PATRU DECENII DE SUDARE A SINELOR LA CFRIn toamna acestui an ( 2000 ) s-au implinit patru decenii de cand a inceput sa functioneze Sectia de Sudura Sinelor, unitate specializata pentru modernizarea suprastructurii caiiferate. Actualmente, unitatea poarta denumirea Grup Lucrari Sudare Linii CF SUDAREC.
Timp de mai bine de un secol liniile ferate s-au construit din sine legate intre ele prin eclise si suruburi, cu spatii intre capetele lor, pentru a permite dilatarea in timpul temperaturilor ridicate, legaturi denumite joante. Acest sistem clasic de alcatuire a caii a avut de la inceput mari neajunsuri in exploatare, joantele constituind elementele nevralgice ale caii prin socurile si vibratiile care actioneaza deopotriva asupra sistemului cale-material rulant, inrautatind gradul de confort al calatoriei. Din statistici mai rezulta ca ponderea cheltuielilor de intretinere provocate de existenta joantelor la panouri de 10-15 m lungime ajunge pana la 45-50% din totalul cheltuielilor de intretinere a caii.
Inca de la inceputul secolului nostru tehnicienii si cercetatorii feroviari au studiat si au experimentat posibilitatea realizarii caii continue, fara joante. Progresele facute in alcatuirea suprastructurii caii – in special perfectionarea modului de prindere a sinelor pe traverse – au condus treptat la posibilitatea utilizarii unor sine cu lungimi oricat de mari, obtinute prin sudarea acestora cap la cap.
Calea fara joante prezinta avantaje si din punct de vedere economic, prin marirea duratei de viata a materialului de cale (sine, traverse, elemente de prindere, prisma de balast), micsorarea cheltuielilor de intretinere atat a caii, cat si a materialului rulant, reducerea consumului de combustibil necesar tractiunii trenurilor si, ca un corolar al acestora, posibilitatea sporirii vitezei de circulatie a trenurilor. Astazi nu se poate concepe o cale ferata destinata vitezelor mari decat fara joante.
Constructia caii continue presupune in general doua probleme fundamentale:
• realizarea sudarii propriu-zise a sinelor prin diferite procedee tehnologice;
• construirea si intretinerea tronsoanelor de sine sudate pentru diferite conditii de temperatura si exploatare.
In tara noastra au existat, de-a lungul timpului, preocupari intense in ambele directii mentionate mai sus, concretizate prin lucrari teoretice si experimentale. Astfel, in 1937, profesorul Corneliu Miclosi si profesorul C.C. Teodorescu au elaborat lucrarea Procedee industriale de sudare, primul tratat de specialitate aparut in Romania.
Primele sudari de sine folosind termitul s-au realizat la Societatea de Tramvaie Bucuresti (STB) inca din 1920, precum si la tramvaiele din Timisoara, folosind o instalatie de sudare electrica prin presiune conceputa de profesorul C. Miclosi, cunoscuta sub numele de TAURUS.
La CFR primele incercari au avut loc in 1933, prin sudarea sinelor tip 45 in tunelul Timis, pe linia Ploiesti–Brasov, pe o lungime de 975 m, folosind metoda aluminotermica, iar intre anii 1935-1936, prin sudarea oxiacetilenica a sinelor tip 40, in tronsoane de 30-60 m, intre statiile Bucuresti Filaret–Jilava. Aceste incercari nu au dat rezultatele scontate.
Dupa razboi, tarile vecine noua realizeaza primele linii sudate, prin diferite procedee, precumpanitoare fiind sudarea aluminotermica si aceea cu arc electric.
In 1957, in urma unui acord cu Caile Ferate Cehoslovace (C.S.D.), s-a executat un tronson experimental pe linia Bucuresti–Urziceni, intre statiile Moldoveni–Armasesti, folosindu-se sudarea cu arc electric si electrozi romanesti si de import. Pe acest tronson experimental s-au efectuat masuratori care au stat la baza lucrarii profesorului C.C. Teodorescu Teoria sinei fara joante supuse la variatii de temperatura.
Concomitent, specialistii feroviari romani isi intensifica activitatea de studiu si documentare, in tara si in strainatate, analizand posibilitatile de realizare in tara a utilajelor necesare sudarii liniilor. Cu concursul Centrului de Sudura de la Timisoara, condus de acad. prof. C. Miclosi, se proiecteaza la I.P.C.F. si se realizeaza la I.M.M.R. Brasov primele instalatii de sudare electrica prin contact si presiune, ca si boghiurile speciale cu care se vor transporta sinele sudate, precum si utilajele pentru prelucrarea sudurilor (polizoare, debavuratoare etc.).
In acelasi timp, liniile care urmau sa fie sudate trebuiau sa indeplineasca o serie de conditii de calitate, si anume: sinele sa fie verificate cu defectoscopul, prinderile sa fie complete, traversele si prisma de balast conform standardelor, iar geometria caii ireprosabila. Liniile sudate in tronsoane lungi trebuiau sa fie supravegheate si intretinute dupa norme riguroase pentru a nu periclita stabilitatea prin dilatare in timpul temperaturilor ridicate sau prin ruperea sinelor in timpul temperaturilor scazute. De aceea, stabilirea temperaturii la care urma sa se faca fixarea tronsoanelor sudate era de cea mai mare insemnatate. Tinand seama de ecarturile maxime de temperatura de pe teritoriul Romaniei, pentru ca fortele de compresiune (din timpul verii) sa fie echilibrate cu cele de tractiune (din timpul iernii), s-a stabilit ca tronsoanele sudate sa fie fixate de traverse la o temperatura care reprezinta media ecarturilor, adica la . Aceasta temperatura neutrala, din considerente practice, a fost extinsa pe un ecart initial de la +120C la +220C, iar ulterior intre +170C si +270C.
Pentru a exemplifica ce riscuri s-ar asuma daca nu s-ar respecta aceste prescriptii este suficient sa amintim ca in cazul cand sinele ar fi fixate de traverse la +50C, iar temperatura ar creste vara in sine pana la +550C, in sina tip 49 s-ar naste o forta de compresiune axiala de 78.000 kgf, iar in sina tip 65, de 95.000 kgf, care, in anumite conditii de constructie sau de intretinere necorespunzatoare a caii ar putea conduce la pierderea stabilitatii caii (flambajul).
Unitatea specializata in sudarea sinelor creata in urma cu 40 de ani a cunoscut o crestere dinamica in cele patru decenii de existenta.
Avand sansa sa fiu unul dintre primii sai conducatori, am inceput activitatea cu sase esaloane de sudare electrica prin presiune, cu sase esaloane de sudare cu arc electric, o formatie de sudare aluminotermica si un atelier de intretinere utilaje. Ulterior, unitatea a devenit santier, iar astazi este intreprindere, cuprinzand compartimentele si logistica necesare executarii unor lucrari care pot ajunge pana la 500 de km cale sudata pe an.
De asemenea, dotarea unitatii a cunoscut o crestere semnificativa, calitativ si cantitativ. Instalatiile initiale tip TAURUS cu comenzi manuale au fost inlocuite cu cele din import de tip PRSM-3, cu capete de sudare K 355, complet automatizate, facand ca productivitatea pe masina sa creasca de la 3,5 suduri/ora la 7 suduri/ora. Calitativ, numarul ruperilor de sina s-a stabilizat la un procent de 0,12 ruperi la 1.000 suduri/an. Astazi reteaua CFR are linii sudate in proportie de peste 70%, ceea ce o situeaza in grupa tarilor europene mediu dezvoltate.
Concomitent cu activitatea acestei unitati, trebuie relevata si contributia adusa de cercetatorii fostului I.C.P.T.T., ca si de unele cadre didactice din facultatile de profil din Bucuresti si din tara. Prin studii teoretice, experimentari pe standul Pipera, pe inelul de incercari de la Faurei sau pe sectoare experimentale au fost fundamentate conditiile de intretinere si reparare a liniilor sudate, elaborandu-se prescriptii tehnice si instructiuni (Instructia nr. 341 privind alcatuirea, intretinerea si supravegherea caii fara joante) care au facut posibila o exploatare normala a acestui nou tip de cale, fara evenimente. Dintre problemele rezolvate se pot mentiona:
sudarea sinelor in curbe cu raze mici;
norme pentru montarea, fixarea si refixarea C.F.J.;
sudarea sinelor in metrou;
sudarea aparatelor de cale;
sudarea sinelor pe podurile metalice lungi;
realizarea termitului romanesc si a utilajelor pentru sudarea aluminotermica a sinelor;
sudarea sinelor cu gaze si presiune;
tehnologii moderne de sudare a sinelor in ateliere fixe;
retehnologizarea Atelierului de Regenerari Sine de la Ploiesti;
stabilirea tonajului minim necesar pentru asigurarea rezistentei laterale a caii;
repararea prin sudare electrica a sinelor si aparatelor de cale;
realizarea formelor prefabricate pentru sudarea aluminotermica a sinelor in inchideri de linie de durata redusa;
realizarea unor scule si utilaje pentru intretinerea caii sudate si altele.
In acelasi timp, trebuie mentionat aportul specialistilor feroviari romani la lucrarile Comisiei a IX-a, Calea fara joante, a Comitetului O.S.J.D., ca si la unele teme de cercetare ale unor comitete de lucru ale U.I.C.O.R.E.
In momentul de fata SUDAREC executa lucrari de sudare a liniilor magistrale si principale conform programelor aprobate.
In conditiile dotarilor actuale, care au cunoscut doar reinnoiri partiale, dar cu o mai buna organizare a lucrarilor, productivitatea fizica medie (km cale sudata/om) a ultimilor ani a cunoscut o crestere de circa 20% in comparatie cu cea din deceniul anterior.
In perspectiva, se impun masuri de retehnologizare a dotarilor existente, actiune care sa conduca la imbunatatiri calitative semnificative (in principal, reducerea tolerantelor de prelucrare a rostului sudat si reducerea procentului ruperilor de sine sudate), precum si la productivitati superioare. Din acest punct de vedere CFR se va putea situa in viitor in familia administratiilor feroviare europene performante.