Estrés del riel

El tensado es un proceso de ingeniería ferroviaria. Se utiliza para prevenir la tensión térmica y térmica tras la instalación de carriles soldados continuos (CWR). El calor ambiental provoca la dilatación del CWR, lo que puede causar el pandeo de la vía fija . El frío ambiental puede provocar la contracción de la vía fija, causando fragilidad y grietas. Antes de su instalación, el carril se somete a un proceso de estiramiento mediante tensores hidráulicos o se calienta hasta alcanzar su temperatura libre de tensiones para minimizar la probabilidad de estos problemas.

El acero ferroviario se contrae a bajas temperaturas y se expande a altas temperaturas. ^{[ 1 ]} En frío extremo, un tramo de CWR sufre tensión . Esta tensión puede provocar la fractura del acero ferroviario. ^{[ 2 ]} En calor extremo, un tramo de CWR sufre tensión de compresión . Este tipo de tensión puede provocar deformación por sol, donde un tramo de vía férrea se pandea lateralmente (hacia los lados). ^{[ 3 ]} Otros factores que afectan la condición del CWR incluyen el estado del balasto de la vía y sus arcenes; el tipo y la ubicación de las traviesas ; lugares de mayor sombra como túneles y puentes; la consolidación de la vía; y, en menor medida, la curvatura vertical de las vías. ^{[ 4 ]}

En el diseño e instalación de CWR, se calcula un valor conocido como "temperatura neutra del riel" (RNT). Se suman las fuerzas longitudinales de tracción y compresión sobre el CWR. La RNT es la temperatura teórica cuando la suma es cero. ^{[ 5 ]} Un valor similar es la "temperatura libre de tensiones" (SFT). Es la temperatura del riel a la cual este tiene la misma longitud que en su estado sin restricciones. ^{[ 6 ]}

Antes de tender nuevas vías, reparar las existentes o cambiar las traviesas, el carril se somete a un tratamiento térmico (tensión) para que su longitud sea la misma a una temperatura libre de tensiones predefinida; de esta forma, el carril puede fijarse en su lugar sin que actúen fuerzas térmicas. La temperatura libre de tensiones utilizada depende de las condiciones ambientales extremas 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 de los carriles en verano. En Estados Unidos , las temperaturas libres de tensiones estándar varían entre 35 y 43 °C (95 y 109 °F) . ^{[ 7 ]} A pesar de someter el CWR a tensión antes de la instalación, un carril aún puede alcanzar su "temperatura crítica del carril" (CRT). Esta es la temperatura del carril por encima de la cual puede producirse el pandeo. ^{[ 8 ]}    

La temperatura de ruptura de la vía (CRT) puede alcanzarse debido a alteraciones en el balasto, los componentes de la vía o la geometría de la vía. Por ejemplo, la CRT puede alcanzarse debido a la extracción de una sección de riel o una junta de bloque aislada (IBJ). Un ingeniero de tensado mide la sección de riel que se va a extraer y coloca indicadores con marcas en la base de los rieles. Después de cortar la sección de riel, se determina su primera temperatura libre de tensiones. La nueva sección de riel se corta y se reemplaza, y luego se suelda en un extremo. Se utiliza un "kit de tensado" (tensor hidráulico de riel), como el tensor Permaquip HSM70, u otro método para ajustar el otro extremo y preparar la unión para la soldadura. Si es necesario reemplazar una sección de riel con urgencia, se realiza una verificación de tensión posteriormente. ^{[ 9 ] [ 10 ] [ 11 ]}

• Interruptor de ventilación , una junta de expansión para tramos largos de riel

• Sitio web del centro Buckling Volpe, gobierno de EE. UU.