Thép ray là sản phẩm thuộc loại thép định hình cao cấp được thiết kế với hình dạng đặc biệt. Được sản xuất trên dây chuyền cán nóng, dễ dàng về các đặc trưng hình học có thể gần giống như thép hình I nhưng được nâng cấp phần đầu và phần đế thành một khối bầu tròn giúp tăng cường khả năng chịu lực tối đa và sự ổn định khi chịu lực theo phương thẳng đứng truyền xuống.

Khái niệm thép ray

Thép ray là sản phẩm chuyên dụng được thiết kế được phục vụ cho một mục đích chính là làm đường ray cho những bánh xe gắn trên đó là hàng hóa hoặc máy móc thiết bị di chuyển một cách ổn định và an toàn. Ví dụ như toa tàu lửa hoặc đường ray cầu trục được di chuyển bởi phía dưới luôn có 2 đường ray trải dài có nhiệm vụ dẫn hướng và di chuyển.

Thép ray có tên quốc tế là Steel Rail, là một sản phẩm quan trọng không thể thiếu trong các công trình giao thông và đặc biệt là nghành công nghiệp nặng. Xử lý vật liệu, hàng hóa, con người di chuyển giúp tiết kiệm thời gian và tiền bạc cho doanh nghiệp. Mang lại sự hiện đại, văn minh bởi ngày nay có sự ra đời của các toa tàu di chuyển với tốc độ rất cao, tàu cao tốc các loại.

Phân loại thép ray

Tại Việt Nam hiện nay, chủ yếu thép ray được nhập khẩu bởi trong nước chúng ta chưa tự sản xuất được mặt hàng nay. Thông dụng nhất vẫn là thép ray P và thép ray Qu, ngoài ra còn có một số loại thép ray A nhưng được phục vụ theo một số dự án chủ đầu tư chỉ định mới sử dụng bởi mặt hàng cao cấp có đơn giá cao. Còn đối với những dự án kết cấu thép hoặc xây dựng cơ sở hạ tầng chung thì 2 loại P và Qu đa số đã ứng được tất các các nhu cầu. Tùy có khác nhau về thiết kế, nhưng cùng chung một đích là làm đường ray cho các phương tiện di chuyển có bánh xe.

1. Thép ray P là gì ? 

 Thép ray P là loại đường ray chuyên dụng phục vụ cho các đường ray chính trong hệ thống đường tàu hoặc làm ray cầu trục hoặc đường vận chuyển tạm thời có tải trọng vừa và nhỏ.

Tìm hiểu về ký hiệu của chữ P là theo tiêu chuẩn sản xuất của loại thép này, chữ số đi kèm với ray P ví dụ như P24, P38, P43 quy ước tải trọng bản thân trên mỗi mét là số kilogam. Được phân loại thành loại ray P tải trọng nhẹ và tải trọng nặng.

• Thép ray P nhẹ bao gồm các kích thước loại P11, P12, P15, P18, P24 và P30
• Thép ray P nặng bao gồm : P38, P43, P50, P60
• Mác thép thông dụng nhất là : Q235, 55Q, 50Mn, U71Mn
• Tiêu chuẩn : GB của Trung Quốc sản xuất.

Thép ray P được ứng dụng chính trong các đường ray chính (tuyến đường ray bắc nam tại Việt Nam) đường hầm, đường cong của hệ thống đường sắt. Sử dụng trong các công trường nhà máy làm đường ray tạm thời, cầu trục nhỏ, tốc độ di chuyển chậm và tần suất hoạt động ít.

2. Thép ray Qu là gì ? 

Thép ray qu là sản phẩm chuyên dụng, phục vụ cho các đường ray cầu trục, ray cần cẩu (crane rail). Qu là chữ viết tắt của qui trong tiêu chuẩn của nước China. Đi kèm có bốn kích thước chính là QU70, 80, 100, 120. Các chữ sau giúp chúng ta phân biệt giữa các kích thước và chỉ trọng lượng của mỗi loại.

Về mặt hình học mặt cắt ngang gần giống với chữ I hoặc ray P nhưng bề mặt bầu cánh trên và cánh dưới to hơn ray P. Cho phép chịu được nhiều tải trọng hơn và độ cân bằng lớn hơn. Loại ray này là loại ray nặng, độ cứng và chống mài mòn cực kỳ cao. Tiết diện rộng hơn giúp phân tán tải trọng theo các phương xuống dầm đỡ cao hơn, giảm sự làm việc và mài mòn cho bánh xe phía trên di chuyển êm ái và nhanh hơn.

Được thiết kế với thành phần carbon và mangan cao theo mác thép U71Mn và 50Mn. Ứng dụng chính trong các hệ thống cẩu trục, cổng trục, đường di chuyển cho cẩu tháp, xe cầu có tải trọng lớn vài tấn đến hàng trăm tấn và cho phép di chuyển liên tục trong các địa hình hiểm trở, môi trường ngoài trời, hóa chất, cảng biến mà không bị biến dạng hay cong vênh.

Thành phần hóa học & tính chất cơ lý

Trước khi dự án được bắt đầu, các kỹ sư kết cấu đã tính toán khả năng chịu tải và độ an toàn cho mỗi tuyến đường ray một cách phù hợp nhất. Sau đó mới tham khảo tiêu chuẩn, mác thép, kích thước, nhà sản xuất nào để lựa chọn sản phẩm ray cuối cùng cho công trình. Muốn làm được việc này thuận lợi và tiết kiệm thời gian nhất, bên nhà sản xuất phải đưa cho chủ đầu tư tham khảo về thành phần cũng như mác thép, tính chất cơ lý của mỗi chủng loại và kích thước ray.

Mục đích để xác định là các thành phần về hình dạng, kích thước phải đáp ứng tất cả các yêu cầu đề ra của nhà thiết kế dự án. Dưới đây là bảng thành phần hóa học và các tính chất cơ lý được Steelvina nhập khẩu từ các quốc gia trong Đông Nam Á mới nhất hiện nay.

1. Bảng thành phần hóa học

2. Bảng tính chất cơ lý

Những thông số trên quy định cho các loại ray thông dụng như U71Mn và 50Mn nhưng tùy vào mỗi chủng loại khả năng chịu tải sẽ khác nhau khi xét về tốc độ, tải trọng động khác nhau để lựa chọn các thông số, kích thước cho phù nhất cho dự án. Đảm bảo tính an toàn tuyệt đối cho con người và tài sản khi sử dụng thép ray để di chuyển hàng hóa vận liệu.

Lý do tại sao không sử dụng loại ray vuông và lại sử dụng thép ray chuyên dụng ? 

Khi sử dụng thép ray chuyên dụng sẽ đảm bảo được sự an toàn và tuổi thọ lâu dài, phù hợp cho các dự án quan trọng, trọng điểm quốc gia như bến cảng, công trình vượt sống, cầu.... Dưới đây là những điểm mạnh của thép ray được Steelvina đúc kết lại : 

• Khả năng chịu tải trọng lớn, độ cứng cao
• Khả năng chống uốn và chống vặn xoắn hiệu quả
• Độ mài mòn vượt trội, tuổi thọ công trình cao, có thể chịu trong các môi trường ngoài trời tốt
• Đảm bảo tối đa sự ổn định và an toàn tuyệt đối, giảm ma sát, dễ dàng thi công lắp đặt.

Bảng tra kích thước, trọng lượng thép ray

Việc tìm hiểu trọng lượng phục vụ cho các công tác vận chuyển, bóc tách khối lượng trước khi mua hàng. Cần lưu ý là đối với sản phẩm thép ray khi giao dịch mua bán có đơn vị tính là kilogam. Đối với barem lý thuyết quy định theo nhà máy, ví dụ như thép ray P24 nặng 24 kilogam trên mỗi mét.

a