Asentamiento del riel; Mecanismo de formación; Capa de grabado blanco (WEL); Rectificado graduado; Prevención y control
- participación
- Tiempo de Publicación
- 2026/4/24
Resumen
El hundimiento del raíl es un defecto superficial de alto riesgo en los sistemas ferroviarios, causado fundamentalmente por la transformación microestructural irreversible del metal de la superficie del raíl debido al deslizamiento severo entre la rueda y el raíl.
El hundimiento del carril es un defecto superficial de alto riesgo en los sistemas ferroviarios. Consiste en la transformación microestructural irreversible del metal de la superficie del carril, causada por el deslizamiento severo entre la rueda y el carril. Si no se corrige con prontitud, puede derivar rápidamente en descamación o incluso en la rotura del carril, lo que representa una grave amenaza para la seguridad operativa. Este artículo, basado en una revisión especializada, describe sistemáticamente sus mecanismos de formación, características de identificación y procedimientos estandarizados para su mitigación.
Mecanismos de formación: dos vías principales
La sentadilla sobre raíles surge principalmente de dos mecanismos físicos:
● Mecanismo de transformación de fase térmica : Durante el arranque de la locomotora o el frenado de emergencia, la intensa fricción entre la rueda y el riel genera altas temperaturas instantáneas, calentando el metal de la superficie del riel hasta su temperatura de austenización. El enfriamiento rápido en el aire forma entonces una capa de grabado blanco (WEL) martensítica frágil con una dureza de 700–1200 HV. Esta capa dura y frágil es propensa a agrietarse y desprenderse bajo las cargas de la rueda, siendo la causa principal de la rápida propagación del hundimiento.
● Mecanismo de deformación plástica por cizallamiento : Durante la tracción y el frenado, la tensión de cizallamiento acumulada cíclicamente provoca deformación plástica en la superficie del riel. Cuando la deformación residual excede la ductilidad máxima del riel perlítico, se inician y propagan microfisuras, formando deformaciones. La dureza alrededor de estas deformaciones aumenta, pero no alcanza el nivel martensítico.
Independientemente del mecanismo, la presencia de una capa de grabado blanco (WEL, por sus siglas en inglés) es una característica metalúrgica clave para identificar las deformaciones en los rieles.
Clasificación y características típicas
Según su origen, las sentadillas se clasifican en dos tipos distintos:
● Asentamiento inicial : Provocado por el reposo de las ruedas durante el arranque de locomotoras o trenes eléctricos. Se manifiesta como depresiones elípticas pareadas en las superficies superiores de los rieles izquierdo y derecho, que a menudo superan los 0,5 mm de profundidad, con una separación igual a la distancia entre ejes del vehículo.
● Asentamiento por frenado : Provocado por el deslizamiento de las ruedas durante el frenado del tren. Se manifiesta como arañazos continuos en forma de franjas o descamación superficial localizada en la banda de rodadura del riel, siendo la capa dañada la capa martensítica WEL de alta dureza.
Aspecto típico de la sentadilla inicial
Aspecto típico de la sentadilla al frenar
Evolución en tres etapas y riesgos
Las sentadillas evolucionan a través de tres etapas distintas, desde el inicio hasta el fallo muscular:
● 1. Etapa inicial : Aparece una depresión oscura en la superficie del riel; las microfisuras son invisibles a simple vista.
● 2. Etapa de desarrollo : Las grietas se propagan hacia adentro en un ángulo de 20°–25°, formando grietas primarias y secundarias en direcciones opuestas.
● 3. Etapa de formación : Aparece una grieta visible en forma de V en la superficie del riel, con forma de doble lóbulo, y las grietas se propagan hacia el alma del riel. El riel debe reemplazarse inmediatamente si la profundidad supera los 10 mm.
Características de las diferentes etapas de la sentadilla sobre raíles
Sus riesgos radican en su transformación en una zona de concentración de tensiones, lo que acelera la fatiga por contacto rodante, induce grietas transversales que pueden causar directamente la rotura de los raíles y aumenta significativamente los costes de mantenimiento durante toda la vida útil del vehículo.
Normas precisas de inspección y clasificación de rieles
Principios del ABA
Métodos de detección de campo
● Evaluación de la dureza : Un durómetro portátil con una dureza >550HB confirma la solidez (característica WEL martensítica).
● Medición de profundidad : Mida la profundidad con un medidor de profundidad (la profundidad real debe ser mayor que el valor medido).
● Medición de perfil : Detecte cambios de perfil con un medidor de perfil de riel.
● Detección de defectos estándar : Uso combinado de regla de 1 m, ultrasonido e inspección por partículas magnéticas.
● Inspección eficiente: la aceleración de la caja del eje (ABA) funciona bien para sentadillas moderadas y severas; la inspección por corrientes de Foucault es más sensible a las sentadillas tempranas y a la WEL.
Estándares de clasificación de daños
Según normas como la TB/T 3276, el daño se clasifica por tipo de línea.
● Daños leves: Líneas de alta velocidad (>120 km/h): 0,5–1,0 mm; Líneas convencionales: 1–2 mm. Marcar, supervisar y revisar periódicamente.
● Daños graves: Líneas de alta velocidad: ≥1 mm; Líneas convencionales: ≥2 mm. Reemplazar o reparar en 24 horas. Los daños leves en túneles/puentes se consideran daños graves.
Estrategias estandarizadas de rectificado y prevención
La mitigación se rige por estrictas especificaciones de molienda graduada:
● <0,5 mm : Rectificado uniforme; perfilado manual combinado con maquinaria de gran tamaño.
● 0,5–1 mm : Rectificado/fresado simultáneo en ambos rieles, izquierdo y derecho.
● ≥1 mm : Reemplace el riel inmediatamente o realice un fresado síncrono.
Los criterios de aceptación posteriores al rectificado incluyen: diferencia de dureza ≤50 HB, diferencia de profundidad del perfil ≤1 mm y longitud de rectificado de un solo lado ≥5000 veces la profundidad de rectificado.
La prevención fundamental reside en el control de la fuente : optimizar las estrategias de tracción/frenado del tren para reducir el tiempo de inactividad y el deslizamiento de las ruedas; aumentar la frecuencia de detección de defectos en tramos de alto riesgo, como curvas de radio pequeño y pendientes pronunciadas y largas; e implementar el rectificado preventivo para suprimir la formación de líneas de desgaste.
Este sistema de gestión de circuito cerrado, basado en la "identificación precisa, la clasificación científica, el tratamiento estandarizado y la prevención en origen", controla eficazmente los riesgos de ocupación ilegal de vías férreas y garantiza operaciones ferroviarias seguras y eficientes.
¿Listo para tomar el control de las ocupaciones ilegales de vías férreas en tu red?
RailwayCare ofrece soluciones integrales para la gestión de hundimientos de vías, desde detección avanzada y nivelación precisa hasta protocolos de rectificado estandarizados y estrategias de prevención proactivas. Nuestra experiencia garantiza que sus vías permanezcan seguras, fiables y rentables.
Contáctenos hoy para obtener su plan personalizado de mitigación de ocupaciones ilegales de vías férreas.
Más información: www.railwaycare.com
Correo electrónico: mailto:RCInfo@railwaycare.com
