O retificado e a fresagem são essenciais para a qualidade dos trilhos

O acidente de Hatfield, no Reino Unido, em 2000, serviu de alerta para as administrações ferroviárias de todo o mundo. Comprovou-se que o descarrilamento de um trem expresso de passageiros, que resultou em mortes, foi causado por fadiga de contato rolante (RCF), na qual minúsculas fissuras na cabeça do trilho se estenderam até o corpo do trilho, causando, por fim, uma ruptura.

Estatísticas elaboradas pela Administração Ferroviária Federal dos Estados Unidos sugerem que o RCF esteve fortemente envolvido em 122 descarrilamentos e pode ter sido um fator contribuinte em outros 160 incidentes, no período de 1995 a 2002.

Como resultado de estatísticas como essas, a RCF é amplamente reconhecida como um problema que deve ser gerenciado pelas administrações ferroviárias. Não fazer nada não é uma opção: o Reino Unido interrompeu as operações de retificação ferroviária alguns anos antes do acidente, e hoje se reconhece que essa não foi uma decisão acertada. O retificado raspa a superfície superior do trilho, removendo as rachaduras antes que elas tenham a chance de se propagar para o corpo do trilho e, assim, evitando quebras no trilho.

Um estudo da Comissão Europeia sugere que a gestão do RCF é um processo oneroso, com um valor de 300 milhões de euros mencionado para lidar com o problema anualmente na rede ferroviária europeia. Esse total inclui as atividades de inspeção, retificação de trilhos, substituição de trilhos e reparo de soldas, além dos impactos negativos, como atrasos nos trens e descarrilamentos, quando estes ocorrem.

É evidente que esse é um problema que merece a atenção da administração, e as administrações ferroviárias precisam se manter a par das tecnologias mais recentes se quiserem minimizar o custo do RCF.

Gerenciamento do RCF

Em um estudo realizado para o Conselho Nacional de Pesquisa do Canadá, Eric Magel, Peter Sroba, Kevin Sawley e Joe Kalousek afirmam que “muitos fatores interagem para influenciar o RCF”, citando a dureza do trilho, os perfis detalhados da roda e do trilho e a dinâmica lateral e longitudinal do conjunto de rodas, entre outros fatores. No entanto, eles afirmam que “o RCF é particularmente sensível aos perfis das rodas e dos trilhos, e perfis inadequados ou descontrolados podem mascarar completamente os efeitos da metalurgia”.”

Os pesquisadores acrescentam que, no Reino Unido, a experiência geral tem mostrado que os aços de alta resistência são mais propensos a formar RCF – “uma constatação que pode ser explicada pela seção do trilho sujeita a alta tensão e pela incapacidade dos aços duros de se desgastar ou deformar até assumir uma forma com menor tensão”. Também tem sido a experiência britânica que, se o trilho for inicialmente retificado para uma forma de menor tensão, ele se torna muito mais resistente à RCF do que os aços mais macios. Isso ressalta a importância do retificado inicial dos trilhos.

Os pesquisadores canadenses explicam a importância da ‘Taxa Mágica de Desgaste’, o processo de remoção da quantidade exata da superfície do trilho para impedir a propagação de trincas. “Em vias com RCF, a taxa de desgaste natural deve ser complementada por retificação para atingir a Taxa de Desgaste Mágica”, afirmam. A Taxa de Desgaste Mágica é geralmente mais alta em curvas do que em trechos retos, e a experiência norte-americana em linhas de grande tonelagem mostra que o trilho inferior nas curvas precisa ser cuidadosamente gerenciado por meio de retificação para atingir a Taxa de Desgaste Mágica.

Speno na vanguarda da inovação

Há alguns anos, a Speno International começou a investigar a possibilidade de detectar trincas de fadiga superficiais durante o retificado. Um projeto de desenvolvimento conjunto com a Deutsche Bahn AG resultou em um sistema de registro capaz de medir a densidade dos defeitos e a profundidade dos danos.

Após intensos testes em via com um protótipo do dispositivo, seis retificadoras Speno foram equipadas com o ‘Headcheck Grinding Scanner’ da empresa. O sistema permite que os operadores verifiquem a redução dos defeitos de fadiga a cada passagem de retificação e documentem o resultado alcançado no que diz respeito à remoção de metal da superfície do trilho afetada pela fadiga. O sistema já entrou em operação comercial em várias ferrovias europeias, incluindo as da Áustria, França, Holanda e Polônia.

O lançamento do ‘Headcheck Grinding Scanner’ é a mais recente novidade em uma longa lista de inovações da Speno. Na década de 1980, a empresa lançou um trem de retificação com motores de retificação inclináveis controlados remotamente. Seguiram-se a primeira retificadora de agulhas, o primeiro equipamento de medição integrado para a seção transversal do trilho e a introdução de sistemas de coleta de poeira.

A Speno está trabalhando em conjunto com gestores de infraestrutura ferroviária para encontrar soluções para defeitos específicos nas vias e problemas gerados pelo tráfego ferroviário intenso. A empresa participa do projeto de pesquisa europeu ‘Innotrack’, que reúne a experiência e o know-how de diversas organizações ferroviárias e do setor.

A Speno está coordenando o projeto de trabalho 4.5, ‘Manutenção Ferroviária’, no âmbito do programa Innotrack. Estão sendo preparadas informações para os gestores de infraestrutura sobre como estabelecer uma estratégia de manutenção adequada para combater a fadiga por contato rodante, incluindo sugestões de perfis-alvo para os trilhos.

A Speno vem projetando, construindo e operando trens de retificação de trilhos há 40 anos. A empresa afirma que suas 30 unidades de retificação de trilhos em operação na Europa em 2009 constituem, de longe, a maior frota de trens de retificação sob o mesmo comando. “A longa experiência em projeto, fabricação e operação de trens de retificação garante um excelente desempenho, combinando alta produtividade por turno e uma qualidade controlada de forma consistente, dia após dia”, afirma a Speno.

A Speno reconhece que, atualmente, os trabalhos rotineiros de retificação incluem:

• Retificação inicial de trilhos novos; retificação preventiva e corretiva periódica
• Aplicação de perfis especiais para reduzir o desgaste elevado dos trilhos, mitigar a fadiga nos cantos do gabarito e melhorar o comportamento de rodagem, incluindo o alargamento do gabarito
• Retificação antirruído para minimizar o ruído gerado pelo tráfego ferroviário

Atualmente, a retificação em uma única passagem com máquinas para serviços pesados é realizada em linhas de alta velocidade. “É muito importante contar com uma equipe experiente e qualificada”, afirma Speno. A empresa afirma que o segredo não está apenas em remover uma determinada quantidade de metal em uma única passagem, mas em garantir a menor taxa de remoção de metal possível.

Novo veículo de fresagem da Linsinger para VLTs

Também voltado para o setor de metrôs leves está o trem fresador SF 01 F Rail, da empresa austríaca Linsinger. Ele foi lançado há um ano, no início de 2008, e a empresa afirma ter obtido resultados muito bons em sistemas de metrô leve na Ásia.

O conceito de perfilagem do trilho por fresagem em uma única passagem já é bem conhecido nas máquinas anteriores da Linsinger, e a SF 01 F se baseia nessa experiência. A Linsinger afirma que sua tecnologia de fresagem de trilhos combina fresagem e retificação em uma única operação, com alto grau de precisão e desempenho, acrescentando que os sistemas de metrô leve podem obter uma redução significativa nos custos de manutenção com o uso dessa tecnologia.

A Linsinger tem o orgulho de destacar que as vantagens do SF 01 F incluem o seguinte:

• Processamento em uma única passagem de toda a superfície do trilho
• Ecologicamente correto: sem emissões, sem poeira, sem sujeira
• Sem faíscas, sem risco de incêndio
• Operação segura e tranquila
• Processamento a seco
• Rendimento muito alto
• Taxas controladas de remoção de metal
• Qualquer perfil de trilho necessário, com alta qualidade de superfície
• Redução de ruído do material rodante
• Baixos custos de operação