El estresado es un proceso de ingeniería ferroviaria que se utiliza para evitar la tensión por calor y frío después de la instalación de rieles soldados continuos (CWR). El calor ambiental hace que los CWR se expandan y, por lo tanto, pueden provocar que la vía fija se deforme . El frío ambiental puede provocar la contracción de la vía ferroviaria fija, lo que provoca fragilidad y grietas. Antes de instalarlo, el riel se altera estirándolo con tensores hidráulicos o calentándolo hasta su temperatura libre de tensión para reducir la probabilidad de que se produzcan estos peligrosos problemas.
El acero de los ferrocarriles se contrae a bajas temperaturas y se expande a altas temperaturas. [1] En condiciones de frío extremo, un tramo de CWR sufre tensión de tracción . Esta tensión puede provocar la fractura del acero de los ferrocarriles. [2] En condiciones de calor extremo, un tramo de CWR sufre tensión de compresión . Este tipo de tensión puede provocar una torcedura solar , en la que un tramo de un ferrocarril se dobla lateralmente (de lado). [3] Otros factores que afectan al estado del CWR incluyen el estado del balasto de la vía y sus arcenes; el tipo y la colocación de las traviesas ; lugares de mayor sombra, como túneles y puentes; la consolidación de la vía; y, en menor grado, la curvatura vertical de las vías. [4]
En el diseño e instalación de los CWR, se calcula una cifra conocida como "temperatura neutra del raíl" (RNT, por sus siglas en inglés). Se suman las fuerzas longitudinales de tracción y compresión sobre el CWR. La RNT es la temperatura nocional cuando la suma es igual a cero. [5] Una cifra similar es la "temperatura libre de tensiones" (SFT, por sus siglas en inglés). Es la temperatura del raíl a la que este tiene la misma longitud que en su estado sin restricciones. [6]
Antes de colocar vías nuevas, repararlas o cambiar las traviesas, el riel se altera mecánica o térmicamente (se somete a tensión) para que su longitud sea igual a la misma a una temperatura libre de tensión elegida; luego, el riel puede fijarse en su lugar sin que se apliquen fuerzas térmicas. La temperatura libre de tensión que se utiliza depende de los extremos ambientales y, por lo tanto, varía según la ubicación. En el Reino Unido , el CWR se somete a tensión a 27 °C (81 °F), la temperatura media del riel en verano. En los EE. UU. , las temperaturas libres de tensión estándar varían de 35 a 43 °C (95 a 109 °F). [7] A pesar de someter al CWR a tensión antes de la instalación, un riel aún puede alcanzar su "temperatura crítica del riel" (CRT). Esta es la temperatura del riel por encima de la cual puede producirse pandeo. [8]
El CRT puede alcanzarse debido a una alteración del balasto, de los componentes de la vía o de la geometría de la vía. Por ejemplo, el CRT puede alcanzarse debido a la eliminación de una sección de riel o de una junta de bloque aislada (IBJ). Un ingeniero de tensión mide la sección de riel que se va a quitar y coloca indicadores con marcas en el pie de los rieles. Después de cortar la sección de riel, se determina su primera temperatura libre de tensión. La nueva sección de riel se corta y se reemplaza y luego se suelda en un extremo. Se utiliza un "kit de tensión" (tensor de riel hidráulico), como el Permaquip HSM70 Stressor, u otro método para ajustar el otro extremo y preparar la unión para la soldadura. Si una sección de riel debe reemplazarse urgentemente, se realiza una verificación de tensión más adelante. [9] [10] [11]
Una solución de ingeniería más reciente es el equipo de prueba "VERSE", producido por la empresa Vortok en 1998. Permite a los ingenieros ferroviarios medir la temperatura libre de tensión sin quitar una sección del riel. [12] [13] Vortok es ahora Pandrol Vortok.