Бъдеще на железопътните траверси

Бъдеще на железопътните траверси

Железопътните траверси са основни компоненти на баластните железопътни линии, служещ за фиксиране на релсите при зададено междурелсие. Глобалният пазар на траверси надхвърля 6.6 милиарда евро, като прогнозно ще достигне 8.9 милиарда евро до 2033, отбелязвайки ръст от 3% (CAGR).

Повечето от железопътните траверси са изработени от дърво, бетон и стомана. Въпреки че тези материали се прилагат от години, те имат значителни недостатъци при тяхното приложение.

Дървените траверси се използват от началото на железопътната индустрия. Те все още се използват там, където бетонът и стоманата са неприложими – мостове, гари, стрелки, както и за аварийни ремонти.

Предимствата на този материал са безспорни: лесно пригодим, с отлични динамични, диелектрични и звуко-изолационни свойства; устойчиви на широки температурни амплитуди, отлично сцепление с баластовото легло и не на последно място лесен за поддръжка със стандартни инструменти за обработка, поради ниското си тегло и плътност.

Дървените траверси притежават и няколко значителни недостатъка:, имат кратък експлоатационен живот (16-20 години, а при високи натоварвания – 9-13 години). Податливи са на гниене, хигроскопични са и лесно запалими. Биоцида Креозот, с чиято импрегнация се намалява влиянието на влагата и насекомите, е разрешен за употреба само в рамките на дерогация, тъй като отговаря на критериите за изключване поради класифицирането му като канцероген от категория 1В.

Промишлеността отдавна се бори с намирането на алтернатива на дървото за производство на траверси, поради редицата недостатъци. Да не говорим за количеството дървета, които се изсичат за покрият годишните нужди от този консуматив.

Предварително напрегнатите бетонни и стоманени траверси се използват широко заради тяхната издръжливост. Бетонните траверси, обаче, имат високи първоначални разходи, ниска устойчивост на удар, уязвими са на химически повреди и са много тежки. Голямото тегло води до по-високи разходи за транспорт и обработка, както и употребата на специализирана техника за монтажа им. От друга страна, стоманата има по-висок риск от електрическа проводимост, влошаване на околната среда от корозия и е склонна към напукване от умора. Освен това стоманените и бетонните траверси не могат да заменят дървените траверси на съществуващите коловози и тяхното производство отделя огромни количества въглероден диоксид в околната среда.

Съвременните изисквания към материалите неумолимо следват пътя на употреба в условията на Кръгова икономика и устойчивост. Железопътната индустрия се фокусира все повече върху устойчивостта и намаляването на въглеродния си отпечатък.

Един от начините индустрията да следва съвременните тенденции е употребата на композитни траверси. От десетилетия, в световен мащаб, дървените траверси се заменят с композитен материал, който превъзхожда дървото, по отношение на влаго- и био-устойчивостта, увеличава трикратно експлоатационния живот, като същевременно притежава всички предимства на дървото.

Композитните траверси на PREROAD са произведени от отпадни пластмаси, които никой друг не рециклира, тъй като попадат в графата RDF – отпадък пригоден само за горене в циментовите заводи. Патентованият нискотемпературен процес на формоване запазва качествата на материала и намалява въглеродния отпечатък, в сравнение с други процеси за производство на траверси.

Този тип траверси имат редица предимства:

I.Ползи за околната среда

• Без токсични материали Повечето от дървените траверси изискват химическо третиране с креозоти, опасно вещество, преди да бъдат положени под железопътен коловоз. Пластмасовите материали обаче не се нуждаят от такава обработка, което елиминира излагането на вредни вещества на околната среда. Материалът не излага работещия персонал на вредни вещества и не замърсява почвата и подземните води с химикали.

• Рециклирани и рециклируеми Композитни пластмасови траверси са направени от рециклирана пластмаса. Около 54 тона пластмаса се рециклират за километър коловоз, който използва около 1500 композитни пластмасови траверси, заместващи дървените, като спасява около 150 дървета. Освен това, в края на живота си, пластмасовите траверси могат да бъдат повторно използвани за производство на нови траверси.

• Отрицателен въглероден отпечатък Най-лесният начин за намаляване на емисиите на въглероден диоксид е рециклирането на пластмасови отпадъци, тъй като това значително ще намали търсенето на дървен материал и свързаното с това обезлесяване. В допълнение, производството на траверси от пластмасови отпадъци изисква значително по-ниска енергия в сравнение с традиционните материали.

Устойчивост Има 17 цели за устойчиво развитие (ЦУР)

приети от всички обединени Държавите-членки на нациите през 2015 г., които предоставят общ план за постигане мир и просперитет за хората и планетата, сега и в бъдеще. Композитните траверси отговарят на тези цели, като позволяват замяната на традиционните материали за траверси и намаляване на екологичните разходи. Чрез такова действие, иновативни подходи (SDG9) за повторно използване на пластмасови отпадъци и намаляване на потреблението на дървен материал и потреблението на енергия може да бъде разрешено. Като успешно действие за климата

разчита на намаляването на въглеродните емисии, следователно композитният траверса поддържа както „Отговорно потребление на природни ресурси“ (SDG12), така и „Климат-Усилия и действия“ (SDG13).

II. Предимства в представянето

• Отлично затихване: полимерите предлагат по-добро затихване на енергията в сравнение със стоманата и бетона, което подобрява абсорбирането на нежеланите вибрации и ударните натоварвания.

• Намаляване на звука и вибрациите: За проектиране на подходяща твърдост на коловоза от гледна точка на шум и вибрации, композитните пластмасови траверси могат да осигурят добро решение. Проучване, проведено върху стоманен мост, показва намаляване на шума с 3-5 dB след замяна на дървени траверси с такива от композитна пластмаса.

• Добра химическа устойчивост: Полимерните траверси са по-устойчиви на природни химични вличния, в стравнение с дървените или стоманените траверси.

• Неподатливи на влага, гъбички и насекоми: Пластмасите са силно устойчиви на сурови метеорологични условия и са защитени от гъбички и инвазия на насекоми. На места, където дървените траверси са изложили тези проблеми, композитните пластмасови траверси са по-добрият избор.

• Диелектрици: Диелекричните им свойства прави полимера по-безопасен за живите организми. Помага за предотвратяване на корозия на незаземен метал поради блуждаещи токове. Диелектричните свойства на полимерните траверси също са от полза по отношение на надеждността на релсовите вериги.

• Свобода на дизайна Пластмасите могат да бъдат формовани във всякаква форма. Свободата на дизайна на пластмасата позволява създаване на оптимални решения за конкретни проблеми. Особено за стрелки, където са необходими дълги траверси, композитните траверси могат да бъдат формовани до произволна дължина. Такава оптимизация не само намалява използването на материал, но също така спомага за подобряване на цялостното представяне на железния път.

III. Икономически ползи

• По-малка нужда от поддръжка: Като се има предвид, че полимерите са по-малко податливи на атмосферни условия, химикали, насекоми и гъбички, те обикновено изискват по-малко поддръжка от традиционните дървени материали.

• По-дълъг живот: Продължителността на живота на полимерната траверса се очаква да бъде повече от 50 години, подобно на продължителността на живота на предварително напрегнат бетон и над два пъти по-дълго от дървените аналози. Удълженият живот намалява разходите за обновяване и подмяна.

• Рециклируеми: Полимерните траверси могат да бъдат повторно смлени и използвани отново за производство на траверси, за разлика от дървените.

• По-малко въздействие върху баласта (по-малко набиване): Композитните пластмасови траверси могат да предложат по-добри резултати в определени участъци от коловоза, където бетонните траверси са прекалено твърди. Това важи за мостове, виадукти и други места в коловоза, където твърдостта на баласта е много висока.

• Монтаж, сходен с този на дървен материал (време/машини): Полимерните траверси могат да се пробиват и фрезоват като дърво, за разлика от бетона, където отворът за тирфона трябва да бъде предварително отлят по време на производството. По този начин композитните пластмасови траверси могат директно да заменят дървения материал и да поддържат други инсталации (напр. точки) непроменени. Процесът на подмяна е лесен, тъй като същите инструменти и машини, използвани за съществуващите дървени траверси, могат да се използват и за композитни траверси.

В зависимост от мястото на железния път, на което трябва да бъдат поставени траверсите, композитните траверси могат да бъдат изработени с подсилващи елементи.

Стандартните полимерни траверси на PREROAD, по механични свойства, могат да подменят изцяло дървените траверси на повечето участъци на железния път.

В табличен вид е представена изследване на slplm Consulting Institut Lamperski относно екологичното влияние на някои видове траверси сравнени с нискотемпературните композитни траверси на PREROAD:

Категория (анализ на средната точка)	Единица за еквивалентност	PREROAD – FOLLOW US траверси ниско-температурно (100кг)	Инжекционно. формовани траверси (100кг)	Екструдитани траверси (100кг)	Бетонни траверси (300кг)	Стоманени траверси (80кг)
Климатични промени, включително биогенен въглерод	кг CO₂	34	190	126	81	202
Еутрофикация на морски екосистеми	кг N	0,0001	0,0014	0,0015	0,0005	-0,0136
Фин прах / неорганични вещества	кг PM2,5	0,01	0,04	0,02	0,04	0,13
Използване на площи	Annual crop eq.·y	0,14	1,15	3,14	0,79	2,59
Фотохимичен потенциал за образуване на озон.	кг NOx	36	261	193	15	186
Еутрофикация на прясна вода	кг P	0,00	0,00	0,00	0,00	0,00
Токсичност за човека, канцерогенна	кг 1,4-DB	0,00	0,03	0,03	0,15	0,02
Токсичност за човека, не канцерогенна	кг 1,4-DB	0,41	1,37	0,83	2,37	6,07
Йонизиращо лъчение	Bq C-60	0,48	2,55	1,64	0,20	1,77
Сладководна екотоксичност	кг 1,4 DB	0,00	0,01	0,01	0,00	-0,10
Потенциал за изчерпване на озона	кг CFC-11	0,00	0,00	0,00	0,00	0,00
Потребление на ресурс – вода	m³	0,10	0,56	0,39	0,01	0,62
Потребление на ресурс – изкопаеми	кг Öl	0,91	12,58	11,40	13,80	32,31
Наземна еутрофикация	кг 1,4-DB	3,56	16,25	9,66	13,61	60,30
Окисляване	кг SO₂Äquiv.	0,03	0,12	0,08	0,14	0,37
Морска екотоксичност	кг 1,4-DB	0,00	0,02	0,01	0,02	-0,06
Добив на метали	кг Cu Äquiv.	0,00	-0,03	-0,03	3,31	2,86

Според Future Market Insights – доставчик на пазарни проучвания и конкурентно разузнаване, глобалната пазарна стойност за железопътните траверси процъфтява. Бързата урбанизация подхранва обществения транспорт, особено в развиващите се икономики. Очаква се тази тенденция да увеличи търсенето на железопътни траверси, тъй като се изграждат повече градски железопътни транзитни системи.

Други фактори, като нарастващото търсене на товарни превози, се очаква да увеличат продажбите на железопътни траверси през следващите години. Тъй като електронната търговия и международната търговия продължават да се разширяват, търсенето на товарни превози се увеличава.

Железопътният транспорт е рентабилен и екологичен вариант за придвижване на стоки на дълги разстояния, което се очаква да увеличи търсенето на железопътни траверси, респективно с нарастване на дяла на композитните траверси, като най-логична алтернатива на незаменимото, досега, дърво.