etc; ver figura 40. Es decir, es un término general.
Riesgos: El riel dañado es peligroso debido a que el riel se encuentra físicamente roto, lo
cual puede causar descarrilamientos.
Detección: Rieles dañados se detectan mediante inspección visual
52
Figura 40. Daño ordinario del riel.
3.7.2 Abolladura en el riel (rail batter)
La abolladura es un daño significativo que se da en los extremos del riel; se puede describir
también como una cara de fractura lisa en un extremo del riel. Los dos tipos significativos de
abolladura en el riel son: abolladura por impacto y abolladura por fricción. La abolladura
por impacto resulta a partir de la fractura del riel, en la que la superficie de fractura queda
expuesta al impacto de la rueda. La abolladura por fricción resulta de la suficiente separación
de la sección del riel que permite que las dos caras de fractura hagan contacto bajo la acción
de una carga. Ambos casos pueden borrar la zona de encuentro de las caras de fractura,
evitando la identificación de condiciones de fatiga sub-superficiales.
Figura 41. Abolladura por impacto de las ruedas.
53
3.8 Defectos de soldadura.
Las soldaduras defectuosas son soldaduras de campo o de taller que contienen alguna
discontinuidad o hueco que individualmente supere el 5% del área de la sección transversal
de la cabeza del riel; o el 10% de los agregados (dentro o cerca del plano transversal).
Generalmente los defectos son debido a falta de penetración del metal de soldadura entre
los extremos de los rieles; a falta de fusión entre el metal de soldadura y el metal del extremo
del riel; a escoria o arena atrapada; a fisuras en la zona afectada por el calor; a fisuramiento
por contracción; o a fisuración por fatiga.
Los defectos de soldadura se pueden originar en la cabeza del riel, alma o patín, y en
algunos casos, las fisuras pueden avanzar desde el defecto hacia uno o ambos rieles
contiguos.
Los defectos más comunes son:
- Soldadura de taller defectuosa
- Soldadora de campo defectuosa
- Fractura detallada de la conexión de enlace soldada
Normalmente el tamaño de los defectos de soldadura se reporta en porcentaje de la sección
transversal.
Figura 42. Soldadura aluminotérmica con escoria atrapada.
54
Figura 43. Soldadura aluminotérmica mostrando porosidad severa.
3.8.1 Soldadura de taller defectuosa
Definición: Una soldadura de taller defectuosa es un defecto transversal que avanza en la
cabeza del riel dentro del área donde dos rieles se unen mediante el proceso de soldadura.
Se manifiesta como una inclusión de escoria o una retención de oxido dentro del área
soldada, o una fractura longitudinal en el área del alma que se originó en la soldadura.
También resultan del proceso de cizallamiento empleado para remover material de soldadura
excesivo.
Origen: Los defectos de soldadura de taller son causados por inclusiones de escoria,
retención de óxido, fusión inapropiada durante el proceso de soldadura, o fisuras térmicas
que resultan ya sea de un enfriamiento rápido o de otra manera inapropiada.
Crecimiento: El crecimiento de un defecto progresivo en la cabeza es normalmente lento
hasta que este alcanza 15-20% del área de la sección transversal de la cabeza. Después del
20% el crecimiento es mucho más rápido. Por lo general las rupturas de soldaduras fundidas
incorrectamente u otras imperfecciones de soldadura fuera de tolerancia ocurren durante la
manipulación o cuando se lo expone inicialmente al tráfico.
Riesgos: Una soldadura defectuosa es peligrosa debido a:
- Frecuentemente las fallas ocurren antes que el defecto llegue a ser visible
- Una ruptura en servicio es una ruptura completa a través de la cabeza, alma y patín.
Una ruptura longitudinal a través del alma algunas veces causará una separación de
una porción de la cabeza del riel.
Identificación: La cara de fractura comúnmente muestra un defecto transversal progresivo
similar a una fisura transversal en la cabeza. El núcleo o punto central del defecto revela la
causa del mismo. Algunas ocasiones se encuentran inclusiones o retenciones de óxido en la
zona de empalme o en las zonas de bordes.
55
Apariencia: Ningún signo externo es visible hasta que el defecto interno en la cabeza
alcanza la superficie del riel. Se puede reconocer una soldadura defectuosa mediante una
fina fisura vertical con sangrado donde la separación alcanza la superficie. Un defecto
longitudinal en el alma, similar en apariencia al defecto de separación del alma, por lo
general es visible como una fisura con sangrado que corre longitudinalmente a través de la
soldadura.
Detección: La soldadura defectuosa de taller se puede detectar mediante ultrasonidos con
transductores a 70 y 45°.
3.8.2 Soldadura defectuosa de campo
Definición: Un defecto de soldadura de campo puede ser una falla de fatiga progresiva o
una discontinuidad interna de la soldadura la cual se produce como resultado del uso de
materiales de soldadura o procedimiento inapropiados. La falla de fatiga se propagará de
manera similar a una fisura transversal, por lo general en la cabeza del riel. En cualquier
parte del área soldada se pueden encontrar escorias atrapadas, inclusiones o porosidad.
También puede ocurrir una separación en el alma a través del área soldada a partir de
escoria, concavidad del alma o elevadores de tensión en la soldadura malograda.
Origen: Los defectos en la soldadura de campo son causados por escorias atrapadas,
inclusiones, porosidad o elevadores de tensión en el área de soldadura anormal.
Crecimiento: Normalmente el crecimiento de los defectos en el alma por soldadura en
campo es relativamente lento hasta que el área del defecto alcanza el 20% de la sección
transversal de la cabeza del riel. La progresión por encima del 20% probablemente será más
rápida y la soldadura queda sujeta a fallar en forma repentina por impacto o por cargas de
choque, especialmente si la discontinuidad está situada en la sección de soldadura del alma
o del patín.
Riesgos: Una soldadura defectuosa es peligrosa debido a:
- Por lo general las fallas a partir de escoria atrapada u otros defectos internos ocurren
antes que el defecto sea visible.
- Las fisuras longitudinales en el alma que se extienden fuera del área soldada,
frecuentemente causan un desprendimiento de una porción de la cabeza del riel.
Identificación: La cara de fractura puede mostrar anillos transversales típicos de la
progresión del defecto alrededor de una discontinuidad interna o la fractura puede ocurrir a
partir de la discontinuidad interna de la soldadura antes del desarrollo de los anillos de fatiga.
La progresión de fisuras longitudinales en la zona de la mitad del alma es por lo general
extremadamente rápida. Usualmente se puede identificar un punto central de grietas
longitudinales en el alma dentro de la zona de soldadura.
56
Apariencia: Al igual que los defectos en soldaduras de taller, no hay signos visibles de
defectos en la cabeza hasta que el defecto alcanza la superficie del riel. Entonces se
presenta una delgada fisura vertical con sangrado. Normalmente la separación del alma en
la zona media del alma, cuando se presenta, es visible como finas grietas a lo largo de toda
la soldadura. Sin embargo, en algunos casos, la fisura es demasiado estrecha para ser
fácilmente detectada.
Detección: Los defectos en las soldaduras de campo se pueden detectar mediante
ultrasonido con transductores a 70 y 45°.
3.8.3 Fractura detallada (enlace soldado)
Definición: Un detalle de fractura de una conexión de enlace soldada es un defecto
transversal progresivo el cual se desarrolla y expande a partir de un punto de soldadura
sobre la cabeza del riel donde un alambre de cobre es adherido mediante soldadura. Una
conexión de enlace sirve para conectar eléctricamente los rieles en las aberturas que quedan
cuando se emplean juntas mecánicas o eclisas.
Figura 44. Conexión eléctrica sobre la cabeza de rieles
Origen: Es dudoso si la causa principal de la fractura detallada a partir de un enlace soldado
es debido a las fisuras térmicas que se crean mediante un enfriamiento rápido o irregular en
o cerca de punto donde el enlace es adherido; o si el punto central del defecto es un
reacción metalúrgica que da origen a la formación de martensita por enfriamiento rápido (la
penetración resultante en el material base de estas capas de martensita en general se
desarrolla entre el enlace soldado y la cabeza del riel). El inspector debe tener en cuenta que
este tipo de defectos también se pueden desarrollar a partir de la aplicación de enlaces
soldados en el alma del riel.
Crecimiento: En general el crecimiento es muy rápido después de que el defecto alcanza un
tamaño igual al 10-15% del área de la sección transversal de la cabeza del riel.
57
Riesgos: Una fractura detallada a partir de una conexión de enlace soldada es peligrosa
debido:
- La falla en servicio resulta en una ruptura total a través de la cabeza, alma y patín.
- El crecimiento es excepcionalmente rápido una vez que el defecto se desarrolla.
- Por lo general las fallas ocurren antes de que haya evidencia externa de que el
defecto está presente.
Identificación: La cara del riel muestra un defecto transversal pulido con anillos de
crecimiento típicos, los cuales tienen una apariencia de semi-círculos que se alargan
gradualmente con el centro en el enlace soldado.
Apariencia: Ningún signo de defecto transversal es visible hasta que la separación alcanza
la superficie del riel (aparecen grietas superficiales). Entonces se identifica el defecto como
una fisura delgada en ángulo recto a la superficie de rodadura cerca del punto donde está la
conexión soldada o donde ha sido adherida a la cabeza del riel.
Detección: La fractura detallada (enlace soldado) se puede detectar mediante ultrasonido
con transductores a 70 y 45°.
58
Capítulo 4
Nuevas técnicas para el control de rieles
4.1 Introducción
A partir del análisis de los defectos en los rieles, desarrollado en el capítulo anterior, es
notable que las inspecciones no destructivas se realizan predominantemente mediante
ultrasonido convencional (UT – ultrasonic testing) y mediante inspección visual. Por UT se
entiende el uso palpadores con único transductor, en donde éste emite una onda mecánica
en el material y el mismo recibe la señal que se refleja ya sea por la geometría del material
(bordes) o por una indicación de un posible defecto. Por otro lado por inspección visual se
refiere a la que emplea como herramienta principal el ojo humano, y se complementa con
instrumentos de magnificación, iluminación y medición; y puede involucrar registro de
imágenes o filmaciones. Si bien estos métodos son de extenso aplicación en el control de
rieles, presentan ciertas limitaciones inherentes al método. En el caso de UT podemos
mencionar como principal desventaja su limitada capacidad para detectar defectos
superficiales como sub-superficiales (este término se refiere a defectos cercanos a la
superficie); esto se debe a la distorsión del campo cercano ultrasónico, Otras desventajas
son la necesidad de un acoplante entre el transductor y el metal, y por último las bajas
velocidades de inspección. En el caso de la inspección visual el resultado de la evaluación
queda ligado a subjetividades del inspector, experiencia, condiciones de iluminación
(limitadas en túneles), estado superficial del riel (polvo, grasa, etc.).
El incremento de la capacidad de carga de vagones, altas velocidades de operación e
incrementos en el tráfico, hacen que las vías tengan que trabajar con mayores solicitaciones
mecánicas, haciendo imperativo que se garantice el buen estado no solo de los rieles, sino
también de otros componentes críticos en el andar de los ferrocarriles. En ese marco de
requerimientos, los controles que se deben realizar en los rieles para garantizar su
cumplimiento son más estrictos y deben realizarse cada vez en menores tiempos. Ante esto,
han surgido nuevas metodologías, algunas ya se están aplicando y otras se están adaptando
al ambiente ferroviario; entre ellas podemos mencionar el uso de tecnología de phased array
en ultrasonidos –empleada para el control de soldaduras–; el uso de sistemas de visión
artificial empleando láseres y cámaras –para el control dimensional y desgaste– y por último,
y no por eso el menos importante, el empleo de métodos electromagnéticos –para el control
de defectos superficiales y sub-superficiales–. En general, lo que se busca hoy es la
implementación automática de los métodos; en el caso de la inspección de rieles, a nivel
mundial se busca que el ensayo se pueda realizar y evaluar desde un tren de inspección. En
este capítulo se presentará, sin profundizar en detalles técnicos, las facilidades del método
de corrientes inducidas para el control de defectos superficiales y sub-superficiales y su
aplicación en el diagnóstico de los rieles. Se debe mencionar que, como parte de este
programa (Universidad y Transporte), en el grupo de investigación se está desarrollando un
prototipo de laboratorio para la inspección automática de rieles por el método de corrientes
59
inducidas (el estado del desarrollo del prototipo se presenta en la segunda parte de este
informe de medio tiempo). En la construcción del prototipo se plantea que el mismo pueda
ser utilizado con sensores de campo magnético, además de las bobinas de corrientes
inducidas. Esta posibilidad incluye a los métodos que comúnmente se llaman magnéticos en
el lenguaje de los ensayos no destructivos. Los métodos magnéticos están especialmente
indicados para la inspección de componentes ferromagnéticos (como los rieles); no obstante,
las técnicas de corrientes inducidas que se están implementando, en el prototipo, están
apuntadas a la inspección de ese tipo de materiales.
4.2 Método de corrientes inducidas para el control de rieles.
El ensayo no destructivo por corrientes inducidas consiste en la generación de un campo
magnético alterno mediante una bobina excitadora. Este campo alterno, debido a la ley de
Faraday-Lenz generará sobre otro cuerpo (en este caso una muestra conductora) una
corriente inducida, la cual puede ser detectada mediante la misma bobina excitadora o por
una segunda bobina. En el caso de producirse una variación en el paso de la corriente
debida a la presencia de un defecto o una discontinuidad, la bobina detectora registrará una
variación en su impedancia compleja (ya sea en la amplitud o en la fase), la figura 45
muestra un arreglo posible (de los muchos que pueden existir).
Figura 45. Esquema del sensor de corrientes inducidas.
Como ventajas del método se puede mencionar las siguientes: buena detección de defectos
superficiales y sub-superficiales; no requiere acoplante; velocidades de inspección altas,
posibilidad de obtener imágenes. Entre sus desventajas se pueden mencionar: imposibilidad
de detección de defectos más profundos a los 6-10 mm (denominados internos); la variación
de la distancia entre el sensor y el material (llamada lift-off) introduce señales espurias; y otra
desventaja que se suele indicar es que método no indica la orientación del defecto. En
referencia a estas dos últimas desventajas, el desarrollo del prototipo incluye el tratamiento
de datos y dispositivos mecánicos que mejoran estas desventajas: En el caso del lift-off, se
plantea eliminarlo a través del filtrado de señales y dispositivos mecánicos. En el caso de la
orientación de los defectos, a través del desarrollo de imágenes 3D de las señales se puede
lograr conocer la orientación. Esto último, que se conoce en inglés como “eddy current
imaging”, es parte de la tesis doctoral que el Ing. Marcelo Gutierrez está desarrollando en
nuestro grupo de trabajo.
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En la bibliografía se han encontrado casos de detección de defectos artificiales y defectos
superficiales y sub-superficiales (head checks, aplanaduras, escamado, descascarillado,
etc.) causados principalmente por fatiga por contacto por rodadura (RCF). A modo de
ejemplo, se presentan a continuación un conjunto de resultados extraídos de [6]. En las
figuras que se muestran a continuación se presentan las señales debidas a 5 posiciones de
un sensor. En la figura 46a, se aprecia la ubicación de los sensores sobre la cabeza del riel y
la dirección de avance. En la parte superior de la figura 46b se aprecia la ubicación de
defectos artificiales (rectas en color rojo) y debajo se muestran los cambios en la fase
registradas correspondientes a la posición de los defectos. En imagen superior (a) de la
figura 47 se muestra un riel con una depresión sobre la cabeza y a la izquierda en rojo se
detalla una fisura en la superficie de la cabeza del riel. En el grafico central (b) de la figura 47
se muestra los cambios en amplitud registrados en las distintas posiciones al pasar por la
depresión. El último gráfico (c) muestra los cambios en la fase correspondientes registrados
en las distintas posiciones al pasar por la fisura superficial.
Figura 46. a) Disposición de sensores de corrientes inducidas sobre la cabeza del riel. b) Cambio de
fase registrada en la detección de defectos artificiales por corrientes inducidas.
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Figura 47. Superior: depresión y fisura sobre la cabeza del riel. Medio: cambio de amplitud registrada
en la detección de la depresión en la superficie. Inferior: cambio de fase registrada en la detección de
una fisura superficial.
Como otros ejemplo de casos exitosos, podemos mencionar el uso de esta tecnología en la
optimización del proceso de amolado de rieles [8] y [9]. Este proceso se emplea para
eliminar defectos superficiales mediante el reperfilamiento del rie l empleando un medio
mecánico abrasivo. En [8] y [9] se realiza una evaluación del daño producido por defectos
head cheks en el riel con el método de corrientes inducidas, previo al reperfilamiento. A partir
de esta evaluación se optimiza la cantidad de material que hay que retirar. Este
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procedimiento minimiza el desgaste de la vía, con la consecuente reducción de los costos de
mantenimiento y recambio. En la figura 48 (a) se muestra la parte del sistema de inspección
que contiene los sensores y como los sensores se arreglaron para inspeccionar el perfil de
interés del riel; se puede ver cómo fue montado en el mismo tren de amolado, convirtiéndolo
en tren de inspección también, [8]. En la figura 48 (b) se muestra el aspecto general de un
tren de mecanizado, en este caso el utilizado en [9].
Figura 48. a) Sistema de inspección por corrientes inducidas con cuatro sensores. b) Maquina
reperfiladora de rieles provista con sistema de inspección por corrientes inducidas.
Las señales obtenidas en las inspecciones presentadas en [9] antes y después del
maquinado realizado a los rieles para eliminar el daño del los defectos tipo head checks, se
muestra en la figura 49. Como se mencionara en los objetivos de este proyecto, es deseo del
grupo poder contribuir para el desarrollo de este tipo de inspecciones.
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Figura 49. Señales de corrientes inducidas antes y después del amolado (maquinado) de los rieles, se
evidencia la eliminación del daño.
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Bibliografía
[1] Trenes Argentinos Operadora Ferroviaria, “Informe de Gestión – Primer trimestre de
2014”. Disponible en http://www.sofse.gob.ar/informes/pdf/primer-trimestre.pdf.
Accedido: Noviembre 2016.
[2] Comisión Nacional de Regulación del Transporte, “INFORME ESTADÍSTICO 2015” -
Red Ferroviaria Argentina Red de Pasajeros - Área Metropolitana de Buenos Aires,
Disponible en:
https://www.cnrt.gob.ar/sites/default/files/Info.Est.2015_Red_FFCC_AMBA.Pas_00-
RED_2.pdf. Accedido: Noviembre 2016.
[3] Australian Rail Track Corporation, “Rail Defects Handbook Some Rail Defects, their
Characteristics, Causes and Control”, 2006.
[4] Nuevo Central Argentino S. A. – NCA, “Manual Integral de Vías”, 2014.
[5] Nordco, “Rail Flaw Defects Identification Handbook”.
[6] Song, Z., Yamada, T., Shitara, H., Takemura, Y., “Detection of Damage and Crack in
Railhead by Using Eddy Current Testing”. Journal of Electromagnetic Analysis and
Applications, 2011, 3, 546-550.
[7] Hocking, “Rail Inspection – The Eddy Current Solution”.
[8] POPOVIĆ, Z., RADOVIĆ, V., LAZAREVIĆ, L., VUKADINOVIĆ, V., TEPIĆ, G., “Rail
Inspecition of RCF defects”. METALURGIJA 52 (2013) 4, 537-540.
[9] DEY, A., THOMAS , H. - M., POHL, R., “The important role of eddy current testing in
railway track maintenance”. 17th World Conference on Nondestructive Testing, 25-28
Oct 2008, Shanghai, China.
