Крановые рельсы КР-70: размеры, ГОСТ 4121-96

Рассмотрим востребованные сегодня элементы ВСП и регламентирующий их документ. В фокусе внимания – крановые рельсы КР-70 и ГОСТ 4121-96. Этот межгосударственный стандарт задает габариты металлоконструкций и описывает специфику их эксплуатации.

Немного истории: он был разработан МТК 327 (украинским НИИ) в 1996 году, вынесен на всеобщее рассмотрение и одобрен большинством постсоветских стран, после чего и стал основным нормативом на их территории. В России же он приобрел максимальную и непосредственную силу в июле 2002-го, что было запланировано Постановлением Госкомитета РФ по стандартизации и метрологии, изданным еще в декабре 2001-го.

Ниже мы сконцентрируемся на параметрах укладываемых профилей – на площади их сечения, мерной длине, креплении, порядке приемки и других особенностях, – но сначала еще немного расскажем о тех важных правилах, по которым они изготавливаются.

1. Рельсы крановые ГОСТ 4121-96: технические условия
2. Область применения
3. Основные параметры и размеры
4. Основные требования
5. Правила приемки
6. Методы испытаний
7. Транспортировка и хранение

Рельсы крановые ГОСТ 4121-96: технические условия

Сведем его данные в таблицу – для удобства и наглядности восприятия.

Область применения

Настоящий ГОСТ подробно описывает специальные профили с шириной подошвы в 70 мм, а также иные часто используемые и обладающие схожим назначением (но другими геометрическими параметрами) типы – КР-80 (100, 120, 140). В общем случае он может распространяться на все металлоконструкции, укладываемые в пути для перемещения грузоподъемной спецтехники.

Основные параметры и размеры

Сначала – немного общей информации. Это изделия горячего проката, выполненные из стали с высоким содержанием углерода (К63 или аналогичных марок). Их монтируют на подготовленное основание (шпалы) и надежно фиксируют выбранными креплениями – раздельными, нет или комбинированными. Образованные в процессе стыки сваривают или стягивают накладками (или, в качестве альтернативы, болтами, гайками, шайбами).

На практике эти элементы ВСП чаще всего укладывают на таких объектах как:

• строительные площадки; 

• крупные сырьевые базы; 

• предприятия с собственной транспортной системой и территориально разнесенными производственными площадями; 

• морские порты с прилегающими окрестностями. 

Являются востребоваными везде, где активно применяется грузоподъемная спецтехника. Но они, естественно, должны выдерживать режим эксплуатации и даже самые серьезные воздействия, причем без потерь прочности, со стабильно надежным сцеплением с колесами машин и равномерным распределением получаемого давления.

Какими размерами обладает рельс КР-70 по ГОСТ 4121-96

Его геометрические параметры обязаны соответствовать следующему чертежу:

Кроме того, ключевые его габариты сведены в таблицу ниже (вместе с другими часто используемыми профилями):

Существенное влияние на конечный вес профиля оказывает плотность стального сплава. Для всех расчетов принимают, что она равняется 7850 кг/м3, но на практике она может несколько отличаться. Поэтому производителям так важно ответственно относиться к подбору материала и использовать металл с составом, соответствующим стандартам, без посторонних примесей.

В настоящее время эти элементы ВСП выпускаются в двух вариантах исполнения – рассмотрим каждый.

Мерной длины

Она строго стандартизирована, ее шаг составляет 0,5 м. В ее рамках представлены 7 типоразмеров двутавровых балок, в диапазоне от 9 до 12 м. Наиболее распространенный вариант – 11 м.

Отсутствие широкой номенклатуры упрощает расчеты и позволяет без проблем вычислить точное количество профилей, необходимых для укладки 1, 10, 48 км пути. Также калькуляцию облегчает тот факт, что все металлоконструкции данной категории делаются прямыми (искривления допустимы исключительно в рамках отклонений) и ровно обрезаются. То есть они максимально подготовлены к монтажу и не требуют долгого и тщательного совмещения.

Немерной длины

Отдельный случай – специальный рельс КР70: по ГОСТ 4121-96, размеры его могут лежать между 4 и 20 м, а шаг – самым разным. Наиболее популярными в данной категории считаются элементы ВСП по 13 м.

Обычно они используются для замены отдельных поврежденных участков пути, когда нецелесообразно резать стандартный профиль, а логичнее и надежнее уложить целый, который будет дольше сопротивляться нагрузкам. Другие актуальные ситуации для их применения сводятся к необходимости укладки веток с минимальным количеством стыков.

Завод-производитель может выпускать и двутавровые балки другой длины, по предварительной договоренности с заказчиком. Изготовленную партию он должен укомплектовать сопроводительной документацией, содержащей все данные о габаритах и допусках (кстати, этот момент мы рассмотрим отдельно).

Площадь поперечного сечения

Она просто обязана строго соответствовать стандарту, так как была тщательно рассчитана и подобрана, чтобы профиль мог стабильно выдерживать давление от подвижного состава. Ее снижение чревато появлением деформаций и постепенным разрушением опорных элементов ВСП или же уменьшением поверхности контакта с колесами, что повышает вероятность аварии (схода с пути).

Ее значения вы найдете в таблице выше. Обратите внимание, это показатели, подразумевающие, что исполнение стандартное, то есть без отверстий под болты (хотя завод-производитель может просверлить их на одном или на обоих концах – по предварительной договоренности).

Отклонения по размерам

Профиль КР-70 и любой другой из этой категории, например, рельс КР-120, по ГОСТ 4121-96, может быть исполнен с некоторыми допусками, но они в любом случае не должны превышать рекомендованные, сведенные в следующую таблицу:

Внимание, если к какой-то конструкции не указаны отклонения, это значит, что они представлены для калибровки и их габариты в обязательном порядке проверяются во время нарезки. Высоты h1 и h2 из чертежа допустимо снизить до 2%.

Основные требования

Существуют четкие ограничения по металлу, из которого следует изготавливать профиль КР70: рельс, по ГОСТ 4121-96, должен быть сделан из высокоуглеродистой стали марки 63. Причем важно, чтобы состав этого сплава был с таким количеством примесей, как рекомендовано в таблице ниже.

Азота в уже готовых металлоконструкциях должно быть не более 0,008%. При этом каждая двутавровая балка обязана обладать такими механическими свойствами:

• предел текучести – от 370 Н/мм2 или от 38 кгс/мм2; 

• временное сопротивление – от 730 Н/мм2 или от 75 кгс/мм2; 

• твердость головки (поверхность катания) – от 212 НВ; 

• относительное удлинение – от 6%. 

Соответствие всех этих показателей проверяют как при производстве, так и по желанию заказчика.

Профиль КР-70, и любой другой подкрановый, например, рельс КР-100, по ГОСТ 4121-96 должен быть выполнен без поверхностных дефектов, то есть без трещин и рванин, закатов, плен, загрязнений. Локальный брак допустимо зачистить или вырубить, если глубина его залегания не превышает 0,7-1,5 мм или 1-2 мм (в зависимости от типа прокатного изделия и места его расположения). Но заваривать его уже нельзя. Вмятины, раскатанные пузыри, рябизну и риски можно не обрабатывать, если они не достигли 0,35-0,75 и 0,5-1 мм соответственно.

И никаких расслоений или усадочных раковин на торцах, и флокенов тоже. Местные деформации – строго до 1 мм на 0,5 м, отклонение от прямолинейности – до 0,06% и 0,08% длины по вертикали и горизонтали соответственно.

Также при производстве следует избегать скручиваний, то есть зазоров между подошвой и контрольной поверхностью (например, стеллажа) свыше 1,5 мм по диагонали. Кривизной концов – не более 2 мм в обоих направлениях на каждый 1 м.

Важно, чтобы подошва была практически идеально ровной: в средней ее части допустимы некоторые вогнутости или выпуклости, но строго в рамках регламентированных погрешностей. Концы рельсов необходимо обрезать, причем ровно – с отклонением от перпендикулярности до 5 мм. И никаких заусенцев (если только их диаметр не меньше 4 мм).

Маркировка также обязана соответствовать определенным требованиям – в процессе выпуска на шейке профиля нужно выкатить:

• товарный знак изготовителя; 

• тип металлоконструкции; 

• номер плавки (на подошве); 

• клеймо ОТК (на головке). 

Также ряд обозначений наносится краской – белой и несмываемой, чтобы они были заметными.

По желанию заказчика отгрузка готовых изделий может осуществляться как в пачках, обвязанных проволокой или металлической лентой, так и поштучно.

Правила приемки

Рельсы КР70, по ГОСТ 4121-96, отдел технического контроля должен проверять партией, то есть набором идентичного типа и/или одной плавки с общим документом о качестве. Для испытаний проводится следующий частичный отбор:

• по 1 двутавровой балке – для механических проверок и тестов на твердость; 

• 1 проба – для химического анализа; 

• 1 образец из 50 плавок – чтобы убедиться в отсутствии флокенов. 

Плюс, буквально каждый выпускаемый профиль обязан подвергаться визуальному осмотру – на предмет соответствия его внешнего вида нормам.

Если хотя бы по какому-то из пунктов результаты окажутся неудовлетворительными, все процедуры повторят, но уже с более широкой выборкой (сделанной по межгосударственному стандарту 7566). Все результаты, вместе с записями о точности прокатки, вносятся в документ о качестве.

Методы испытаний

Все они строго отвечают актуальным нормативам. Так, выяснение состава стального сплава необходимо проводить по ГОСТам 12359, 22536-9 и 22536-0, а отбирать пробы – по 7565.

Для тестов на твердость следует именно отрезать часть от цельной металлоконструкции, причем ровно и строго в одинаковом объеме. Для проверок на растяжение нужно взять круглые образцы, длина которых будет 50 мм, а диаметр – 10 мм. Такую заготовку правильнее всего вырезать из головки (причем именно из верхнего ее угла) произвольной двутавровой балки партии. После чего обратить свое внимание на поверхность катания и воспользоваться рекомендациями, приведенными в межгосударственном стандарте 9012.

Для выяснения геометрических параметров крановых рельсов ГОСТ предусматривает использование откалиброванных инструментов высокой точности, с помощью которых также можно определить степень и место деформаций. Дать оценку качеству поверхностей обычно не составляет труда даже визуально, для этого уже не требуются различные приспособления.

Есть сразу несколько вариантов выявления отсутствия или наличия флокенов, потому, чтобы не ошибиться, надежнее всего воспользоваться методикой, которую предлагает завод-изготовитель.

Чтобы убедиться, что нет расслоения, следует вырубить зубилом стружку: если она будет идти ровно, а не раздваиваться, значит, все в порядке.

Транспортировка и хранение

Обе этих важнейших и комплексных операции осуществляются согласно положениям ГОСТа 7566, и ниже мы рассмотрим ключевые его моменты.

• Любой металлопрокат должен был тщательно подготовлен к перевозке – в соответствии с межгосударственным стандартом 26653, – то есть защищен от коррозии с помощью смазки, масла или ингибиторов, упакован в рулоны, бухты, пачки, мотки, связки (в зависимости от вида) и так далее. 

• Доставлять профили от завода-изготовителя или дистрибьютора к заказчику допустимо как наземным, так и воздушным или даже водным путем. 

Главное, чтобы решающая эту задачу техника выполняла все правила, в частности, соблюдала практические условия погрузки, фиксации, разгрузки и придерживалась общей безопасности проведения работ.

Только что мы выяснили: когда нужно перевезти подкрановые рельсы, ГОСТ 7566 разрешает воспользоваться тремя видами транспорта, но какой же обычно выбирают? В большинстве случаев предпочтение отдают как раз железнодорожному, потому что он оптимален по соотношению затрат денег и времени.

Если доставка осуществляется самолетом, следует принимать во внимание те нормы, которые предъявляются к максимально допустимым удельным нагрузкам, воздействующим на полкабины судна.

В силу также могут вступать дополнительные требования к транспортировке, прописанные в нормативной документации на конкретные металлоконструкции.

Хранить элементы ВСП допустимо не только на закрытых, но и на открытых складах, если последние достаточно защищены от осадков и влаги. Любая из этих площадок также должна быть хорошо проветриваемой – для обеспечения подходящего уровня сухости. Периодически нужно проверять временно неиспользуемые прокатные изделия на предмет появления дефектов или ржавчины.

Мы подробно рассмотрели ГОСТ 4121-96 на рельсы крановые, технические условия, которые он задает, область его применения и ключевые особенности. Также мы определили габаритные размеры КР-70 и других профилей этой же категории и величины допустимых отклонений. Эта полезная информация поможет вам выбрать оптимальные металлоконструкции. Ну а заказать их для укладки железнодорожного полотна на своем объекте вы с выгодой сможете в «ПромПутьСнабжение» – обращайтесь, мы готовы укомплектовать партию сколь угодно больших объемов и оперативно доставить ее в любую точку России.