Vagyoneszköz romlási és beavatkozási stratégiák MAINLINE Nyilvános Workshop Budapest, 2014. május 15. Vagyoneszköz romlási és beavatkozási stratégiák Marios CHRYSSANTHOPOULOS University of Surrey

A MAINLINE projekt

WP 2 - Célok 3 Meghatározni és modellezni a fontos romlási jelenségeket és eljárásokat a kiválasztott vasúti vagyoneszközökhöz az LCC és LCA elemzések céljaira Kifejleszteni teljesítmény idő profilokat a kiválasztott vagyoneszköz típusokhoz Mennyiségileg meghatározni a beavatkozási stratégiák hatását a romlás idő profilokra Hitelesíteni a kifejlesztett romlási és teljesítmény modelleket az eset tanulmányokon keresztül

WP2 – Részvevők 4 COWI : Közlekedési infrastruktúra rendszerek tervezése és kezelése MÁV : Végfelhasználói tapasztalat vasúti vagyoneszközökről SKM : Közlekedési infrastruktúra rendszerek tervezése és kezelése Network Rail : Végfelhasználói tapasztalat vasúti vagyoneszközökről SETRA : Romlási és beavatkozási stratégiák; élet ciklus elemzés Surrey : Romlás modellezés; Kockázat és megbízhatóság elemzés TU Graz : Vágány romlás és teljes élettartam költségelés TWI : NDT (roncsolás mentes vizsgálat), monitoring és szenzor rendszerek; szerkezet sértetlenség UIC : Tapasztalat a vasúti projektekből; kapcsolat a projekt menedzsmenttel

A vagyoneszközök kiválasztása - ‘Összehasonlító kiértékelés ' a kérdőíven keresztül 12 kérdés mindegyik vagyoneszközhöz: Q1. Írja le a tapasztalt romlási mechanizmust (mechanizmusokat) Q2. Mi az elsődleges agresszor ezért a romlásért? Q3. Ezt a romlást hogyan monitoringolják vagy vizsgálják? Q4. Milyen gyorsan fejlődik egy közelgő hiba az idő múlásával? Q5. Mik a jelenlegi indító pontok (küszöbök) a beavatkozáshoz? (pl. a vizuális állapot rosszabb, mint X, repedés méret nagyobb, mint Y) Q6. A beavatkozások kapcsolódnak egy állapothoz, vagy egy biztonság kiértékeléshez? Q7. Rangsoroljuk a romlást a költségek szempontjából (Üzemeltetés és karbantartás és felújítás) (1-10, 1 lévén a legköltségesebb)

A vagyoneszközök kiválasztása - ‘Összehasonlító kiértékelés ' a kérdőíven keresztül Q8. Van-e ismeret hiány tekintettel e romlási mechanizmusra? (1-10, 1 ha a romlási mechanizmus legkevésbé megértett) Q9. Milyen dokumentumokat használnak, hogy kiértékeljék ezt a romlási mechanizmust? (útmutatók, szabványok, belső dokumentumok) Q10. Vannak Önöknek elérhető vizsgálat vagy monitoring adatai ehhez a mechanizmushoz? Q11. Milyen kulcs-fontosságú paramétert(paramétereket) rögzítenek a monitoringon vagy vizsgálaton keresztül? Q12. A monitoring folyamatos vagy időszakos? (kérjük állapítsa meg a lényeges idő intervallumokat /paramétereket).

WP 2 – Elvégzett feladatok 7 Feladat T2.1: Vagyoneszköz típusok kiválasztása és a romlási szcenáriók és teljesítmény megállapítások specifikációja Specifikus vagyoneszközök és romlási szcenáriók kiválasztása A lényeges teljesítmény /határ állapotok meghatározása D2.1 Romlás és teljesítmény specifikáció a kiválasztott vagyoneszközökhöz Kiválasztott vagyoneszközök: Bevágások Fém hidak Alagutak beton és falazott bélelésekkel Folyóvágány és kitérők Támfalak

Bevágások – Fő romlási mechanizmusok Talaj bevágások Víz jelenléte Időjárás (pl. agyag duzzadása) Hossú-távú kúszás Kitermelések Alátámasztó szerkezetek meghibásodása és szolgáltatások Erózió (pontszám) Bányászati süllyedés Földcsuszamlások Növényzet Szikla bevágások Időjárás Folytonosság hiányok jelenléte Építési módszer Klimatikus hatás (fagyás /olvadás) Növényzet Rézsű megtámasztási rendszer meghibásodása

Vágány – Fő romlási mechanizmusok Ágyazat: Ágyazati kövek repedése Kopás Eltömődés Szennyeződés Vízzsákok jelenléte Sínek: Kopás (oldalkopás) Gördülési érintkezési fáradás (RCF) Fáradás Hullámos kopás Sín alátétek: Kapcsolószerek: Fékezés /a szorítás lazulása Aljak: Hiányzó súrlódási kapcsolat Korhadás Késleltetett Cement-bacilus (Ettringite) kialakulás Korrózió (duo-blokk) Altalaj/terhelés elosztási réteg Csúcsbetét: Eleje vég kopás Repedés

WP 2 – Elvégzett feladatok 10 Feladat T2.2: Romlási profilok és az adatbeviteli paraméter tartományok specifikációja A meglévő adatok/módszerek áttekintése a kiválasztott vagyoneszközökre Meghatározni a modellezési szemléleteket és kifejleszteni romlási idő profilokat Feladat T2.3: A beavatkozási stratégiák hatása a romlási profilokra Meghatározni a változásokat a romlási /sérülési mértékekben a karbantartás/ javítás miatt D2.2 Romlási modellek és beavatkozási sratégiák Kifejlesztett romlási modellek az alábbiakra: Folyó vágány Talaj bevágások Fém hidak Alagutak beton béleléssel Adatok / modellek hiánya: Támfalak Sziklabevágások

Romlás modellezés: Fizikai modellek Specifikáció Alkalmazás Karbantartás Kitettsége Védő rendszer Szerkezeti elem Szerkezeti rendszer

Példa: Bevonat elvesztése  

Példa: Vastagság vesztés korrózió miatt Értékek az ISO 9223 / ISO 9224-ból Együttható A (Táblázat 2 az ISO 9223-ban): C1 – A = 0.0013mm / év C3 – A = 0.05mm / év C5 – A = 0.2mm / év Együttható B: 0.575 (közép + 2 szórás) Minden méret mm-ben

Romlás modellezés: Tapasztalati modellek Állapot kiértékelés az alábbiak alapján: Rézsű geológia és geometria (alap értékek) Romlási megfigyelések és ezek kapcsolatai (kiértékelési értékek) 17 beviteli adat mező szükséges a helyszíni vizsgálatból Kiterjedt terepi felvételek rendelkezésre állnak Brief overview of Peter Scott proposed input values for condition assessment of cohesive cuttings

Példa: Kohéziós talaj bevágások állapota Brief overview of Peter Scott proposed algorithm for cohesive cuttings

A beavatkozási stratégiák modellezése Idő Beavatkozás Állapot Condition Assessment Parameters (SKM Proposed algorithm for cohesive cuttings) Base values Assessment Values Input name Soil Type Slope Angle Factor Slope Height Factor Adjacenet Land Factor Movement Vegetation Surface Water Drainage Burrowing Construction Activity Previous Remediation Input code ST SAF SHF ALF MA VA SWA DA BA CA PR Interventions Regular Earthworks Examinations Ground Investigation Monitor to manage risk Clean out drains X Vegetation management Gas and exclude vermin Reactive isolated slope repair   Rehabilitate drainage Full slope regrade Excavate and replace Soil reinforcement Install new drainage Key Condition uplift effect to be applied to input parameter (numerical values to be determined following further development of the model) No anticipated effect on assessment parameter Split into work categories, works in same way to deterioration but negative values Matrix of work categories and uplifts (prelim)

WP2 – Elvégzett feladatok 17 Feladat T2.4: Teljesítmény idő profilok Megállapítani a romlás – teljesítmény kapcsolatokat és idő profilokat Állapot profilok Teljesítmény profilok Eset tanulmányok és érzékenység elemzés D2.3 Tejesítmény profilok az LCC/LCA-hoz Kifejlesztett teljesítmény-idő profilok az alábbiakhoz: Folyóvágány Talaj bevágások Acél hidak Alagutak beton béleléssel Elem-alapú szemlélet megfelel az LCC/LCA-hoz

Példa: Acél hidak Egy rövid-fesztávú acél híd városi területen: atmoszférikus környezet közepes szennyezettséggel (SO2: 5 – 30 mg/m3, a kloridok néhány hatása) Egy közepes-fesztávú rácsos híd egy vidéki környezetben : alacsony atmoszférikus szennyezettség

Példa 1: Rövid-fesztávú acél híd Rendszerek a teljes újra-bevonáshoz (NR/GN/CIV/002) Környezet, ahogy meghatározták a BS EN ISO 12944-2-ban Újra-bevonási rendszerek (hogy összhangban legyen a felületi állapottal) Ajánlott Elfogadható C2 (külső) M20, M24 M21, M34 C3 C4 M20, M21 M34 C5 M20, M34 BS EN ISO 9223:2012. Fémek és ötvözetek korróziója – Az atmoszférák korrozivitása

Példa 1: Rövid-fesztávú acél híd Fő elemek: 2 sz. Külső tartók 2 sz. Vég kereszt tartók 1 sz. Középső tartó 3 sz. Belső kereszt tartók 4 sz. Hossztartók

Teljesítmény ellenőrzések: Példa 1: Rövid-fesztávú acél híd Teljesítmény ellenőrzések: Hajlítási ellenállás Nyírási ellenállás Tengelyirányú ellenállás Helyi kivetődés Kulcs arány az LCAT használathoz: P(t) / P(t=0) Például: Szakasz modulus Z(t) / Z(t=0)

Példa 1: Rövid-fesztávú acél híd

WP2 – Folyamatban lévő feladatok 23 Feladat T2.5: Hitelesítés eset tanulmányokon keresztül Összehasonlítani az eredményeket a romlási és teljesítmény profilokból a terepi adatokkal Megállapítani a megbízhatóságot a romlási modell előrejelzésekhez D2.4 Terepen hitelesített profilok A hitelesítés függ a modell bizonyíthatóságtól és adat elérhetőségtől : Terepi megfigyelések (Dán hidak és alagutak) További források (horvát, svájci vágány adatok) Érzékenység elemzések (UK bevágások)

Jó haladás a romlás és teljesítmény modellezésben Haladás a célok felé Jó haladás a romlás és teljesítmény modellezésben A fizikai és tapasztalati modellekben is Az adatbeviteli körülmények széles tartománya Profilok, megfelelve az LCA/LCC elemzésnek Lefedve az állapot és kapacitás alapú kritériumokat is az alábbiakra: Talaj bevágások Vágány Acél hidak Beton bélelésű alagutak A profilok széles tartománya kifejlesztve az LCAT modellezéshez Reprezentatív állapot alapú profilok Néhány kapacitás alapú profil (jobban eset specifikus) A beavatkozási stratégiák kiválasztása Jelenleg véglegesítik a modell hitelesítést