Tercer Milenio
En colaboración con ITA
Ejes de tren seguros como un avión
Las empresas CAF y Danobat y los centros tecnológicos IK4 Ideko e Itainnova aplican tecnologías avanzadas de alta fiabilidad para conseguir vehículos ferroviarios más seguros y duraderos. Los ejes de los trenes son el punto en el que se centra el proyecto Axis, en el que todos ellos participan, liderados por CAF
Conseguir unos ejes de tren más seguros es el objetivo del proyecto Axis en el que trabajan Itainnova, las empresas CAF y Danobat y el centro tecnológico IK4 Ideko.
«En la actualidad, el tren es el medio de transporte más seguro que existe». Así lo asegura Susana Calvo, coordinadora de Tecnología de Integridad Estructural y Fatiga en Itainnova. Pero, precisamente porque la seguridad es prioritaria, se sigue trabajando en mejorarla. Para ello se investiga en el desarrollo de nuevos métodos de inspección no destructivos y en la optimización del mantenimiento.
El sector ferroviario, explica, «exige el cumplimiento de procesos de homologación, revisión e inspección cada vez más exigentes que certifiquen la calidad de los componentes del material rodante y garanticen la seguridad de los pasajeros». Así, se gana no solo en seguridad sino también en competitividad, en continuo desarrollo para competir en precio con otros medios de transporte.
Un componente crítico
«La función de los ejes es de alta importancia dentro del sistema de rodadura del vagón, y la detección de cualquier defecto en los mismos puede conducir a la paralización del tren», advierte Calvo. ¿Qué le pedimos al eje de un tren? Rodando sobre las vías, estos componentes soportan esfuerzos de flexión y también de torsión. «Las especificaciones que actualmente se solicitan a los ejes de ferrocarril indican una vida útil en servicio superior a 30 años», señala. Pero ¿cómo saber cuándo su estado compromete la seguridad?
Un reto importante, «y no resuelto en la actualidad reconoce, es definir un criterio que nos permita considerar el estado del eje como aceptable basándonos en términos probabilistas». En ello profundizará precisamente el proyecto Axis. Así, se quieren extrapolar al sector ferroviario conceptos de tolerancia al daño normalizados en sectores tan exigentes como el aeronáutico.
Vigilar los defectos
Este criterio, «a diferencia de otros más tradicionales basados en la resistencia a la fatiga, permite la existencia o aparición de grietas durante la vida proyectada del eje; su principal finalidad es la detección de la grieta con una fiabilidad dada antes de que esta alcance su tamaño crítico y, por lo tanto, se produzca la pérdida de funcionalidad del eje».
Itainnova desarrollará nuevas técnicas numéricas y experimentales para diseñar y analizar ejes de ferrocarril bajo el criterio de tolerancia al daño.
En el marco de este proyecto, también se desarrollarán nuevos sistemas no destructivos de inspección para ejes ferroviarios en mantenimiento, siendo liderada esta parte por Danobat e IK4 Ideko. Por ejemplo, un novedoso sistema de inspección volumétrico semiautomático basado en ultrasonidos, con las mínimas operaciones de montaje y desmontaje, y otro de inspección superficial automatizado con el eje totalmente desmontado para el que se pretende desarrollar un sistema de corrientes inducidas. Estas nuevas técnicas «permitirán reducir el tiempo de mantenimiento utilizado en las inspecciones intermedias que se realizan a los ejes y generar un registro de resultados de las inspecciones que permitan en un futuro la toma de decisiones».
De esta forma, se conseguirá mejorar la eficiencia, seguridad y sostenibilidad tanto del vehículo como del taller de mantenimiento, además de reducir los costes económicos asociados y los costes de ciclo de vida total.
El proyecto, que ya ha cumplido su primer año de andadura, ha cuantificado algunos de los objetivos específicos que espera conseguir: aumentar la fiabilidad de los ejes en un 20%, reducir los costes de mantenimiento y reparaciones de los ejes para equipos ferroviarios en más de un 25%, reducir el tiempo de inspección en un 30% (con el sistema de inspección volumétrico por ultrasonidos) o en un 35% (con el sistema de inspección superficial automatizado). Serán las consecuencias de «disponer de tecnologías de inspección pioneras no existentes en el sector ferroviario internacional que permitan mejorar la seguridad, fiabilidad y disponibilidad de los trenes».
