Tateo’s Interdisciplinary Lifelong Learning Project
T I L L L
LEARNING - SHARING - NETWORKING
Learning, knowledge sharing and Communities engagement about:
Artificial Intelligence, Extended / Augmented / Virtual / Mixed Reality (XR/AR/VR/MR), Automation, Electronics, Computer Science and Information and Communication Technology, Mobility, Problem Solving & Innovation, Readings, Social Media, Digital Modeling and Simulation, Computer Vision, Work & Soft Skills, Railway.
by Tateo Giovanni Battista
_____________________________
LEARNING
RAILWAY
Railway history, Railway engineering, railway diagnostics, railway professional competences.
La Diagnostica Ferroviaria.
Hashtag keywords: #railway #railwayEngineering #railwayDiagnostics #TILLL #TateoBlog
Sommario. Origini e caratteristiche principali della diagnostica ferroviaria.
~ o ~
Indice dei contenuti dell'articolo.
Gli argomenti trattati in questo articolo vengono di seguito sintetizzati mediante l'elenco dei titoli dei suoi paragrafi.
§1. La Diagnostica ferroviaria.
§2. La diagnostica dell'armamento ferroviario.
§2.1. I metodi non distruttivi (NDT) per la individuazione dei difetti ed imperfezioni delle rotaie.
§2.2. I metodi non distruttivi (NDT).
§2.2.1. I test NDT visivi.
§2.2.2. I test NDT ad ultrasuoni.
§2.2.3. I test NDT radiografici.
§2.2.4. I test NDT con correnti parassite (NDT-ET).
§2.2.5. I test NDT con particelle magnetiche (NDT-MT).
§2.3. I principali indicatori per monitorare l'usura del profilo delle rotaie.
§2.3.1. Head Loss
§2.4. Tecnologia di rilevamento wireless autoalimentata.
§3. La diagnostica dei sistemi di trazione elettrica.
§4. La diagnostica del materiale rotabile (rolling stock).
§5. La diagnostica delle telecomunicazioni.
§6. La diagnostica del segnalamento.
§7. Più in generale.
§8. Rimani aggiornato.
§9. Teniamoci in contatto.
§10. Qualcosa su di me.
Mi auguro che tu riesca ad individuare qualcosa di interessante tra gli argomenti che ho trattato all'interno dell'articolo corrente.
Buona lettura.
-----------------------------------------
Originally published February 26, 2023
~ o ~
§1. La Diagnostica ferroviaria.
La diagnostica ferroviaria aiuta i gestori delle reti ferroviarie a ridurre i costi operativi e ad a ottimizzare l'infrastruttura, a cercare soluzioni tecnologiche innovative e affidabili per soddisfare i requisiti di sicurezza, affidabilità e confort.
L'attività diagnostica consiste nel controllare sistematicamente i parametri dell’infrastruttura dai quali si rileva l'esigenza ed il livello di urgenza degli interventi di manutenzione. Il controllo avviene mediante una flotta di veicoli che sono in pratica dei dei veri e propri laboratori viaggianti, i cosiddetti “treni diagnostici”. Questi sistemi di diagnostica mobile impiegano le più moderne tecnologie e sono specializzati per misurare i parametri relativi ai vari sottosistemi infrastrutturali, come per esempio:
- Settore "Trazione Elettrica".
- Settore "Materiale Rotabile".
- Settore Telecomunicazioni.
- Settore "Segnalamento".
~ o ~
§2. La diagnostica dell'armamento ferroviario.
La diagnostica dell'"Armamento" tipicamente conta i seguenti controlli: geometria del binario, usura e integrità della rotaia, conicità equivalente, dinamica di marcia, usura ondulatoria, interazioni ruota rotaia, valutazione dello stato interno della rotaia e video controllo degli elementi costitutivi della via.
§§2.1. I metodi non distruttivi (NDT) per la individuazione dei difetti ed imperfezioni delle rotaie.
L'integrità delle rotaie è fondamentale per il settore ferroviario, soprattutto perché i difetti (rail flaws) e le imperfezioni (defects) delle rotaie possono causare rotture (broken rail) o addirittura deragliamenti. Data la gravità dei difetti delle rotaie e il loro impatto sulla sicurezza, il settore ha reagito migliorando le pratiche di manutenzione delle rotaie e i metodi di rilevamento dei difetti.
Una delle pratiche più importanti è l'utilizzo di metodi di controllo non distruttivi (non-destructive testing, brevemente: NDT). I test non distruttivi sono una tecnica preziosa utilizzata da molte industrie per valutare le proprietà di un materiale, componente, struttura o sistema senza causare alcun danno.
Esistono vari metodi di test non distruttivi (NDT). Gli 8 più comuni sono: i test visivi (NDT-VT), i test ad ultrasuoni (NDT-UT), la radiografia (NDT-RT), le correnti parassite (Eddy Current o NDT-ET), i test con particelle magnetiche (NDT-MT), Le emissioni acustiche (NDT-AE), test con coloranti penetranti (NDT-PT), e le prove di tenuta (NDT-LT).
La tecnologia ed i metodi di prova devono essere in grado di eseguire test accurati, affidabili ed efficaci, in ambienti che spesso sono in costante evoluzione. Inoltre, i test devono essere eseguiti ad una velocità accettabile, cioè tale che non interferisca con la funzionalità dell’oggetto controllato, nella fattispecie del servizio ferroviario. Quindi, quale delle tecniche NDT disponibili sono le più adatte per la individuazione dei difetti e delle imperfezioni nel settore ferroviario?
Letture consigliate:
30/12/2022
§2.2. I metodi non distruttivi (NDT).
Vediamo nel dettaglio in cosa consistono i principali test non distruttivi, quali sono i principi fisici e le tecnologie su cui si basano ed i metodi di applicazione.
14/1/2023
§2.2.1. I test NDT visivi.
I test non-distruttivi visivi (NDT-VT), consistono nella ispezione visiva di un materiale o di un bene. Tra tutti i metodi non-distruttivi quello visivo è il metodo più semplice perché si rifà direttamente ad uno dei sensi dell’uomo. I test visivi possono essere eseguiti ad occhio nudo dagli ispettori, oppure in modo automatico da macchine di visione opportunamente programmate ed addestrate, che acquisiscono le immagini e le elaborano per mezzo di calcolatori elettronici.
~ o ~
§2.2.2. I test NDT ad ultrasuoni.
I test non distruttivi ad ultrasuoni (NDT-UT) comprendono una gamma di tecniche di test non distruttivi (NDT) che utilizza l’energia sonora ad alta frequenza (onde ultrasoniche) per condurre esami sulla qualità oppure eseguire misure di un oggetto o di un materiale. Queste onde sonore ad alta frequenza vengono trasmesse nei materiali per caratterizzare il materiale, per rilevare/valutare i difetti presenti al suo interno, o anche per effettuare misurazioni dimensionali.
Letture consigliate:
[EN/ Suggested readings.]
~ o ~
§2.2.3. I test NDT radiografici.
Il test non-distruttivo radiografico (NDT-RT) è un metodo di test non distruttivo (NDT) che utilizza raggi X o raggi gamma per esaminare la struttura interna dei componenti fabbricati identificando eventuali difetti o difetti. Nei test radiografici la parte di test viene posizionata tra la sorgente di radiazioni e la pellicola (o il rivelatore).
La principale differenza tra RT e UT è che il metodo radiografico è migliore per il rilevamento di discontinuità con dimensioni maggiori perpendicolari alla superficie (parallela alla direzione della radiazione) e il metodo ultrasonico è migliore per il rilevamento di discontinuità orientate parallelamente alla superficie.
~ o ~
§2.2.4. I test NDT con correnti parassite (NDT-ET).
L’ispezione basato sulle correnti parassite (Eddy Current o NDT-ET) è uno dei molti metodi elettromagnetici utilizzati nei test non distruttivi (NDT). Esso utilizza l'induzione elettromagnetica per rilevare e caratterizzare i difetti superficiali e sotterranei nei materiali conduttivi.
Le apparecchiature di prova a correnti parassite possono essere utilizzate per applicazioni quali il rilevamento di crepe (discontinuità), la misurazione degli spessori del metallo e del rivestimento, il rilevamento della corrosione e dell'erosione o le misurazioni della conducibilità elettrica e della permeabilità magnetica.L'ispezione a correnti parassite è un metodo eccellente per rilevare difetti superficiali e vicino alla superficie.
L'ispezione a correnti parassite oltre che essere utilizzata in ambito ferroviario per la ispezione delle rotaie, è ampiamente utilizzata nell'industria automobilistica, aerospaziale, nucleare e metallurgica.
Letture consigliate:
[EN/ Suggested readings.]
14/1/2023
§2.2.5. I test NDT con particelle magnetiche (NDT-MT).
#NDT #magneticParticle #railwayTrack #nonDestructive #train
Il test con particelle magnetiche (NDT-MT) è una forma di NDT (test non distruttivi). Consiste nel sottoporre un campo magnetico al componente che deve essere testato. La superficie da ispezionare viene preparata opportunamente applicando su di essa delle particelle di acciaio ferroso. Le particelle possono essere secche oppure contenute in una sospensione umida. Dopo che il pezzo da analizzare viene magnetizzato, se sulla superficie, o sotto la superficie, sono presenti delle discontinuità, allora si verificherà una fuoriuscita del flusso magnetico che attrarrà le particelle ferrose. L’addensamento delle particelle ferrose indicherà l’ubicazione delle discontinuità presenti sulla, o immediatamente sotto, la superficie.
L'ispezione con particelle magnetiche (MT) è un metodo di prova non distruttivo utilizzato per rilevare difetti superficiali e leggermente sotterranei nei materiali ferromagnetici (come l'acciaio al carbonio).
Per questo motivo i test non distruttivi con particelle magnetiche (Magnetic Particle Testing, MPT) sono utilizzati per l'analisi delle rotaie ferroviarie. Infatti le rotaie ferroviarie sono soggette a diversi fattori di usura e di stress, come il carico dei treni, le variazioni di temperatura e l'esposizione alle intemperie. Per garantire la sicurezza e l'affidabilità del sistema ferroviario, le rotaie devono essere controllate regolarmente per individuare eventuali difetti o anomalie. I difetti che possono essere individuati attraverso la tecnica MPT includono cricche, porosità, inclusioni e zone di corrosione. La tecnica MPT consente di individuare anche difetti che non sarebbero visibili ad occhio nudo, garantendo un controllo accurato e affidabile delle rotaie ferroviarie.
Oltre che per l'ispezione delle rotaie, viene utilizzato in ambito ferroviario anche per la rilevazione di difetti superficiali o sotto-superficiali sui componenti dei treni. In particolare, il test MPT viene utilizzato per il controllo dei cuscinetti delle ruote, delle traverse, dei carrelli e dei componenti critici delle carrozze. La tecnica è in grado di individuare difetti come cricche, inclusioni, porosità, zone di corrosione o di discontinuità strutturale, che potrebbero causare problemi di sicurezza o di affidabilità del materiale.
I principali vantaggi del metodo di ispezione NDT con particelle magnetiche consistono nella facilità di identificazione dei difetti per mezzo degli addensamenti di polvere ferrosa, nella portabilità della strumentazione che può essere alimentata anche a batteria, nell’assenza di pericolo per gli operatori, o attrezzature presenti nelle vicinanze. Le limitazioni invece consistono nella necessità che la superficie da analizzare sia accessibile e perfettamente pulita; nella impossibilità di rilevare i difetti profondi; nella necessità di eliminare eventuali magnetizzazioni residue che potrebbero rimanere sia sul materiale testato che sulla attrezzatura utilizzata.
Risorse consigliate per approfondire:
[EN/ recommended resources to learn more]
15/1/2023
~ o ~
§2.3. I principali indicatori per monitorare l'usura del profilo delle rotaie.
Rail Profile performance indicators:
1. Head Loss
2. Vertical Wear
3. Gauge Wear
4. Grind Quality Index (GQI)
5. Profile Quality Index (PQI)
6. Average Rail Profile (ARP)
Head Loss (Perdita di carico) rimane una delle cause principali di deragliamento, quindi, è importante misurare e controllare questo fenomeno usando un opportuno indice di qualità del profilo (PQI = Profile Quality Index). Head Loss è un indicatore che mostra i cambiamenti nella forma e nell'area della sezione trasversale della rotaia. Esso è definito come la differenza percentuale tra l’area della testa della rotaia standard (nuova) e quella misurata. Questo Pl è espresso in percentuale, a differenza di altri indici di qualità del profilo come l’usura verticale (Vertical Wear) e usura dello Scartamento (Gauge Wear), che invece sono espressi in millimetri o pollici.
È possibile misurare un'area percentuale di Head Loss facendo riferimento ad una singola sezione della rotaia, oppure misurare un volume percentuale di Head Loss, facendo riferimento ad una segmento longitudine di rotaia.
Uno dei limiti di questo Indice di qualità del profilo (Pl ) consiste nel fatto che il calcolo dell'area della testa della rotaia non è sempre affidabile nel mostrare i cambiamenti dovuti all'usura. In altre parole, fenomeni (fenomeni particolari, come ad esempio, il cosiddetto plastic flow, potrebbero non essere diagnosticati dall'indicatore Head Loss. Ecco perché a questo indicatore si affiancano anche altri come l’usura verticale e l’usura di scartamento.
MORE:
§2.4. Tecnologia di rilevamento wireless autoalimentata.
Una delle tecnologie più interessanti che prevedibilmente rivoluzionerà il settore della diagnostica a bordo dei veicoli ferroviari è quella basata sui sensori wireless, autoalimentati, ossia senza batteria. Per esempio si pensi al rilevamento in tempo real delle vibrazioni in corrispondenza organi meccanici critici come i carrelli e la cassa. L'analisi dei dati prodotti dai sensori installati, non solo su un veicolo diagnostico ma su tutti i veicoli della flotta di treni, fornisce informazioni che consentono all'industria ferroviaria di monitorare lo stato di salute dele treno e/o del binario, ottimizzare le operazioni di manutenzione.
La tecnologia di auto-alimentazione di energia consiste di convertitori elettronici che convertono l'energia meccanica prodotta dalle vibrazioni in energia elettrica, che a sua volta alimenta i sensori di misura wireless, quindi che trasmettono le misure ad un concertatore collegato alla rete.
Si osservi che questa tecnologia è facile da installare in quanto non ha bisogno di alimentazione, e non ha bisogno di cablaggi, sia per l'alimentazione che per la trasmissione delle misure. Inoltre non avendo bisogno neanche di fonti di accumulo di energia (batterie) non soffre neanche della manutenzione richiesta dalla periodica sostituzione delle batterie.
Hashtag keywords: #railway #mobileDiagnostic #permanentWay #dynamics #batteryFree #batteryFree #wireless
Riferimenti a fonti utili per approfondimenti.
-----------------------------------------
Last updated July 17, 2022
~ o ~
§3. La diagnostica dei sistemi di trazione elettrica.
La diagnostica del "Trazione Elettrica" tipicamente conta i seguenti controlli: geometria e usura della linea di contatto, interazione pantografo – catenaria, tensione e corrente della catenaria e archi elettrici.
~ o ~
§4. La diagnostica del materiale rotabile (rolling stock).
L'insieme dei veicoli, siano essi mezzi di trazione, come le locomotive, o siano essi mezzi rimorchiati, come per esempio le vetture passeggeri ed i carri merce, hanno bisogno anch'essi di controlli per verificare che il loro stato è idoneo alla circolazione. Esistono quindi vari sistemi diagnostici, generalmente installati lungo l percorso ferroviario, che eseguono una vasta serie di controlli ai veicoli ferroviari che li attraversano. Per queso metodi, tali sistemi diagnostici sono identificati con il nome di "way-side", per differenziarli dai sistemi di analisi della infrastruttura ferroviaria, e che son generalmente installati a bordo di veicoli mobili.
Alcuni dei controlli tipici eseguiti dai sistemi way-side sono:
§ Controllo della temperatura del treno
§ Scansione 3D del veicolo § Controllo della sagoma del treno § Controllo del pantografo § Controllo del pattino del terzo binario
We are talking about: #railway #diagnostics #rollingStock #3Dscanning #pantograph #brakeCheck #wheelCheck #temperatureCheck #thirdRail
-----------------------------------------
Last updated August 4, 2022
~ o ~
§5. La diagnostica delle telecomunicazioni.
La diagnostica del "Telecomunicazioni" tipicamente conta i seguenti controlli: copertura e qualità del canale voce GSM/GSM-R e del canale dati LTE
~ o ~
§6. La diagnostica del segnalamento.
La diagnostica del "Segnalamento" tipicamente conta i seguenti controlli: canali Euroradio, Eurobalise, BACC e SSC impiegati nei sistemi di protezione della marcia dei treni europei (ERTMS/ETCS) e nazionali (SCMT e SSC).
§6. La competenza professionale della Diagnostica Ferroviaria.
In questa sezione dedicata alla diagnostica ferroviaria abbiamo esaminato i fondamenti di questa tecnologia. Se vuoi scoprire come tale mondo mi ha coinvolto dal 2004 e fino ad oggi, allora permettimi di invitarti a leggere il seguente articolo che appartiene all'area tematica "Skills".
The Railway Diagnostic professional competence.
La competenza professionale della Diagnostica Ferroviaria.
Hashtag keywords. #railway #mobileDiagnostic
Resources for Deep and Insights.
[1] Mobile diagnostics - RFI (link)
-----------------------------------------
updated June 25, 2022
~ o ~
§7. Più in generale.
In questo articolo, abbiamo affrontato in particolare l'argomento della diagnostica ferroviaria.
Se vuoi una introduzione sulle origini e le caratteristiche principali della infrastruttura ferroviaria, e sui concetti base dell'ingegneria ferroviaria, allora ti invito a seguire il seguente link ed a leggete l'articolo che ho specificatamente dedicato a questi argomenti.
L'infrastruttura ferroviaria, storia, caratteristiche principali e diagnostica.
§8. Rimani aggiornato.
Se sei interessato agli argomenti trattati nell'articolo corrente e vuoi essere informato sui miei aggiornamenti più recenti che trattano di essi, allora ti invito a registrarti sulla seguente pagina Facebook e bacheca Pinterest che ho dedicato appositamente per la condivisione delle modifiche più recenti apportate all'area tematica corrispondente di TILLL~Learning (>). "Railway Diagnostics by TILLL" on Facebook (link) "Railway Diagnostics by TILLL" on Pinterest (link)
-----------------------------------------
~ o ~
§9. Teniamoci in contatto.
Spero che questo articolo, appartenente alla sezione Learning (>) del progetto Tateo's Interdisciplinary Lifelong Learning (TILLL) (>), ti sia piaciuto e che le note e le osservazioni che ho raccolto al suo interno soddisfino i tuoi interessi.
Se vuoi rimanere aggiornato sull'evoluzione del progetto TILLL, allora ti invito a seguire i prossimi aggiornamenti che vengono pubblicati sul Blog di TILLL e sulle pagine social dedicate alla community TILLL.
(>) Tateo-Blog, official blog of TILLL project
(>) LinkedIn page dedicated to TILLL project
(>) Facebook page dedicated to TILLL project
(>) Twitter account dedicated to TILLL project
(>) Pinterest account dedicated to TILLL project
(>) Instagram account dedicated to TILLL project
Innanzitutto ti ringrazio per aver visitato una delle pagine del mio blog. Mi chiamo Giovanni Battista Tateo (brevemente Bat) e sono il fondatore e l'autore di un progetto Lifelong Learning Interdisciplinare di cui il blog Tateo~Blog (:::) ne è il mezzo di condivisione. Sono stato in principio un esperto di Informatica, e in seguito sono diventato un Ingegnere Elettronico, specializzato in Automazione Industriale. Sono un appassionato di Intelligenza Artificiale, Realtà Virtuale, Simulazione, e sono un esperto di Visione Artificiale applicata all'Automazione Industriale. Attualmente, ed a partire dall'anno 2016, sono impiegato come Proposal Engineer presso la società Mer Mec S.p.A. (:::). Precedentemente, a partire dal 2004, sono stato impiegato, sempre presso la stessa società, come Progettista di Sistemi di Visione Artificiale e di Algoritmi di Elaborazione delle Immagini, applicati in particolare alla Diagnostica Ferroviaria. Sono un sostenitore e promotore dell'apprendimento permanente, dei social network e della condivisione delle conoscenze tramite il web. Se vuoi ulteriori dettagli su di me, visita la pagine About Me (:::).
Riferimenti per contattarmi. In seguito puoi trovare i miei riferimenti personali che puoi utilizzare se vuoi contattarmi personalmente, ed i collegamenti ai miei account social che puoi utilizzare per seguirmi e rimanere in contatto con me tramite le reti di social media.
Eng. Tateo Giovanni Battista
- e-mail: tateogb@libero.it (send e-mail)
- phone / WhatsApp : (+39) 388 8419726
- Skype (link)
- LinkedIn account (link)
- Facebook account (link)
- Twitter account (link)
- Instagram account (link)
- Pinterest account (link)
-----------------------------------------
Originally published 7/12-2025,
updated 7/12-2025
into the Learning section of
TILLL
the Lifelong and Interdisciplinary Learning project of Giovanni Battista Tateo
..png)
Nessun commento:
Posta un commento