Minskar farliga läckage

I USA och Kanada förekommer det nästan varje dag att farlig last i järnvägstankvagnar spills eller läcker. 

Spill av farligt material under transport är inom branschen känt som ”icke-olycksrelaterade utsläpp” (NAR — non-accidental releases), eftersom de inte beror på urspårning eller kollision. Enligt Association of American Railroads orsakas sådana spill vanligtvis av felaktigt säkrade eller defekta ventiler, armaturer och lock. 363 NAR-händelser från tankvagnar registrerades 2019, enligt gruppens senaste tillgängliga uppgifter. 

Union Tank Car Company (UTLX), ett företag som hyr ut, tillverkar och reparerar järnvägsvagnar bestämde sig för flera år sedan för att lösa problemet. Efter intensivt utvecklingsarbete kom ingenjörerna fram till ett nykonstruerat manhålslock med 3 skruvar. Det nya locket har ett enklare åtdragningsmönster än de vanligare lösningarna med 6 eller 8 skruvar, men det viktigaste elementet är en unik tätning som UTLX har tagit fram i samarbete med Trelleborg.

— Konstruktionen bygger på en fjäderbelastad elastomertätning som utnyttjar det interna trycket i tankvagnen för att täta manhålet, ungefär som i en gammaldags tryckkokare. Den är den första lösningen i sitt slag i vår bransch, säger JoePerez, vice VD för Fleet Engineering inom UTLX. 

Konstruktionsteamet, under ledning av Dan Schmidt, Fleet Engineering Project Engineer vid UTLX, simulerade olika konstruktionslösningar med hjälp av finit elementanalys
(FEA), en datoriserad simulering som förutsäger hur produkter reagerar på värme, tryck och vätskeflöde.

— Till en början försökte vi dra nytta av lärdomar från tidigare UTLX-konstruktioner och prototyper, inklusive lösningar för att minska komplexiteten genom att använda färre än åtta bultar, lägga till en metall-mot-metall-kontakt mellan manhålslocket och tankvagnens munstycke, och undersöka andra tätningsalternativ än den konventionella plana packningen. Centralt i förbättringsarbetet var att angripa den primära orsaken till läckage via manhål, nämligen lösa eller otillräckligt åtdragna skruvar, säger Dan Schmidt. 

Att minska antalet skruvar från åtta till tre förenklar åtdragningsmönstret, förbättrar funktionaliteten och den driftmässiga effektiviteten. Vidare minskar risken för att skruvarna dras åt för hårt och skadar packningen. 

Hittills har den nya konstruktionen varit framgångsrik. Kraven för godkännande omfattar tryckprovning av tätningen till 1,25 gånger mer än vad som krävs enligt regelverket, under en tid av tio minuter, utan tecken på läckage eller bestående skada. Det nya manhålslocket med 3 skruvar klarade testet och har nu godkänts för två års försöksdrift på en utvald grupp av tankvagnar.  

— Det är svårt att lansera innovativa idéer som får omedelbar verkan — vanligen tar det minst två år bara att påvisa att en idé kommer att fungera. Men på sikt vill vi göra detta till vår standardkonstruktion och installera den på de flesta av våra 100 000 tankvagnar. Vi tror att många andra företag också kommer att få nytta av den. Det är en innovation som bidrar till att minska det branschövergripande problemet med NAR, konstaterar Joe Perez. 

UTLX räknar med att det nya manhålslocket med 3 skruvar kommer att vara tillgängligt för hela järnvägsindustrin 2024.