Monitoramento de Rolamentos de Rodas de Vagões Ferroviários em Destaque

May 07, 2023

Dan Carney | 24 de fevereiro de 2023

De acordo com o relatório preliminar do National Transportation Safety Board (NTSB), um rolamento de roda superaquecido levou ao descarrilamento do trem de carga em East Palestine, Ohio.

Os investigadores descobriram que um rolamento no 23º vagão do trem 32N estava superaquecendo graças ao detector de "caixa quente" instalado na linha. Este sistema alertou a tripulação do trem sobre a condição projetada, mas a trilha descarrilou enquanto eles a paravam.

A operadora Norfolk Southern emprega um sistema de detectores de caixa quente na Linha Fort Wayne, onde ocorreu o acidente. De acordo com o Villanova Center for Analytics of Dynamic Systems, existem mais de 6.000 detectores de beira de estrada na América do Norte dedicados a identificar componentes defeituosos de veículos ferroviários, incluindo rodas, rolamentos e sistemas de caminhões.

A maioria desses sistemas de monitoramento de beira de estrada são detectores de rolamentos quentes, diz a escola em seu relatório de Diagnóstico de Veículos Ferroviários. Esses sensores de via usam sensores de temperatura infravermelhos sem contato para monitorar a temperatura da caixa do mancal à medida que os veículos ferroviários passam. Quando a temperatura do rolamento excede um limite (normalmente 220° F (105° C) acima da temperatura ambiente), o sistema aciona um alerta.

Esse aumento de temperatura ocorre apenas em condições defeituosas severas, diz Villanova. Esse foi o caso neste descarrilamento, de acordo com o NTSB. O conselho descobriu que na milha 79,9, o rumo suspeito do carro 23 tinha uma temperatura registrada de 38 ° F acima da temperatura ambiente. No marco 69,01, quando o trem passou pelo próximo detector de caixa quente, a temperatura registrada do rolamento era 103 ° F acima da temperatura ambiente. Vinte milhas depois, ao passar por um terceiro detector de caixa quente, a temperatura do rolamento suspeito disparou para 253 ° F acima da temperatura ambiente e o alarme soou.

Os limites de alarme HBD da Norfolk Southern (acima da temperatura ambiente) e critérios para rolamentos são:

A observação do segundo HBD de 103°F acima do ambiente foi insuficiente para disparar um alerta e, no próximo detector, a situação já estava fora de controle.

O monitoramento contínuo poderia ter avisado a tripulação do trem mais cedo, e isso é uma possibilidade.

Escrevendo na Global Railway Review, a então Bombardier Transportation (a divisão ferroviária agora faz parte da empresa francesa Alstom), o Gerente de Produto para Mecatrônica Volker Brundisch, da Bombardier Transportation delineou três métodos de monitoramento da condição do material rodante.

Os dois primeiros, POM e TOM, poderiam fornecer monitoramento contínuo, mas a instrumentação de todo o material rodante fica cara. Além disso, a probabilidade de falha devido a manutenções e recondicionamentos regulares torna o retorno desse investimento baixo. "O POM é especialmente interessante do ponto de vista de um engenheiro, e não do ponto de vista de um acionista para o proprietário do veículo", observa Brundisch.

O TOM parece difícil de manejar, pois exige a troca do equipamento de monitoramento entre os vagões e deixar esses vagões fora de serviço enquanto o trabalho é executado. O PTM, por outro lado, nunca pode fornecer a mesma precisão e continuidade do POM, mas a raridade de falhas catastróficas e o custo de instrumentação de cada vagão tornam o POM uma decisão difícil, conclui Brundisch.

O fabricante e reconstrutor de rolamentos Timken ressalta que a manutenção regular dos rolamentos em até cinco recondicionamentos pode manter um rolamento de roda ferroviária em serviço por meio século, chamando isso de exemplo de circularidade econômica. “A prática reduz os impactos ambientais e mantém uma longa tradição de aproveitar ao máximo peças e materiais valiosos, em vez de substituir automaticamente o antigo pelo novo”, afirma a empresa em seu blog.

O tempo de resposta para a reconstrução de um rolamento é de 7 a 10 dias, de acordo com a empresa, o que se compara à espera entre seis semanas e três meses para novos. Além disso, a garantia da Timken é a mesma para rolamentos recondicionados e novos. "Por que você lançaria um rolamento perfeitamente bom que só precisa de um pequeno trabalho?" perguntou Tony Koesters, que gerencia a divisão North America Rail Services da Timken. "Ao recuperar a maior parte do rolamento, você reduz as matérias-primas em cerca de 81 por cento, eliminando a energia necessária para produzi-los."