Fadiga é a falha que não precisa de sobrecarga: cada roda que passa abre a trinca um pouco mais, com uma força que o trilho novo aguentaria sem problema. O defeito cresce em silêncio até a peça que sobra não aguentar mais.
O que aconteceu
Às 12h23 de 17 de outubro de 2000, um trem de passageiros que saiu de Londres (King's Cross) descarrilou na curva de Welham Green, perto de Hatfield, a cerca de 115 mph (185 km/h). O trilho de fora da curva — o trilho alto, o que mais apanha da roda — se partiu em mais de 300 pedaços ao longo de uns 35 m; depois, uns 44 m de trilho inteiro mas deslocado, e mais um trecho fragmentado. Quatro passageiros morreram e mais de setenta pessoas se feriram, quatro gravemente.
A causa imediata, segundo o relatório final: a fratura e a fragmentação do trilho, por múltiplas trincas de fadiga preexistentes — o que o relatório chama de RCF (fadiga por contato de rolamento) e GCC (trinca no canto do boleto, o gauge corner, onde o friso da roda encosta na curva).
O defeito era conhecido
- o relatório registra que, no começo de 1999, já estava claro pro setor que defeitos RCF/GCC encontrados no trilho não tinham ação adequada nas normas, e eram retestados em vez de tratados
- em 8 de novembro de 1999, a zona da linha principal da costa leste mandou a empresa de manutenção identificar os locais com trinca GCC se propagando em via de alta velocidade com peralte alto
- onze meses depois, o trilho alto da curva de Welham Green se desfez
cálculo completo · o tamanho do estrago, em tempo e em pedaço
- Quanto tempo o trem levou pra atravessar os 35 m
115 mph = 51,4 m/s → 35 / 51,4 ≈ 0,68 s
- O tamanho médio de um pedaço
35 m em mais de 300 pedaços → 3 500 cm / 300 ≈ 12 cm por pedaço, no máximo
- Por que o trilho alto
na curva, a aceleração pra fora (v²/R, aula 01) é resistida pelo friso da roda contra o canto do trilho de fora: é ali que o contato é mais concentrado, e é ali que a trinca nasce
em menos de 7 décimos de segundo, 35 m de trilho viraram pedaços de palmo
Conta minha, com a velocidade, o comprimento e o número de pedaços do relatório. O relatório não dá a quantidade de passagens de roda que abriu as trincas, então a aula não inventa esse número.
O trilho foi medido, a trinca foi vista, e o procedimento permitia continuar retestando. Havia um plano pra recuperar o atraso da manutenção, mas o relatório registra que nele não havia avaliação de risco pra identificar os trilhos com mais chance de quebrar, nem restrição provisória de velocidade em nenhum dos locais com os defeitos mais graves.
Defeito de fadiga tem que ter ação com prazo ligada ao tamanho da trinca: tanto de profundidade → reduz velocidade; mais que isso → troca. "Retestar" não é ação.
- a 185 km/h, quantos metros o trem percorre em 1 segundo?
- se a velocidade no trecho tivesse sido limitada a 20 mph (32 km/h), quanto tempo levaria pra atravessar os mesmos 35 m?
- por que a trinca de fadiga aparece no trilho de fora da curva, e não no de dentro?
ver as respostas
1 · 185 / 3,6 ≈ 51,4 m · 2 · 20 mph = 8,94 m/s → 35 / 8,94 ≈ 3,9 s · 3 · porque é o friso da roda contra o canto do trilho de fora que segura o trem na curva; o contato ali é mais concentrado e se repete a cada roda- ORR / HSE — Train Derailment at Hatfield: A Final Report by the Independent Investigation Board (julho de 2006; PDF no Railways Archive): 17/10/2000 às 12h23, ~115 mph, curva de Welham Green, trilho alto em mais de 300 pedaços ao longo de ~35 m, 4 mortos e mais de 70 feridos, trincas de fadiga preexistentes (RCF/GCC), itens 7.52 e 7.53 sobre 1999.
Fadiga não avisa com barulho: avisa no ensaio, e o ensaio só serve se o resultado obrigar a uma ação com prazo. Trinca conhecida e sem prazo é acidente com data em aberto.