Influencia de la exposición a hidrocarburos en las propiedades mecánicas de placas de asiento ferroviarias

Abstract

Los sistemas de transporte, fundamentales en la sociedad moderna, son grandes emisores de gases de efecto invernadero (GEI), representando el 16.2% del total. El transporte por carretera es el mayor contribuyente con casi el 75% de estas emisiones, mientras que el aéreo y marítimo suman poco más del 10% cada uno, y el ferroviario solo el 1%. Dado su menor impacto ambiental, especialmente en emisiones por pasajero-kilómetro, promover el transporte ferroviario es clave para mitigar el cambio climático. La rigidez vertical de la vía, factor clave en los costes tanto de mantenimiento como explotación de estas, depende principalmente del estado del balasto y las placas de asiento. Estas últimas, fabricadas de materiales elastoméricos, muestran comportamientos variables bajo diferentes cargas y bajo la exposición a diferentes agentes externos como pueden ser las temperaturas o la exposición a hidrocarburos. Su adecuada selección y mantenimiento son fundamentales para optimizar los costes y la eficiencia del sistema ferroviario. Este estudio examina el efecto de la exposición a hidrocarburos en el comportamiento mecánico de las placas de asiento usadas en el sistema de sujeción del transporte ferroviario. Se analizan tres tipos de placas, dos de EPDM (Etileno Propileno Dieno Monómero) y una de EVA (Acetato de Etileno Vinilo). Los resultados muestran que la exposición a hidrocarburos afecta significativamente la rigidez dinámica y la estabilidad de masa de las placas, especialmente las de EPDM. La exposición prolongada a hidrocarburos (500 horas) aumenta la flexibilidad de las placas de EPDM. Estos hallazgos son importantes ya que sugieren que los hidrocarburos pueden impactar negativamente en el rendimiento y seguridad del transporte ferroviario. Por lo tanto, es crucial tomar medidas para reducir su influencia adversa y aumentar la seguridad y eficiencia del transporte ferroviario.

Transportation systems, fundamental to modern society, are major emitters of greenhouse gases (GHG), accounting for 16.2% of total emissions. Road transport is the largest contributor, accounting for almost 75% of these emissions, while air and sea transport each contribute account for just over 10% and rail transport only 1%. Given its lower environmental impact, particularly in terms of emissions per passenger kilometer, promoting rail transport is key to mitigating climate change. The vertical stiffness of the track, a key factor in both maintenance and operating costs, primarily depends on the condition of the ballast and the track bed. The latter, made of elastomeric materials, exhibit variable behaviour under different loads and exposure to different external agents such as temperatures or exposure to hydrocarbons. Their correct selection and maintenance are essential to optimise the cost and efficiency of the railway system. This study examines the effect of hydrocarbon exposure on the mechanical behavior of rail pads used in the rail transport clamping system. Three types of pads are analyzed, two of EPDM (Ethylene Propylene Diene Monomer) and one of EVA (Ethylene Vinyl Acetate). The results show that exposure to hydrocarbons significantly affects the dynamic stiffness and mass stability of rail pads, especially EPDM pads. Prolonged exposure to hydrocarbons (500 hours) increases the flexibility of EPDM pads. These findings are important as they suggest that hydrocarbons can negatively impact the performance and safety of rail transport. Therefore, it is crucial to take steps to reduce its adverse influence and increase the safety and efficiency of rail transport.