تؤثر سلامة القضبان بشكل مباشر على أدائها، ونظراً لدور شبكات السكك الحديدية في التجارة ونقل الاتصالات، فإن ضمان سلامتها وموثوقيتها أمر بالغ الأهمية. يعد لحام القضبان إحدى المهام التي لا تضمن سلامة شبكات السكك الحديدية فحسب، بل تعزز أداءها بشكل كبير. بناءً على التطبيق وتصميم الموقع والظروف، يتم استخدام طرق لحام مختلفة لتعظيم فعاليتها. في هذا المنشور على المدونة، نتعمق في أنواع اللحام والدور الذي يلعبه كل منها في صناعة السكك الحديدية بالتفصيل.

مقدمة في لحام السكك الحديدية

لربط أجزاء السكك الحديدية معًا، هناك طريقتان أساسيتان: وصلات السكك الحديدية ولحام السكك الحديدية. وصلات السكك الحديدية، التي يشار إليها أيضًا باسم ألواح التوصيل أو قضبان الوصل، هي طريقة تقليدية يتم فيها ربط أجزاء السكك الحديدية معًا باستخدام براغي أو مسامير السكك الحديدية. من ناحية أخرى، يعد لحام السكك الحديدية طريقة حديثة تشير إلى لحام أجزاء السكك الحديدية لإنشاء مسار متواصل. ولهذا السبب تُعرف هذه الطريقة أيضًا باسم السكك الحديدية الملحومة المتواصلة (CWR). نظرًا لأن وصلات السكك الحديدية التقليدية تسبب بعض المشكلات في سلامة السكك الحديدية وتشغيلها بمرور الوقت، أصبح لحام السكك الحديدية حلاً بديلاً.

فحص لحامات السكك الحديدية وأهميتها في سلامة السكك الحديدية

إذا لم يتم إجراء لحام السكك الحديدية بشكل صحيح أو إذا كانت الطريقة المستخدمة غير مناسبة لظروف السكك الحديدية، فقد يؤدي ذلك إلى حدوث عيوب محتملة مثل الشقوق والتلف والحوادث. تتوفر حلول متنوعة لضمان ملاءمة طريقة لحام السكك الحديدية وتنفيذها بشكل صحيح. يعد الفحص البصري، سواء كان تقليديًا أو آليًا، أحد الحلول الشائعة. الاختبار غير المتلف طرق فحص لحامات السكك الحديدية. لكن هذه الطريقة ليست موثوقة إلى حد كبير. الاختبار بالاختراق والتصوير الشعاعي والجسيمات المغناطيسية هي طرق أخرى فعالة وغير مدمرة تستخدم لفحص لحامات السكك الحديدية والتأكد من صلاحيتها.

ومع ذلك، فإن اختبار التيار الدوامي والاختبار بالموجات فوق الصوتية هما أكثر طرق الاختبار غير المتلفة موثوقية، وهما يلعبان دوراً هاماً في فحص لحام السكك الحديدية وتحديد العيوب المحتملة. القياس بالليزر هو طريقة أخرى من طرق الاختبار غير المتلفة المستخدمة لفحص مفاصل لحام السكك الحديدية بكفاءة. وبالتالي، يتم ضمان خصائص وسلامة المسارات. بالإضافة إلى ذلك، توفر أنواع مختلفة من لحام السكك الحديدية مستويات مختلفة من الجودة بناءً على طريقة اللحام ومواد السكك الحديدية وأنواعها وظروفها. فيما يلي أكثر طرق لحام السكك الحديدية شيوعًا ومزاياها وتحدياتها.

أنواع مختلفة من لحام السكك الحديدية

يعتمد نوع لحام السكك الحديدية على العديد من العوامل. يعد تطبيق لحام السكك الحديدية عاملاً مؤثرًا في اختيار طرق لحام السكك الحديدية. على سبيل المثال، يجب أن تختلف الطريقة المستخدمة في اللحام الميداني (اللحام في الموقع) عن تلك المستخدمة في اللحام في المصنع (الإعداد في المصنع). تعد تخطيط الموقع وحالته، وجودة اللحام المفضلة، ومواد السكك الحديدية، والميزانية، والجدول الزمني من العوامل الأخرى التي تحدد طرق لحام السكك الحديدية. فيما يلي أنواع لحام السكك الحديدية الأكثر شيوعًا:

• اللحام بالثيرميت لحام السكك الحديدية بالثيرميت هو أحد أكثر طرق لحام السكك الحديدية تقليدية وشيوعًا، ويشير إلى توليد حرارة شديدة باستخدام تفاعل كيميائي ناتج عن خليط من الألومنيوم وأكسيد الحديد. تؤدي الحرارة المتولدة إلى صهر طرفي السكة الحديدية وتكوين رابطة باستخدام قالب خاص. هذه الطريقة مناسبة للحام والإصلاح الميداني، خاصة في الحالات التي يكون فيها استبدال السكة الحديدية مكلفًا نظرًا لفعاليتها من حيث التكلفة ومتانتها وبساطتها. ومع ذلك، فإن لحام السكك الحديدية بالثيرميت عملية تستغرق وقتًا طويلاً، ولن تكون مؤهلة إذا لم يكن المشغل خبيرًا وماهرًا.
• اللحام بالضغط الغازي اللحام بالضغط الغازي هو طريقة أخرى لحام القضبان، حيث تقوم شعلة الغاز الناتجة عن تفاعل الأكسجين والأسيتيلين (الأوكسي أسيتيلين) بتسخين طرفي القضبان، مما يجعلها قابلة للانثناء. ثم يتم تشكيل القضبان الملينة عن طريق الضغط عليها لإنشاء رابطة سلسة. اللحام بالضغط الغازي مناسب لللحام الميداني ويتطلب معدات خاصة تتكلف تكلفة عالية وتستغرق وقتًا طويلاً. على الرغم من أنه يمكن أن يكون أحد أفضل طرق لحام القضبان نظرًا لأنه يخلق رابطة متينة وسلسة بين قضبانين دون استخدام أي مادة حشو إضافية.
• اللحام بالقوس الكهربائي اللحام بالقوس الكهربائي هو طريقة متعددة الاستخدامات يمكن استخدامها في عمليات البناء والصيانة في صناعة السكك الحديدية. في هذه الطريقة، تعمل الحرارة الناتجة عن القوس الكهربائي على صهر طرفي السكة والقطب الكهربائي، مما يجعلهما جاهزين للتشكيل والربط مع بعضهما البعض. بالإضافة إلى تطبيقه في كل من الصيانة والبناء، يمكن استخدام اللحام بالقوس الكهربائي لأنواع مختلفة من القضبان. هذه الطريقة فعالة من حيث التكلفة وتنتج لحامًا عالي الجودة. ومع ذلك، من الضروري إجراء التسخين المسبق والعملية الكاملة لللحام بالقوس الكهربائي بشكل صحيح لتجنب حدوث تشققات في اللحام.
• لحام مؤخرة الفلاش اللحام بالصدم السريع، المعروف أيضًا باسم اللحام بالمقاومة، هو طريقة شائعة تستخدم المقاومة الكهربائية لربط قطعتين من السكك الحديدية معًا. يتم توليد المقاومة الكهربائية عن طريق تمرير تيار كهربائي قوي عبر الفجوة بين طرفي السكك الحديدية. تؤدي الحرارة الناتجة عن المقاومة الكهربائية إلى إذابة طرفي السكك الحديدية قليلاً. عند درجة الحرارة الصحيحة، يتم ضغط قطعتين من السكك الحديدية معًا، مما يؤدي إلى تكوين رابطة. تتطلب هذه الطريقة معدات خاصة ومشغلين مهرة لتنفيذها بشكل صحيح. على الرغم من أن اللحام التناكبي الفلاش يعتبر طريقة فعالة ذات متانة طويلة الأمد.
• اللحام بالليزر كطريقة متقدمة، يستخدم اللحام بالليزر أحدث التقنيات لربط أجزاء السكك الحديدية معًا. في هذه الطريقة، يتم استخدام ليزر عالي الطاقة لإذابة وربط طرفي السكك الحديدية. اللحام بالليزر هو طريقة صديقة للبيئة ولكنها مكلفة ويجب أن يتم تنفيذها بواسطة مشغلين خبراء لإنشاء لحامات سلسة ومتينة.

ما هي طريقة لحام السكك الحديدية الأفضل: مقارنة شاملة

اللحام عملية حاسمة في كل من الصيانة والبناء. من خلال إنشاء مسار مستمر، يزيد اللحام من سلامة السكك الحديدية إلى أقصى حد، مما يؤثر بشكل مباشر على تشغيلها. وبناءً على ذلك، يلعب اختيار طريقة لحام السكك الحديدية المناسبة دورًا حيويًا. تختلف طرق لحام السكك الحديدية بناءً على حالة السكك الحديدية وتطبيقها ونوعها وموادها. الميزانية المحددة والوقت المستغرق هما أيضًا عاملان أساسيان آخران يجب مراعاتهما عند اختيار أنواع لحام السكك الحديدية. يمثل الجدول أدناه مقارنة شاملة بين طرق لحام السكك الحديدية المختلفة بناءً على تطبيقها وجودة اللحام ومتانتها وتكلفتها والوقت المطلوب لتنفيذها.

الخلاصة

تعد سلامة السكك الحديدية الهدف الأول لكل مهمة صيانة وبناء. اللحام مفهوم مهم يضمن سلامة وموثوقية شبكات السكك الحديدية. بناءً على خصائص السكك الحديدية وظروفها، هناك أنواع مختلفة من اللحام توفر مستويات مختلفة من الجودة والمتانة. فهم طرق لحام السكك الحديدية ومزاياها وتحدياتها يمكن أن يساعدك بشكل كبير في اختيار الطريقة المناسبة.