Revista

Nº 97 MAR 2015
R E V I S TA
alaf
Capacitación: Nuevo Sistema de Simulación Ferroviaria en la Argentina
Triangulación láser aplicada a la inspección de componentes ferroviarios
Inspección de ejes ferroviarios con tecnología de Phased Array
Seguridad e higiene en obras ferroviarias
Durmientes Sintéticos en la Argentina
R E V I S TA
ISSN: 0325-5514
alaf
ASOCIACIÓN
LATINOAMERICANA
DE FERROCARRILES
Nº 97 MARZO 2015
Editor Responsable
Sr. José Nicanor Villafañe
Comité Editorial
Ing. Hugo Rizzo
Sr. Victor Colombano
Ing. Gustavo Gershanik
Ing. Luis Bulano
Lic. Rodrigo Rodríguez Tornquist
Colaboradores
Ing. Rafael Galeano
Tec. Hernán Parolo
Juan Rojas
Coordinación General
Mario N. Santágata
Relaciones Institucionales
Lic. Noelia Czornyj
Autores
R. Romero
G. Cosarinsky
J. Brizuela
Ing. Mariano Fernández Soler
Ing. Alejandro Franco
C. Desimone
Edgardo Mario Ranero
Producción Integral
Rieles Multimedio
[email protected]
ALAF
Av. Belgrano 863 1º Piso
C1092AAI
Ciudad de Buenos Aires
República Argentina
Tel./Fax: +54 11 4345 4006
+54 11 4342 7271
www.alaf.int.ar
ISSN: 0325 5514
Foto de tapa: Nuevo servicio de tren
entre Buenos Aires – Mar del Plata, Argentina. Fuente: Secretaría de Transporte, Ministerio del Interior y Transporte,
Argentina.
EDITORIAL
DESAFÍO FERROVIARIO LATINOAMERICANO
Estamos en presencia en Latinoamérica de
la Revalorización del Ferrocarril, producto de
diversas razones: desde las económicas y ecológicas a aquellas que redescubren su aptitud
para el transporte de volúmenes masivos y en
los movimientos de pasajeros en tráficos urbanos e interurbanos.
El reemplazo de la energía convencional por
otras, y principalmente por la utilización de enerJosé Nicanor Villafañe
Secretario General ALAF
gía eléctrica, obligará a dar un paso trascendente al ferrocarril en vías de su electrificación, lo
que llevará consigo una disminución de los efectos nocivos ecológicos y
la disminución de costos operativos, entre otros beneficios.
Las estimaciones para las próximas décadas indican que los movimientos migratorios de las personas serán significativos, siendo así que
los crecimientos urbanos deberán ser acompañados por un sistema de
transporte ferroviario acorde.
Latinoamérica deberá prepararse para este desafío, no sólo en infraestructura y provisión energética, sino también en la producción y mantenimiento de material rodante, tanto tractivo como remolcado, y para ello
cuenta con todos los elementos para encarar este desafío. Solo falta la
voluntad de realizarlo.
Pero todas las acciones que se encaren deben complementarse con
la debida capacitación del material humano.
Y es por ello que esta Asociación Latinoamericana de Ferrocarriles
ha elaborado un Plan de Actividades que comprende Seminarios Técnicos, Congresos y Talleres in situ para contribuir a la capacitación y perfeccionamiento del personal ferroviario, el que fue aprobado en la Junta
Consultiva y 50ª Asamblea General realizada a fines del 2014 en San
Pablo, Brasil.
Estas acciones estarán dirigidas, además de al personal actualmente
en actividad, a las distintas universidades y centros de estudios terciarios
con carreras y/o tecnicaturas ferroviarias de toda Latinoamérica, para permitirles a quienes se encuentren interesados, concretar una experiencia
en obras ferroviarias y conocer lugares de fabricación de insumos para
las mismas.
De esta manera ALAF demuestra que sigue siendo una entidad de
servicios a disposición de sus socios para trabajar por y para el ferrocarril
en sus múltiples facetas.
SUMARIO
Registro de Propiedad Intelectual
Nº 52502 ISSN: 0325 5514
Se autoriza la reproducción de los articulos
mencionando fuente de origen.
La dirección no necesariamente comparte las
opiniones de los artículos firmados por los
autores.
De edición trimestral, sin fines de lucro y
distribución gratuita.
5- Triangulación láser aplicada a la inspección sin contacto de componentes ferroviarios
11- Durmientes Sintéticos en la Argentina
17- Seguridad e higiene en obras ferroviarias
21- Inspección de ejes ferroviarios con tecnología de Phased Array
31- Argentina cuenta hoy con el Sistema de Simulación Ferroviaria más moderno
de la Región
alaf
3
DESARROLLO TECNOLÓGICO
Triangulación láser aplicada a la inspección
sin contacto de componentes ferroviarios
Por R. Romero, G. Cosarinsky; CNEA / J. Brizuela; CONICET
1. Introducción
Según un relevamiento de la empresa Sofse, durante el primer trimestre del 2014, el
descarrilamiento fue la segunda causa de accidentes ferroviarios [1]. Esto se puede vincular
al funcionamiento de ejes, ruedas y rieles. Por
estas razones, es de crucial importancia para
un adecuado funcionamiento de los trenes, el
buen estado de estos componentes y el control
periódico de los mismos, con el objetivo de evitar siniestros de gran impacto socioeconómico.
Referido a la inspección de defectos superficiales y geométricos en las ruedas, la reglamentación de la CNRT establece que los
perfiles de rodadura deben ser controladas
dimensionalmente, empleando para ello un calibre especialmente diseñado para este propósito [2]. Con respecto al control de los rieles,
actualmente no se ha establecido ninguna normativa a nivel nacional para el control de los
mismos. No obstante, es posible la inspección
sin contacto de rieles y ruedas, haciendo uso
de cámaras digitales y láseres. Estos sistemas
empleados ampliamente en Europa y Estados
Unidos no están limitados únicamente a garantizar el buen estado de estos componentes,
sino también a la reducción significativa de los
costos de mantenimiento [3, 4]. En este estudio se presentan ensayos preliminares para el
desarrollo y posible aplicación, en taller o directamente en campo, de estas técnicas a los
trenes argentinos.
Figura 1. Esquema del dispositivo experimental
por segundo. Con el propósito de resaltar el
contraste del láser rojo respecto al fondo, se
antepone un filtro al sensor de la cámara. La
línea láser proyectada dibuja el perfil del objeto
bajo estudio y éste es captado con el sensor.
Dependiendo del lugar de aplicación (taller o
en campo), el conjunto puede permanecer estático o se puede desplazar en la dirección X a
una velocidad constante. Los datos se adquieren mediante el método de triangulación con
luz estructurada [5]. Es decir, la utilización de
la trigonometría para interpretar la intersección
del plano láser con el objeto examinado desde
la cámara, conociendo la distancia entre la cámara y el proyector de la línea láser. La adquisición de datos se realiza a través de un video.
Posteriormente cada cuadro de este video se
analiza y se obtienen los datos de interés, que
en este caso en particular es una línea proyectada sobre la muestra.
2. Descripción del método
En la figura 1 se muestra un esquema simplificado del dispositivo experimental empleado. Éste se compone de un proyector de línea
láser, que se encuentra solidario a una cámara.
El sensor de la cámara es de tipo CMOS con
capacidad de adquirir hasta 30 cuadros (fotos)
El sistema requiere de una calibración, que
consta de dos partes. La primera hace uso de
un patrón milimetrado, con el que se establecen las coordenadas de pixeles y sus corres-
alaf
5
pondientes coordenadas en milímetros. Y la
segunda corrige la distorsión de perspectiva
debida a la posición de la cámara con respecto al objeto de estudio, a través de una transformación de tipo geométrica que toma como
datos de entrada la correspondencia entre
pixeles y milímetros establecidos en el paso
anterior. Posteriormente se realiza un procesamiento de las imágenes basado en el análisis
de intensidades de cada cuadro. La finalidad
es extraer el perfil de la línea láser sobre el
objeto, para cada cuadro del video.
3. Aplicaciones en el ámbito ferroviario
3.1. Rieles
Figura 2. Sistema de escaneo de rieles para
evaluación de defectos superficiales y geométricos.
El monitoreo de estos componentes mediante las técnicas de escaneo láser, permite
evaluar el desgaste producido en el componente debido a su constante uso, por ejemplo
el desgaste lateral y el desgaste vertical en la
cabeza del riel, como también defectos o cavidades en la superficie de rodadura y colapso
del alma [6].
Para la adquisición del perfil completo, se
hace uso de dos cámaras y dos proyectores
láser. Ambos planos láser proyectados deben
ser ortogonales al eje longitudinal del riel, y
deben ser coincidentes, como se muestra en
la figura 2. La incorporación de una cámara al
sistema requiere, al momento de la calibración,
la asignación de un sistema único de coordenadas para las imágenes en píxeles que proporciona cada sensor.
Figura 3. Imágenes adquiridas para cada lado del
riel. Distorsión por perspectiva geométrica.
Una vez realizada la calibración de los sensores de las cámaras, éstas toman una imagen de cada lado del riel, como se expone
en la figura 3. En ambas imágenes se puede
apreciar la distorsión producida por la perspectiva geométrica. Aplicada sobre estas imágenes la corrección por perspectiva, se muestran
las imágenes en la figura 4, correspondientes
a las respectivas cámaras.
Figura 4. Imágenes corregidas por perspectiva
geométrica para cada lado del riel.
6
alaf
A partir de estos resultados preliminares, se
procesa esta información mediante un algoritmo de análisis de intensidades para cada una
de las imágenes y se obtienen las curvas que
representan el perfil del componente. Posteriormente se emplea un algoritmo que compone ambas curvas y permiten la representación
del perfil del riel que se observa en la figura 5.
En ella se representa el perfil original, según plano GVO 532 [7] (color azul) y, superpuesto, el perfil escaneado (color rojo). Apilando todos los perfiles, en la misma secuencia
de filmación, es posible obtener la superficie
tridimensional representada en la figura 6. En
color rojo se muestra un perfil en la zona de
unión por soldadura entre dos rieles, mientras
que en celeste se muestra una sección normal.
La resolución que se obtuvo con este prototipo
está en el orden de una décima de milímetro.
Figura 6. Representación 3D del riel. Superpuesto
en celeste se observa una sección del riel; en rojo
se observa una sección en la zona de soldadura.
3.2 Ruedas
El sistema ya descripto posibilita también
la adquisición del perfil de rodadura. En este
caso, el sistema permanece estático y adquiere el perfil en una sección de la rueda. Para
esto, los láseres que se proyectan deben estar
ubicados de modo que sus planos luminosos
sean coincidentes y a su vez coincidan con un
plano axial-radial de la rueda, para garantizar
que tanto el perfil como el diámetro que se obtienen sean los de interés; en caso contrario,
se obtendrá una proyección que dará medidas
erróneas.
En la figura 7 se muestra el sistema, que
consiste en la rueda y los dos láseres proyectados que coinciden en una línea. En la figura
8 se observan dos imágenes de la rueda, la
izquierda corresponde a su flanco interior y la
derecha al flanco exterior. Finalmente, en la figura 9 se presentan las imágenes corregidas
por perspectiva. La rueda utilizada, así como
el tramo de riel, fueron cedidos por cortesía de
la empresa Argentren – Línea General Roca.
Figura 5. Representación de una sección del riel.
En azul se dibuja el perfil original del riel,
superpuesto en rojo el perfil escaneado.
alaf
7
Una vez realizado el procedimiento que se
detalló en la sección anterior, - calibración, corrección por distorsión y análisis de imágenes
por niveles de intensidad y composición de los
dos perfiles- se obtienen los resultados mostrados en la figura 10. En esta imagen se representa el perfil original (según plano NEFA
706) [8], en color rojo y, superpuesto en azul,
el perfil escaneado.
El sistema aquí estudiado, al igual que los
sistemas comerciales disponibles en el mercado, tiene una resolución del orden de una décima de milímetro. A partir de sus resultados es
factible evaluar parámetros importantes como
el factor qR, diámetro, desgaste en la pestaña,
desgaste en la pisada, deformación plástica,
cavidades, excoriaciones de origen térmico y
aplanaduras [9]. Esta última se puede conseguir con la proyección de la línea láser por un
plano que no pase por el eje axial de la rueda
[10].
4. Conclusiones
Este estudio presenta un prototipo de un
sistema de inspección de defectos geométricos para la evaluación de los principales
componentes involucrados en la rodadura de
trenes: rieles y ruedas. En ambos casos se
muestran resultados satisfactorios con res-
Figura 7. Perfilometría de
rueda de tren.
Figura 8. Imágenes de la rueda. A la izquierda se observa la imagen del componente
visto desde el flanco interior y a la derecha vista desde el flanco exterior.
8
alaf
Figura 9. Corrección por perspectiva de la rueda. A la izquierda se observa la imagen del
componente visto desde el flanco interior y a la derecha vista desde el flanco exterior.
pecto a los métodos convencionales de medición y la resolución que se obtiene es similar
a los sistemas comerciales disponibles.
El sistema experimental aquí detallado
puede ser adecuado para operación ya sea
en taller o directamente sobre las líneas de
los ferrocarriles; y pretende ser una iniciativa que promueva el trabajo conjunto entre
distintos sectores para llevar a cabo trabajos
de investigación y desarrollo en el área ferroviaria. Dada la envergadura del proyecto
ferroviario, la adquisición de nuevas formaciones, sumado al plan actual de ejecutar la
renovación de casi 7000 km de vías férreas,
es importante preservar esta inversión con
sistemas que estén a la par de las tendencias
tecnológicas.
Figura 10. Perfil de rodadura. Representación del perfil
original en color rojo y superpuesto en azul se observa
el perfil escaneado.
5. Bibliografía.
[1] Trenes Argentinos Operadora Ferroviaria, “Informe de Gestión – Primer trimestre de 2014”. Disponible en http://www.sofse.gob.ar/
informes/pdf/primer-trimestre.pdf. Accedido: Diciembre 2014.
[2] Comisión Nacional de Regulación del Transporte – CNRT, “Perfil Rodadura – Aparato para medir altura y ancho de pestañas”. Disponible en http://www.cnrt.gob.ar/sites/default/files/normativa_ferroviaria/PLANOS_NEFA/NEFA_913.pdf. Accedido: Diciembre 2014.
[3] Metari, S., Xie, Y., Talbot, M., Zhao, K., Laurent, J., “Automatic Track Inspection Using 3D Laser Profilers to Improve Rail Transit Asset Condition Assessment and State of Good Repair – A Preliminary Study”. Transportation Research Board 93rd Annual Meeting and
for publication in Transportation Research Record, Noviembre 15, 2013.
[4] Chugui, Y., Plotnikov, S., Potashnikov, S., Verkhogliad, A., “Optical Measuring Technologies for Industrial and Scientific Applications”.
International Symposium on Instrumentation Science and Technology, Journal of Physics: Conference Series 48 (2006) 495–505.
[5] Ruiz, M., Hogert. E. Apunte de especialización en ensayos no destructivos. Métodos Ópticos. Comisión Nacional de Energía Atómica – Universidad Nacional de San Martín.
[6] Federal Railroad Administration-Office of railroad safety. “Track inspector rail defect reference manual”. Agosto, 2011.
[7] Comisión Nacional de Regulación del Transporte – CNRT, RIEL TIPO 60 kg/m - PERFIL U.I.C. 60. Disponible en http://www.cnrt.
gob.ar/sites/default/files/normativa_ferroviaria/PERFILES_DE_RIELES /GVO_532.pdf. Accedido: Diciembre 2014.
[8] Comisión Nacional de Regulación del Transporte – CNRT. “Ruedas – Perfil de Rodadura”. Disponible en http://www.cnrt.gob.ar/sites/
default/files/normativa_ferroviaria/PLANOS_NEFA/NEFA_706.pdf. Accedido: Diciembre 2014.
[9] BeenaVision Systems, Inc.: ((Machine vision technology in train monitoring and railroad industry)). Disponible en http://www.beenavision.com
[10] IK4-Ideko, Research Alliance.: (Desarrollo de técnicas de inspección novedosas para la
inspección de ejes de tren). Disponible en http://www.ideko.es/news/view/78.
10
alaf
TECNOLOGÍA
Durmientes Sintéticos en la Argentina
Por Ing. Mariano Fernández Soler
Introducción
Desde el 2012, el Laboratorio de Transporte
Ferroviario perteneciente al Centro de Investigación en Mecánica del Instituto Nacional de
Tecnología Industrial conjuntamente con la
Subgerencia de Desarrollo y Normas Técnicas
de Trenes Argentinos Operadora Ferroviaria,
con la colaboración de INTI Plásticos e INTI
Construcciones y la asistencia de diversas
empresas ferroviarias estatales y privadas,
empresas del rubro del plástico y vinculadas
con el reciclaje, vienen trabajando en forma
conjunta en la investigación y el desarrollo de
durmientes de material sintético para aplicación ferroviaria en la República Argentina.
la década, en EEUU la falta de espacio físico
en los rellenos sanitarios y el elevado costo de
transporte producen una evaluación seria de
la madera plástica como alternativa industrial.
En 1993 se forma allí la Asociación Comercial de la Madera Plástica (PLTA), con el objeto
de determinar los métodos y especificaciones
de ensayo para clasificar los materiales constitutivos de la madera plástica.
Para ello se recurre a la ASTM, con el objeto de generar las especificaciones de ensayo
sobre madera plástica. Ya en 1998 se lanzan
las normalizaciones para productos fabricados
con polietileno y fibras de madera o refuerzos
con fibra de vidrio.
En el presente artículo se presentan algunos aspectos de dicho desarrollo.
Los durmientes formaron parte del listado
de productos con potencial de fabricación en
estos desarrollos.
Antecedentes
Los durmientes ferroviarios constituyen una
parte fundamental de la construcción de tendidos de vía. Aunque existen diversas tecnologías, el durmiente de madera continúa teniendo una gran demanda a nivel mundial, aunque
por diversas razones, se espera poder reemplazarlos por los durmientes sintéticos en un
futuro cercano.
Este progreso fue ayudado en forma significativa a través de los esfuerzos de la industria,
el gobierno y las universidades para desarrollar métodos productivos y estándares para
esos materiales.
Actualmente se encuentran desarrollos e
implementaciones de durmientes sintéticos en
diferentes lugares del mundo:
EEUU: TieTek, International Track Systems (ITS), IntegriCo, Dynamic Composites,
US Plastic Lumber, PolySum Technologies,
PriMix, Performance Rail Tie, Recycle Technologie International, entre otras empresas.
Méjico: Glysapol.
Chile: MPE – Codelco a través de TieTek.
India: Patil Group a través de TieTek.
Rusia: ABV – con un durmiente de plástico y concreto.
Alemania: Fraunhofer ICT, NGR Re-
Los orígenes de los durmientes sintéticos
deben remontarse hacia las investigaciones
vinculadas con la madera plástica. Puede rastrearse hacia la década de 1970, a partir de un
proceso productivo desarrollado en Europa y
Japón, utilizando residuos post industriales, ya
que era lo disponible en términos de economía
de producción en aquel momento.
En Holanda se desarrolla un sistema para
transformar residuos de termoplásticos en un
producto similar a la madera. Hacia 1980, algunas empresas utilizan dicho sistema para
procesar residuos plásticos y hacia el final de
alaf
11
Cadena de Valor del Durmiente Sintético
cycling Machines y PAV Recyclate y Reluma
e Hochschule für Technik und Wirtschaft Dresden.
Japón: Sekisui - Sumika Bayer Urethane.
Brasil: EcoMadera, Cogumelo, Ecology
Plastic, Precon, Wisewood.
Como se puede apreciar, la fabricación de
durmientes sintéticos es una temática abordada en distintos lugares del planeta, en orden
a la creciente problemática ambiental, que en
este caso se aplica, como se verá, a gran parte
de la cadena de valor del producto.
El mantenimiento y conservación de dicho
total de trazado, considerando una cantidad de
1.600 durmientes por kilómetro, arroja un total
bruto de 54..000 durmientes, a lo que deben
restarse los kilometrajes que se renovaran por
completo con tecnología de riel largo soldado y
durmiente de hormigón.
En consecuencia, deberá estimarse como
demanda de durmientes de material sintético
la sumatoria de tramos de vía que sean sometidos a mejoramiento, tomando en cuenta la
tasa de reemplazo de durmientes (1 cada 3 o
1 cada 4).
Situación en la Argentina
En la Argentina, actualmente se encuentran
en operación aproximadamente 20.000 kilómetros de vías férreas, en distintos estados
de conservación y 14.000 kilómetros más en
desuso, con distintos niveles de depredación.
Pueden encontrarse distintas configuraciones
constructivas, pero la que nos interesa analizar
en este trabajo es la constituida por balasto de
piedra o tierra y durmientes de madera, generalmente quebracho o urunday.
Debe resaltarse que el mejoramiento y conservación de vías con durmientes de madera y
balasto de tierra o piedra resulta dificultosa o
directamente incompatible con el durmiente de
hormigón, debiéndose utilizar, o bien durmientes de madera o durmientes de material sintético, que resulta totalmente compatible con el
durmiente de madera.
La degradación de la calidad de los durmien-
alaf
13
tes de madera requiere, para el mantenimiento de las condiciones de seguridad requeridas
para la prestación de servicios, el reemplazo de
los mismos cuando no cumplen los requisitos
establecidos por las reglamentaciones de Vía
y Obra de la Comisión Nacional de Regulación
del Transporte. Sin embargo, la disponibilidad
de durmientes de madera para asegurar dicho
reemplazo no puede ni tampoco debe, como
se verá, cubrir la demanda de los mismos para
reemplazar los durmientes deteriorados. Esta
situación se repite a nivel mundial.
A nivel internacional, se puede apreciar
que la tendencia reside en la adquisición de
licencias y la construcción de plantas locales
de fabricación, que trabajan con materia prima
obtenida a nivel local, tanto en función de los
volúmenes de material que se movilizan, como
por cuestiones de costos de la misma.
El Foro Internacional de la Construcción,
en ese sentido expresa: “En la medida que los
durmientes sintéticos se conviertan en componentes comunes de nuestro ferrocarriles
nacionales, conservarán millones de árboles,
reduciendo las pérdidas hacia el ambiente
de materiales preservadores ambientalmente
riesgosos y colocando cantidades substanciales de residuos del país en un uso comercial
constructivo (conservando además espacio de
relleno sanitario). No menos importante, esos
materiales también reducirán el costo de mantenimiento de la industria ferroviaria. La rápida aceptación de los durmientes sintéticos es
especialmente remarcable, considerando el
carácter tradicionalista y conservador de la comunidad de ingenieros civiles ferroviarios”.
Existen además casos particulares donde
el problema se agrava sustancialmente: La
fabricación de puentes de tablero abierto y la
fabricación de desvíos ferroviarios en tareas
de conservación y mantenimiento de vías en
balasto de piedra o tierra y durmientes de madera.
En efecto, en este caso, el problema se
basa en la longitud necesaria de los mencionados durmientes, ya que los mismos requieren dimensiones variables y mayores que los
durmientes comunes, por lo cual, a la escasez
de maderas adecuadas, se le suma la disponibilidad de largos considerablemente mayores. En este caso, la fabricación de durmientes
sintéticos permite la regulación de longitudes,
permitiendo un dimensionamiento adecuado a
las necesidades de cada caso.
14
Materiales y Procesos
Las materias primas utilizadas para la fabricación de durmientes sintéticos están constituidas principalmente por material plástico obtenido a partir del reciclaje de residuos sólidos
urbanos, industriales o agropecuarios y la fabri-
alaf
Depósito Clandestino de Bidones de Agroquímicos
cación de los mismos resulta un eficiente método
de estabilización y valorización de residuos, que
a su vez mejora las cualidades técnicas de las
redes de transporte ferroviario.
de los durmientes sintéticos son: Poliolefínas en
general, con el polietileno y polipropileno en particular como elementos principales. Como cargas,
se utiliza fibra de vidrio, caucho molido proveniente de neumáticos, resinas epoxi y perfilería
utilizada como molde perdido constituidos por
perfiles de acero.
La granulometría de los materiales incluidos en la mezcla tiene un papel relevante en el
proceso productivo, la cual se prefiere en el menor tamaño posible.
Los procesos productivos involucrados
tienen que ver con el moldeo o con la extrusión /
intrusión.
Existen antecedentes declarados por los
fabricantes y ensayados sobre parámetros mecánicos satisfactorios para cumplir requerimientos de la industria ferroviaria.
Las investigaciones realizadas con el polietileno de alta densidad dieron como resultado que
es necesaria la utilización de fibras de refuerzo,
para alcanzar valores aceptables de resistencia
estructural y mecánica.
Las pruebas de campo de dichos durmientes
experimentales mejorados se realizaron en distintos ferrocarriles norteamericanos y en trazados de pruebas de la Asociación Americana de
Ferrocarriles. Los durmientes fueron sometidos
a 500 millones de toneladas brutas de tráfico, sin
presentarse fallas en los durmientes ni signos de
degradación o fatiga.
Cada fabricante desarrolla su propia formulación y metodología para desarrollar los durmientes, aunque en general encontraremos:
Durmientes con dos termoplásticos en la
En particular, se encuentra actualmente en
estudio la factibilidad del uso de bidones de
agroquímicos como materia prima, lo cual brindará solución una problemática ambiental de su
disposición segura, siendo un material homogéneo y de excelente calidad para la potencial
fabricación de durmientes sintéticos. Algo similar
ocurre con los silobolsas, en el ámbito rural. Por
su parte, en el ámbito industrial los residuos post
proceso también constituye una posible materia
prima utilizable.
Las corrientes de reciclaje de residuos urbanos post consumo son utilizables dependiendo
del nivel de homogeneidad del material logrado y
de la presencia de contaminantes.
De ello debe advertirse, que la importación
de durmientes sintéticos constituye una manera
indirecta de adquisición de residuos reciclados
y estabilizados provenientes de otros países,
resultando incoherente con una política pública
racional de manejo de residuos producidos por
los conglomerados urbanos, rurales e industriales de la República Argentina.
Investigando los principales productos existentes en el mercado, se pueden realizar las siguientes observaciones:
Los materiales útiles para la construcción
alaf
15
fórmula: Poliestireno como refuerzo del polietileno de alta densidad.
Polietileno de alta densidad mezclado
con minerales cristalinos utilizados como carga,
para incrementar la resistencia a la compresión
y a la abrasión. También incluye el agregado de
fibras de refuerzo para incrementar el módulo de
elasticidad.
Polietileno de alta densidad con agregado de fibra de vidrio, para incrementar la resistencia a la abrasión y el módulo de elasticidad.
Durmientes con insertos tales como vigas de madera u hormigón, para incrementar la
resistencia y el módulo de elasticidad.
Respecto de la materia prima, debe tenerse
en cuenta la homogeneidad de los materiales y
de las mezclas, evitando la inclusión de impurezas y contaminantes, que generan puntos de falla y de inicio de procesos de fisuración.
condiciones generales que debe cumplir un
durmiente de material sintético, abarcando con
este título distintos elementos de ingeniería que
conforman el grupo, incluyendo compuestos de
polímeros y productos de madera artificialmente
construida.
En su contenido, provee guías de trabajo para
el diseño, fabricación y uso de los durmientes sintéticos y sus componentes para líneas principales de trocha internacional con balasto de piedra.
Asimismo, se detallan los requerimientos mínimos que deben cumplir para una carga por eje
determinada.
Conclusión
La posibilidad de fabricación de durmientes
sintéticos en la Argentina resulta posible desde
los aspectos ambientales, sociales y políticos.
Las dificultades principales se encuentran en
los aspectos económico – comerciales, los cuales deberían solucionarse a través de la definición de políticas públicas orientadas a disminuir
los costos de la materia prima, entendiendo que
la misma resulta procedente de un ciclo agro
industrial o industrial que requiere la estabilización y un tratamiento posterior oneroso.
Si la fabricación de durmientes sintéticos absorbe esta necesidad, resulta compatible imaginar un escenario en el cual la materia prima
resulte ingresada al proceso a costo cero.
Por su parte, los modos de falla usuales de
los durmientes sintéticos son los vinculados a:
•
Estabilidad dimensional
•
Efecto de bombeo por flexión
•
Fisuras por fijación
•
Oquedades por propagación de fisuras
•
Oquedades por falta de compresión
•
Oquedades por gasificación
•
Esfuerzo de corte y fisuración por cargas
verticales dinámicas
•
Metodología de mecanizado para la realización de las cajas de inclinación del riel
Estos modos de falla en la fabricación e instalación de los durmientes de plástico se han estudiado y se conocen los métodos de trabajo para
evitar los mismos.
La fabricación de durmientes sintéticos constituye una solución virtuosa para distintos problemas:
Disposición de residuos rurales, industriales y urbanos con agregado de valor.
Disminución de la presión sobre recursos naturales forestales, bajo protección de la
Ley de Bosques.
Contribución al mejoramiento y reconstrucción del trazado ferroviario de la República
Argentina.
Generación de un circuito virtuoso en
las industrias del reciclaje, del plástico y del ferrocarril.
Normativa
En la actualidad, solamente ha sido en EEUU
donde se ha reglamentado el uso de los durmientes sintéticos, a partir de las instrucciones técnicas incluidas en el Manual de Ingeniería Ferroviaria de la Asociación Americana de Ingenieros
de Mantenimiento de Vía (AREMA) – Volumen 1.
Allí, en su capítulo 30, parte 5 establece las
16
alaf
SEGURIDAD E HIGIENE
Seguridad e higiene en obras ferroviarias
Por Ing. Alejandro Franco, Trenes Argentinos - Infraestructura Ferroviaria.
Una correcta señalización dentro del obrador previene incidentes/accidentes
que somos preventores como empresas que
están un paso adelante para ser evaluadas en
obras futuras. Hoy en día después de haber
efectuado muchos relevamientos en frentes de
obras ferroviarias, se destacan condiciones de
seguridad e higiene que se cumplen y otras
que no se cumplen y siguen siendo reiterativas
por las empresas.
El incremento de obras ferroviarias en
nuestro país establece que las empresas ejecutoras cumplan con las normas de seguridad
e higiene específicas para la realización de las
tareas.
Es así que existen obras desde renovación
total de la traza, construcción de nuevas estaciones con desplazamiento de plataformas
de ascensos y descensos provisorios, mejoramiento de vías, repotenciación de trazas electrificadas, instalación de equipos tótem para el
sistema SUBE, elevación de andenes, reacondicionamiento de puentes ferroviarios, obras
de arte, etc.
La metodología de establecer desvíos y su
rápida corrección es registrar los mismos a través de inspecciones e incorporar la toma de
fotografías de las condiciones de seguridad del
obrador y de sus diferentes frentes de obra. De
esta forma el registro de cualquier desvió en
materia de seguridad e higiene permite a los
preventores notificar a las empresas de los
mismos y les permite a las mismas corregir en
forma inmediata, si es necesario, las condiciones observadas.
Como toda obra se dará cumplimiento de
condiciones de seguridad e higiene. Esto permite que cualquier empresa que de cumplimiento a las mismas, sea considerada por los
alaf
17
Otras de las situaciones a que los preventores de seguridad e higiene estamos abocados, es el personal. Sin ellos las obras no se
llevarían y no dejemos de mencionar que son
el factor humano más importante de cualquier
obra. Es por ello que debemos hacer hincapié
en que todo personal que se encuentre ejecutando tareas para una empresa, el mismo debe
estar asegurado como corresponde por ley.
Esta condición permite que cualquier trabajador que se encuentre realizando tareas y por
la actividad llevada a cabo sufra un accidente,
el mismo pueda asistir a un Centro Médico y
recibir la atención médica correspondiente.
La señalización al ingreso del obrador debe condicionar
a propios y terceros.
Toda obra debe dar cumplimiento a condiciones de seguridad e higiene y la misma
debe comenzar con una buena señalización
del obrador, este acto, permite darse cuenta a
primera vista el interés de la empresa por su
política de seguridad e higiene. Un obrador
bien señalizado es indicio de una correcta comunicación al personal propio y a terceros que
casualmente se desplacen por el mismo y evita en muchos casos accidentes a los anteriormente mencionados.
Un plan de emergencia confeccionado correctamente permite actuar en tiempo y forma
al responsable del personal en frentes de trabajo inhóspitos. La atención primaria brindada
al accidentado es fundamental debido a que se
puede determinar en cierta forma la gravedad
de la lesión que pudiera haber tenido la persona y su inmediata derivación o no.
La capacitación dictada al personal permite
transmitir los conocimientos técnicos a cargo
de los responsables de seguridad e higiene, ya
sea un Técnico, un Licenciado o un Ingeniero,
y serán los encargados de formar al personal
en las tareas llevadas a cabo e informar los
riesgos emergentes de dichas actividades y
poder establecer así procedimientos seguros
para no registrar dentro del personal, accidentes de trabajo que conlleven días perdidos.
Otro de los factores fundamentales para
una correcta gestión de seguridad e higiene
a llevarse a cabo en un obrador es la instalación de sanitarios, vestuarios y duchas en
proporción al personal afectado a la obra. Esto
permite desarrollar la actividad en condiciones
higiénicas aptas para cualquier ser humano.
La instalación de sanitarios químicos en
frentes de obra alejados debe ser la primera
condición de higiene que el personal debe tener en dicho frente. No deben faltar, además,
comedor para el personal, botiquín de primero auxilios, agua potable, plan de emergencia
para casos de accidentes. En algunos casos
se considera la provisión de servicio de ambulancia con servicio médico incluido, favoreciendo de esta forma la atención inmediata del
operario accidentado y su posterior traslado de
ser necesario.
Otras de las consideraciones que tenemos
en cuenta los preventores es el factor humano, importante a la hora de ejecutar tareas
de gran riesgo y que de accidentarse pueden
llegar a ser improductivos para la empresa y
en algunos casos incapacitantes de por vida
para los operarios. Por eso es fundamental
conocer al personal y analizar sus actitudes y
comportamientos a diario a fin de prevenir accidentes. Sabemos que una distracción de un
alaf
19
maquinista vial puede ser determinante, o que
un operario realizando esfuerzos físicos excesivos puede generar un accidente hacia él en
primera instancia y si la tarea es grupal al resto
de sus compañeros. Las capacitaciones, más
allá de las consideraciones generales, deben
hacer hincapié en las actividades específicas
llevadas a cabo por los distintos grupos de trabajo.
Como última consideración el respetar las
normas de seguridad e higiene es respetarse a
uno mismo y por consecuencia respetar al prójimo. Entre todos debemos implementar que
toda tarea llevada a cabo se haga en óptimas
condiciones de seguridad e higiene. Seamos
cada uno de nosotros Responsables en este
tema.
Disposición de comedor en obrador
Equipo de oxicorte sin la abrazadera
correspondiente.
Equipo de protección
personal incorrecto
para la tarea.
20
alaf
DESARROLLO TECNOLÓGICO
Inspección de ejes ferroviarios con tecnología
de Phased Array
Por R. Romero, G. Cosarinsky, C. Desimone - CNEA / J. Brizuela - CONICET
CNRT para el control de ejes se encuentran en
las guías ND1, ND2 y ND3 [3] que están vigentes desde los años 70. No obstante, presentan
importantes limitaciones:
- Fiabilidad de los ensayos: la complejidad
de la inspección es elevada por la geométrica
del eje. Los diferentes bordes que tiene el diseño del componente, los cambios de sección,
incluso el apriete de la rueda, producen diversas reflexiones que pueden dar lugar a la lectura de falsas indicaciones. Por tanto la técnica
queda sujeta al nivel y experiencia del técnico.
- Tiempos de inspección: la inspección de
un eje ferroviario por UT, requiere algo más de
una hora/hombre y el control de toda una formación puede llevar días.
- Registro de datos: cuando la tecnología
del equipamiento es obsoleta (Fig. 1) y si algún
eje presenta observaciones o debe ser rechazado, la extracción de datos para elaborar un
reporte debe ser manual. Por tanto, el tiempo
de ensayo se incrementa aún más, dejando
la posibilidad de que el operario introduzca
errores en la carga de valores. El retraso en
la documentación y la no digitalización de los
resultados, impide elaborar posteriores análi-
1. Introducción
Los ejes ferroviarios son componentes críticos dentro del material rodante, puesto que su
fallo implica un alto riesgo de descarrilamiento
con consecuencias potencialmente desastrosas y con graves daños socioeconómicos. Por
tanto, los ejes deben ser sometidos a rutinas
periódicas de verificación, las cuales pueden
ser proyectadas según las horas de servicio,
tipo de tráfico, carga, y estado de la ruta, etc.
[1].
En Argentina, la Comisión Nacional de
Regulación del Transporte (CNRT) establece el control general obligatorio de ejes cada
150.000 Km [2]. La integridad de estos componentes se verifica mediante Ensayos No
Destructivos (END), utilizando técnicas de
Ultrasonido convencional (UT). No obstante,
esta metodología es poco efectiva si se aplica
de forma manual. Las actuales exigencias del
mantenimiento ferroviario exigen que el tiempo
de parada sea mínimo y que los ensayos sean
fiables y repetitivos.
Los procedimientos de UT sugeridos por la
Fig. 1.- Ejemplo de ensayo por UT de un eje, gentileza de Argentren - Línea General Roca. A)- Defecto practicado para la calibración
de la técnica UT. B)- Indicación en el equipo del defecto de referencia. Se requiere de personal muy experimentado para interpretar las
señales y discriminar los defectos de los ecos geométricos. A pesar de que el equipo es digital, la información no se puede extraer fácilmente para generar un reporte, lo más frecuente es capturar las indicaciones de pantalla mediante fotografías. C)- Exploración manual
del eje, aplicando la técnica de UT por contacto.
alaf
21
la integridad de los ejes en Argentina, y con
perspectivas a la conservación de las nuevas
formaciones que pronto prestarán servicio en
la red ferroviaria interurbana, se abordó el desarrollo de un sistema piloto de inspección de
ejes basado en imágenes ultrasónicas adquiridas mediante tecnología de Phased Array
(PA). La propuesta, permite la detección fiable
de grietas transversales, que normalmente se
forman en las regiones más vulnerables del eje
[7].
sis estadísticos de las averías e implementar
registros históricos de cada eje.
Durante los últimos años en el sector ferroviario se han propuesto y descrito una gran
diversidad de técnicas de END, para distintos
componentes del sistema, en particular para
ejes [4], ruedas [5] y vías [6], que abordan las
limitaciones anteriores. Sobre todo se destacan aquellas propuestas donde la inspección,
detección y evaluación de fallos se realizan de
manera automática, asegurando la repetitividad de los ensayos, reduciendo los tiempos de
parada y optimizando los costos. Esta modalidad de operación facilita llevar la trazabilidad
de los ensayos, estudiar tipo y origen de fallas,
y planificar y gestionar el mantenimiento adecuadamente.
2.1 Técnica de Ultrasonidos Phased
Array (PAUT)
A partir de los años 90 la técnica (PAUT)
se ha introducido como un método alternativo
de END, abriendo grandes posibilidades para
abordar la inspección de piezas complejas.
Mientras la tecnología UT convencional requiere utilizar múltiples cuñas, interpuestas entre el
transductor (monoelemento) y el eje, para examinar las regiones más vulnerables con distin-
2. Motivación y Desarrollo
Ante el profundo detrimento en el que se
encuentran las prácticas de END para evaluar
Fig. 2. A)- Bancada de ensayos con detalles del codificador de giro. B)- Soporte para posicionar el array en el extremo del eje y distribuir
el acoplante. C) – Soporte para posicionar el array sobre el lateral del eje. D)- Entallas de referencia para las Figs. 3 y 4.
alaf
23
ficando la posición de giro (Fig. 2A). Las imágenes ultrasónicas fueron adquiridas con un
sistema PA de 32 canales de ultrasonidos (SITAU 311, Dasel - España) y un array de 5MHz
y 128 elementos (Imasonic - Francia). Todos
los ensayos se realizaron empleando ondas
longitudinales aplicadas en pulso-eco. El acople array-eje se realizó interponiendo a presión
constante una fina capa de lubricante mineral
líquido, para transferir la mayor energía acústica posible y evitar la posterior corrosión del
material.
tos ángulos. La tecnología PA, emplea un gran
número de elementos transductores dispuestos en un arreglo (o array), que son controlados individualmente y de forma coordinada
para enfocar el haz ultrasónico en la dirección
deseada. Las reflexiones del haz dentro del
medio, luego son utilizadas para componer
una imagen de corte de alta resolución (SScan). Asimismo, la tecnología PA prescinde
de la exploración manual sobre la superficie
del componente para elevar la probabilidad de
detección de defectos, pues el barrido se realiza electrónicamente desde una posición fija.
Los ensayos se realizaron sobre el asiento “A”, sin embargo todos los conceptos que
se describen son válidos para el otro extremo
(Fig. 3A). En las regiones de transición se mecanizaron por corte, entallas transversales estrechas de diversas profundidades (Tabla 1).
Las dimensiones de los defectos están muy
2.2 Sistema propuesto
El desarrollo se realizó sobre una bancada experimental que soporta un eje motriz [8],
aportado por Línea General Roca (Argentren
S.A.), en donde se puede rotar la pieza codi-
alaf
25
Fig. 3. A)- Esquema del eje motriz utilizado para los ensayos. B)- Esquema acceso desde la testa. C)- Esquema para par montado.
Tabla 1. – Descripción de las entallas mecanizadas en el asiento “A”. Ángulos medidos respecto a la posición inicial de adquisición.
26
alaf
Fig. 4. A)- S-Scan desde el extremo superpuesto con la máscara del eje en una región libre de fallas. B)- S-Scan en una zona con defectos, claramente se identifican las 4 ranuras de la Fig 2D. C)- Mapeo de defectos en función de la profundidad y del giro del eje.
por debajo de lo que exige la norma ASME2010, sección V para ensayos de UT (profundidad de la entalla 3% del diámetro con un límite
máximo de 1/4”). Para el diseño del sistema
se diagramaron dos posibles configuraciones
para ensayar el eje: accediendo desde la testa
(Fig. 3B) y desde la superficie lateral, aplicable
cuando se dispone del par montado (Fig. 3C).
barrer angularmente (S-Scan) con el haz de
ultrasonido toda la región de interés (Fig. 3B).
La imagen S-Scan es superpuesta junto con el
plano de diseño del eje (máscara) para facilitar la interpretación de la información y ubicar
rápidamente las indicaciones de las irregularidades.
En una posición libre de defectos, la imagen
S-Scan solo contiene la reflexión en el borde
del asiento (Figs. 3B y 4A). Los ecos geométricos se pueden anticipar considerando la trayectoria sónica dentro de la geometría explorada. No obstante, cuando el plano del array es
perpendicular al de alguna entalla, se producen reflexiones que se visualizan directamente
en la imagen (Fig. 4B).
2.2.a Acceso desde la testa:
Esta modalidad propone evaluar los asientos del eje, accediendo desde el extremo más
cercano. El array se posiciona en la punta
próxima al asiento “A” mediante un soporte especialmente diseñado para operar desde ambas caras del eje. El porta-transductor
mantiene orientado radialmente el array, evita su contacto directo con el eje, y distribuye
el acoplante de manera laminar (Fig. 2B). La
posición radial del conjunto de elementos usados para generar el haz (apertura activa) se
posiciona de forma electrónica y con precisión,
de manera tal, que las deflexiones del haz, no
interfieran con el taladro de centrado. Luego
se generan las leyes focales necesarias para
El volumen de interés se evalúa rotando
el eje, manteniendo el array en posición fija y
capturando imágenes cada 1.5°. El conjunto
de S-Scans se utiliza para realizar una representación en función de la componente axial y
circunferencial de los ecos del haz ultrasónico.
El mapeo facilita la lectura de la inspección,
pudiéndose determinar sobre la imagen la ex-
alaf
27
del eje y garantiza un acople continuo con la
pieza (Fig. 2C).
tensión y orientación de los defectos (Fig. 4C).
Esta modalidad de inspección resulta bastante efectiva por la posición del array y abre
la posibilidad de evaluar el eje mientras está
montado en el tren, con un mínimo desarme
de piezas. Sin embargo, la estrategia no puede
generalizarse ya que es muy dependiente de
las terminaciones de los ejes; sería necesario
disponer de soportes específicos para el array
según la geometría de cada pieza.
La imagen angular que se obtiene desde la
izquierda del asiento, presenta baja sensibilidad para las regiones más distantes. Por ejemplo, al situar el array sobre el mismo plano que
contienen los defectos de la Fig. 2D, las tres
primeras entallas pueden ser distinguidas con
facilidad, mientras que la ranura más alejada
no puede ser evaluada (Fig. 5A). La atenuación y divergencia que sufre el pulso ultrasónico de alta frecuencia (5 MHz), en un recorrido
superior a 700 mm, disminuye la sensibilidad y
las probabilidades de detección. Por otro lado,
la apertura activa de 32 elementos no es la suficiente para focalizar toda la energía acústica
en una región muy alejada del array. Por tanto,
este inconveniente se solventa al situar el array
a la derecha del asiento de la rueda (Fig. 5B).
2.2.b Acceso desde la superficie lateral
del eje:
La variante está pensada para verificar el
par montado durante una rutina de mantenimiento integral, pues se requiere de acceso a
ambos lados de las ruedas (Fig. 3C). La estrategia consiste en posicionar el array a los laterales del asiento, ayudado de un soporte que
se adapta a los diferentes radios de curvatura
28
alaf
Fig. 5. A)- Barrido S-Scan desde un lateral cercano al extremo A. B)- Barrido efectuado por detrás del asiento de la rueda. C)- Composición espacial de las imágenes A y B. D)- A partir de las imágenes compuestas de forma coherente, se realiza el mapeo de defectos
resultante de la inspección lateral.
Desde la nueva posición, se destacan los
bordes del componente, incluso logra identificarse la zona de frezado que se realizada
sobre el asiento para el encastre de la rueda.
Aunque, del mismo modo que en caso anterior, las ranuras más distantes del transductor
no pueden ser detectadas.
es independiente del tipo de terminación que
tengan los ejes en sus extremos. Por tanto, la
mecánica para manipular el array y garantizar
el acoplamiento se reduce considerablemente,
mientras que las posiciones del transductor se
deberán determinar en función del eje a ensayar.
Las dos exploraciones sobre la misma región ofrecen una diversidad espacial, suficiente para verificar las zonas no cubiertas
y/o ocultas por “sombra acústica” desde uno
u otro lado. Por tanto, empleando técnicas de
composición no lineal [10] se genera una imagen con toda la información y con mayor probabilidades de detección (Fig. 5C).
3. Conclusiones
En el presente trabajo se han comentado
los aspectos básicos del diseño de un sistema
de inspección de ejes basado en PAUT, donde
se han contemplado dos posibles escenarios:
ensayo con el eje montado en el tren, y verificación del par montado dentro de una rutina de
mantenimiento. Ambos casos fueron validados
sobre una bancada experimental, con resultados muy satisfactorios, que demuestran las
ventajas cualitativas y cuantitativas que ofrece
la tecnología PAUT con respecto a las técnicas
convencionales en la inspección de ejes. Por
otra parte, como el sistema de PA es flexible
en su configuración, las estrategias propuestas se pueden adaptar rápidamente según la
geometría del eje, y satisfacer los requisitos
que puedan fijar las normativas vigentes.
La inspección completa del asiento se realiza capturando imágenes S-Scans cada 1.5°,
desde ambos laterales. Posteriormente, todas
las imágenes se combinan coherentemente
para construir un mapeo de defectos (Fig. 5D).
También este procedimiento se puede extender para verificar la zona central del eje.
Esta alternativa, si bien requiere de dos
giros del eje para cubrir un mismo volumen,
alaf
29
El tiempo de la rutina de inspección completo es mínimo, 8 minutos accediendo desde
los laterales del eje (peor de los dos casos presentados). El mapeo de la inspección, que se
representa con elevada resolución y precisión,
permite discriminar las reflexiones geométricas de los defectos, que tienen una profundidad media de 1mm.
tando muy rentable para el operador ferroviario ya que la interrupción del servicio es despreciable.
La elaboración de este sistema prototipo,
está en concordancia con las actuales tendencias tecnológicas y exigencias del mercado ferroviario internacional. Se espera que
esta iniciativa sirva para impulsar el desarrollo
tecnológico e incentivar la investigación en un
área prácticamente olvidada durante los últimos años en Argentina. Las recientes e importantes inversiones en infraestructura y material
rodante necesitarán de sistemas modernos de
evaluación que garanticen el funcionamiento,
calidad y seguridad operatoria de las formaciones.
Los ensayos son totalmente repetitivos, libres de cualquier subjetividad. Toda la información se puede almacenar para llevar una
trazabilidad de los ensayos, ya sea en un
puesto local o remoto, incluso el mapeo de defectos puede ser evaluado automáticamente.
Por tanto, la propuesta se puede aplicar con
regularidad durante la vida útil del eje, resul-
Referencias
[1]. V. Jemec, J. Grum (2009), “Automation of procedures and cotrols of railway materials at condition based maintenance”. Proc. 10th
International Conference of the Slovenian Society for Non-Destructive Testing. Ljubljana, Slovenia. pp.: 91-107.
[2]. Comisión Nacional de Regulación del Transporte - CNRT (1998), Boletín Técnico N° MR-2-98.
[3]. Comisión Nacional de Regulación del Transporte – CNRT, “Revisión ultrasónica”. Disponible en http://www.cnrt.gob.ar/content/normativa/ferroviaria/ultrasonido. Accedido: Septiembre 2014.
[4]. C. Peng, L. Wang, X. Gao, Z. Wang, Q. Zhao, Y. Zhang, J. Peng, K. Yang. “High-Power Locomotive Solid Axle Defect on-line Detection Technique”. 18th World Conference on Nondestructive Testing, Durban, Sudáfrica. 16 al 20 de Abril 2012.
[5]. J. Brizuela, C. Fritsch, A. Ibáñez. “Railway wheel flat detection and measurement by ultrasound”, Transportation Research Part C:
Emerging Technologies, vol. 19(1), pp. 975-984 (2011).
[6]. F. Schubert, B. Koehler, O. Sacharov. “Ultrasonic Testing of Rails With Vertical Cracks, Numerical Modeling and Experimental Results”. NDTnet, vol.3 (6) (1998).
[7]. U. Zerbst, S. Beretta, G. Köhler, A. Lawton, et al. (2013), “Safe life and damage tolerance aspects of railway axles – A review”, Engineering Fracture Mechanics. Vol. 98, pp. 214–271.
[8]. G.R. 12W”. Disponible en: http://www2.cnrt.gob.ar/nefa/Plano%209-01-53.jpg. Accedido: Abril 2014.
[9]. ASME Boiler and Pressure Vessel Code, Section V: Nondestructive Examinitaion, ARTICLE 23 “Ultrasonic Standards - standard
practice for ultrasonic examination of heavy steel forgings” SA-388/SA-388M (ASME, 2010).
[10]. M. Parrilla, P. Nevado, A. Ibáñez, J. Camacho, J. Brizuela, C. Fritsch (2008), “Ultrasonic Imaging of solid railway wheels”. IEEE
Ultrasonics Symposium, Beijing, China, pp.: 414 – 417.
30
alaf
CAPACITACIÓN
Argentina cuenta hoy con el Sistema de Simulación
Ferroviaria más moderno de la Región
Por Edgardo Mario Ranero, Director Ejecutivo - CENACAF
plificados (PFS) consistentes en paneles de
conducción removibles, adaptables a los diferentes tipos de material rodante y dos Puestos
de Observación (PO), que permiten el análisis
de la sesión de simulación a un grupo de alumnos, en tiempo real o en modo de repetición.
En el marco de la formación de los empleados y en pos de la seguridad y confiabilidad
del transporte de pasajeros y cargas, durante
el año 2013 por instrucción del Señor Ministro
del Interior y Transporte de la República Argentina, Cdor. A. Florencio Randazzo, la Administradora de Recursos Humanos Ferroviarios
Sociedad Anónima con Participación Estatal
Mayoritaria (ARHF SACPEM), gestionó la
compra de un Sistema de Simulación de Conducción Ferroviaria, compuesto por tres Puestos de Formación (PF) o Simuladores Réplica,
que suponen la operación del conductor en un
medio que recrea en forma total la cabina de
conducción; cuatro puestos de Instructor (PI)
con capacidad para controlar cualquier número de Puestos de Formación (PF) de manera
simultánea; ocho Puestos de Formación Sim-
El sistema de simulación para conductores
ferroviarios es una herramienta formativa segura y flexible que permite al alumno enfrentarse a situaciones reales y resolver los posibles
problemas que pudieran surgir en las tareas
de conducción, posibilitando la obtención de
conocimientos prácticos que permitan evitar o
mitigar dichas dificultades.
Es el objetivo primario de esta instalación
la formación recurrente y el perfeccionamiento
alaf
31
puso de manifiesto la necesidad de adquirir un
Sistema de Simulación de Conducción Ferroviaria para el entrenamiento y capacitación de
los recursos humanos correspondientes a las
diferentes líneas de transporte ferroviario. Tal
requerimiento se fundó, entre otras razones,
en la importancia que dentro del Sistema Ferroviario Nacional revisten la formación y capacitación de dicho personal y su actualización
permanente, teniendo en cuenta la importante
adquisición del nuevo material rodante efectuada por el Estado Nacional para las líneas
Sarmiento, General Mitre, General Roca y Belgrano Sur.
del personal de conducción, tanto actual como
el de los ingresantes futuros, procurando la
mejora en la circulación de los trenes que se
vea reflejada en los índices de seguridad.
El sistema está diseñado para permitir a
los alumnos practicar escenarios en los que
se puedan realizar todas las operaciones de
explotación del ferrocarril, en un entorno real,
tanto en situaciones normales de conducción
como en las que se degraden tanto por incidentes como en situaciones de emergencia.
El sistema incluye:
1) Simulación de situaciones de conducción normal y degradada.
2) Herramientas que faciliten el adiestramiento y la formación en contexto de situaciones de conducción simuladas.
3) Réplica de las consecuencias de actuación del alumno, en el ámbito de la seguridad.
Con fecha 27 de marzo de 2014 se realizó
la apertura de sobres de la Licitación 01/13; y
el 9 de junio de ese año se adjudicó dicho proceso licitatorio a la firma española LANDER SIMULATION AND TRAINING SOLUTIONS S.A.
En la actualidad el Sistema de Simulación
se encuentra instalado en el predio del CENACAF ubicado en Lomas de Zamora, Provincia
de Buenos Aires, convirtiéndose de esta manera en la Sala de Simulación Ferroviaria más
moderna de Latinoamérica. El objetivo de este
Sistema de Simulación es dotar a los instructores y alumnos de una herramienta realista,
dinámica y libre de riesgos que les permita entrenarse en todas las posibles situaciones operativas del Reglamento Interno Técnico Operativo (RITO).
Estos simuladores trasladan de forma realista los elementos físicos del material rodante
a simular, realizando una copia exacta a escala del puesto de conducción real.
El proceso de adquisición se inició a través
de un requerimiento que oportunamente hiciera el Centro Nacional de Capacitación Ferroviaria CENACAF, organismo que integra la estructura orgánica de la ARHF SACPEM, el que
32
alaf
culación.
• Entrenar en el manejo de los equipamientos de a bordo.
• Realizar el diseño y seguimiento de la formación.
• Reducir significativamente el tiempo de
formación y aumentar la calidad de la misma.
• Realizar entrenamientos intensivos en situaciones críticas o de emergencia, hasta su
completo dominio.
• Reducir el estrés de formación que se provoca cuando la misma se realiza en las unidades reales.
• Posibilitar la adaptación de formación conforme a varios niveles predefinidos del simulador.
El nuevo Sistema de Simulación Ferroviaria dispondrá de los medios necesarios para
impartir formación de acuerdo a la normativa y
requerimientos de calidad establecidos en los
procedimientos vigentes.
La simulación permite además, el entrenamiento en conducción sin ningún riesgo para
las personas y los equipos, pudiendo repetirse
los ejercicios cada vez que se considere necesario hasta la total comprensión de la situación
por parte de los alumnos.
El Sistema está compuesto por los siguientes puestos de trabajo:
• Puestos de Formación: Permite la reproducción del comportamiento de diferentes formaciones ferroviarias con sus respectivos sistemas de señalización y comunicación, junto
a las principales interfaces de actuación circulando en diferentes líneas.
• Puestos de Instructores: Utilizando interfaces virtuales, permite el diseño de la formación
del tren en cada uno de los puestos de formación. Incluye un servidor centralizado que gestiona los datos y las variables generadas con
los simuladores.
Para la fabricación de estos Simuladores,
se han utilizado los materiales más modernos
en función de reducir su peso y asegurar una
larga vida útil.
Cuentan también, con los mismos mandos
que utiliza la formación real, de manera que
su tacto y funcionamiento son exactamente
iguales, llevando el concepto de realismo a su
máxima expresión.
El diseño del nuevo sistema de Simulación
ampliará la oferta formativa del CENACAF,
ofreciendo a los alumnos una mejora en los
procedimientos de aprendizaje.
Otro punto muy importante es la capacidad
que tienen estos simuladores, de registrar la
actividad de cada uno de los alumnos, ofreciendo asimismo la posibilidad de adaptar el
programa formativo con facilidad a cada uno
de ellos.
Las funcionalidades que se podrán desarrollar con el nuevo Sistema de Simulación permitirán:
• Entrenar en reconocimiento y resolución
de operativas acorde al RITO.
• Entrenar a los alumnos en labores de conducción.
• Entrenar a los alumnos en labores de cir-
También resulta interesante la posibilidad
de que tanto el instructor como el alumno puedan estudiar con detalle cada uno de los movimientos realizados durante la sesión, en virtud
de que las mismas quedan grabadas y pueden
alaf
33
ser reproducidas en cualquier momento mediante un interfaz equivalente al de un reproductor de DVD.
EL CENACAF
El Centro Nacional de Capacitación Ferroviaria, comienza su actividad a partir del acuerdo de Cooperación Técnica entre los gobiernos de Argentina y Japón en Octubre de 1985,
con motivo de la electrificación del Ferrocarril
Roca.
Desde entonces, los esfuerzos y la experiencia se han enfocado en la asistencia y capacitación del personal ferroviario, no sólo en
las instalaciones del Centro, sino asistiendo
también a las empresas en sus propios establecimientos tanto en Argentina, como en diversos países Latinoamericanos.
Subestaciones y Vía y Obras), así como también la de Transporte. De igual forma se está
extendiendo a las correspondientes en Gestión
Ferroviaria, Planificación y Medio Ambiente.
Dentro de este marco, es que el CENACAF,
incentiva su participación en la capacitación
del personal de todo el sistema ferroviario nacional.
Actualmente, y con 26 años de experiencia,
el CENACAF se consolida como un Centro de
Estudios Técnicos que ocupa el espacio de capacitación, entrenamiento y asistencia que el
sistema ferroviario argentino requiere, proyectándose a su vez a nivel internacional.
La estructura del CENACAF comprende las
especialidades configuradas por los gabinetes técnicos en las áreas de Material Rodante
(Eléctrico y Mecánico), Instalaciones Fijas (Señalamiento, Telecomunicaciones, Catenaria,
También por una decisión política de la Presidenta de la Nación, acompañada por la gestión del Ministro Randazzo, se procedió en los
últimos meses a poner en valor toda la estructura edilicia del CENACAF.
La aplicación de modernas tecnologías
como las que se están implementando en la
actualidad en nuestro país, coloca sin duda
alguna al Ferrocarril en mejores condiciones
para prestar sus servicios y de ese modo aspirar a ganar mayor presencia en el mercado del
transporte. Dichas tecnologías exigen un nivel
de preparación adecuado de los Recursos Humanos para lograr el mejor aprovechamiento
de las mismas.
Es por todo ello que la capacitación pasa a
ser una necesidad impostergable en un medio
de transporte que esté verdaderamente al servicio del Pueblo.
34
alaf
NUEVO SERVICIO
CON COCHES O KM
NO
I
RU
FI
BE
RD
AL
VE
DI
A
RE
TI
RO
CH
AC
AB
UC
JU
O
NÍ
N
BUENOS AIRES
RUFINO
HORARIOS
TRENES A RUFINO | Sale Viernes |
TRENES A RETIRO | Sale Domingos |
Retiro Chacabuco Junín Vedia Alberdi Rufino
Rufino Alberdi Vedia Junín Chacabuco Retiro
16.10
19.54
20.44 21.49
22.17
22.28
23.51
00.04
TARIFAS
Retiro
Chacabuco
Junín
Vedia
Alberdi
$90 $100 $125 $140 $175
$20 $40 $55 $90
$25 $35 $75
$10 $50
$40
Retiro
Chacabuco
Junín
Vedia
Alberdi
Rufino
Alberdi
Vedia
Junín
Origen /
Destino
Chacabuco
Rufino
Alberdi
Vedia
Junín
Chacabuco
Origen /
Destino
01.39
02.27
06.05
ADQUIRI´ TU BOLETO
EN LA VENTANILLA
DE LAS ESTACIONES
Tarifas Pullman
Tarifas Primera
00.32
$110 $130 $165 $180 $225
$30 $55 $70 $115
$35 $45 $95
$15 $60
$50
Retiro Mitre: Lunes a Domingo de 7 a 22 hs.
Retiro San Martín: Viernes de 9 a 17 hs.
Junín: Jueves a Domingo de 16 a 24 hs.
Chacabuco: Jueves a Domingo de 16 a 24 hs.
Rufino: Jueves a Domingo de 16 a 24 hs.
Mar del Plata: Lunes a Domingo de 8 a 22 hs.
Once: Lunes a Viernes de 8 a 20 hs.
Constitución: Lunes a Domingo de 8 a 22 hs.
Alberdi y Vedia: Venta en formación a cargo
del Guarda.
´ VENTA ON LINE EN WWW.TRENESARGENTINOS.GOB.AR
TAMBIEN
´ INFORMACION
´ EN 0800 222 TREN (8736)
MAS