Le ferrovie forniscono un importante mezzo di trasporto in tutto il mondo. Oggi, anche con la concorrenza del trasporto stradale e aereo, la ferrovia rimane un importante mezzo di movimento terrestre di grandi quantità di merci e materiali. Le operazioni ferroviarie si svolgono in un'enorme varietà di terreni e climi, dal permafrost artico alla giungla equatoriale, dalla foresta pluviale al deserto. Il fondo stradale in pietrisco parzialmente frantumato (pietrisco) e il binario costituito da rotaie in acciaio e traversine in legno, cemento o acciaio sono comuni a tutte le ferrovie. Tiranti e zavorra mantengono la posizione delle rotaie.

La fonte di energia utilizzata nelle operazioni ferroviarie in tutto il mondo (vapore, diesel-elettrico ed elettricità attuale) abbraccia la storia dello sviluppo di questo modo di trasporto.

Amministrazione e operazioni ferroviarie

L'amministrazione e le operazioni ferroviarie creano il profilo pubblico dell'industria ferroviaria. Garantiscono che le merci si muovano dall'origine alla destinazione. L'amministrazione comprende il personale d'ufficio coinvolto nelle funzioni aziendali e tecniche e nella direzione. Le operazioni ferroviarie includono gli spedizionieri, il controllo del traffico ferroviario, i manutentori del segnale, il personale dei treni e i lavoratori del cantiere.

Gli spedizionieri assicurano che un equipaggio sia disponibile nel punto e all'ora appropriati. Le ferrovie operano 24 ore al giorno, 7 giorni alla settimana durante tutto l'anno. Il personale addetto al controllo del traffico ferroviario coordina i movimenti dei treni. Il controllo del traffico ferroviario è responsabile dell'assegnazione dei binari ai treni nella sequenza e nel tempo appropriati. Questa funzione è complicata da singoli set di binari che devono essere condivisi dai treni che si muovono in entrambe le direzioni. Poiché solo un treno alla volta può occupare una particolare sezione di binario, il controllo del traffico ferroviario deve assegnare l'occupazione della linea principale e dei binari di raccordo, in modo da garantire la sicurezza e ridurre al minimo i ritardi.

I segnali forniscono segnali visivi agli operatori dei treni, nonché ai conducenti di veicoli stradali ai passaggi a livello. Per gli operatori ferroviari, i segnali devono fornire messaggi univoci sullo stato del binario davanti. I segnali oggi sono utilizzati in aggiunta al controllo del traffico ferroviario, quest'ultimo condotto via radio sui canali ricevuti da tutte le unità operative. I manutentori del segnale devono garantire il funzionamento di queste unità in ogni momento, il che a volte può comportare il lavoro da soli in aree remote con qualsiasi tempo e in qualsiasi momento, giorno e notte.

I compiti dei lavoratori di piazzale includono garantire che il materiale rotabile sia pronto a ricevere il carico, che è una funzione sempre più importante in questa era di gestione della qualità. Ad esempio, le bisarche per automobili a tre livelli devono essere pulite prima dell'uso e preparate per accettare i veicoli spostando i cunei nelle posizioni appropriate. La distanza tra i livelli in queste auto è troppo breve perché il maschio medio possa stare in piedi, quindi il lavoro viene svolto in posizione curva. Allo stesso modo, gli appigli di alcune macchine costringono i lavoratori del cantiere ad assumere una postura scomoda durante le operazioni di manovra.

Per le lunghe corse, un equipaggio del treno gestisce il treno tra i punti di trasferimento designati. Un equipaggio sostitutivo subentra al punto di trasferimento e continua il viaggio. Il primo equipaggio deve attendere al punto di trasferimento che un altro treno effettui il viaggio di ritorno. I viaggi combinati e l'attesa del treno di ritorno possono consumare molte ore.

Un viaggio in treno su binario unico può essere molto frammentato, in parte a causa di problemi di programmazione, lavori sui binari e guasti alle apparecchiature. Di tanto in tanto un equipaggio torna a casa nella cabina di una locomotiva al traino, nella cambusa (dove è ancora in uso) o anche in taxi o in autobus.

I compiti dell'equipaggio del treno possono includere la consegna di alcuni vagoni o il ritiro di altri lungo il percorso. Ciò potrebbe verificarsi a qualsiasi ora del giorno o della notte in qualsiasi condizione meteorologica immaginabile. Il montaggio e lo smontaggio dei treni sono compiti esclusivi di alcuni addetti ai treni nei piazzali.

A volte si verifica un guasto di una delle nocche che uniscono le auto o una rottura in un tubo che trasporta l'aria del sistema frenante tra le auto. Ciò richiede un lavoro investigativo da parte di uno dei membri del personale del treno e la riparazione o la sostituzione della parte difettosa. Il portapunte di scorta (circa 30 kg) deve essere trasportato lungo il fondo stradale fino al punto di riparazione, e l'originale rimosso e sostituito. Il lavoro tra i vagoni deve riflettere un'attenta pianificazione e preparazione per garantire che il treno non si muova durante la procedura.

Nelle zone montuose, il guasto può verificarsi in un tunnel. La locomotiva deve mantenere la potenza al di sopra del minimo in queste condizioni per mantenere la frenata funzionale e prevenire la fuga del treno. Far funzionare il motore in un tunnel potrebbe causare il riempimento del tunnel di gas di scarico (biossido di azoto, ossido di azoto, monossido di carbonio e anidride solforosa).

La tabella 1 riassume le potenziali condizioni di pericolo associate all'amministrazione e alle operazioni ferroviarie.

Tabella 1. Condizioni di pericolo associate all'amministrazione e alle operazioni ferroviarie.

Manutenzione del materiale rotabile e delle attrezzature dei binari

Il materiale rotabile comprende locomotive e vagoni ferroviari. L'attrezzatura dei binari è un'attrezzatura specializzata utilizzata per il pattugliamento e la manutenzione dei binari, la costruzione e la riabilitazione. A seconda delle dimensioni della ferrovia, la manutenzione può variare da in loco (riparazioni su piccola scala) allo smantellamento completo e alla ricostruzione. Il materiale rotabile non deve cedere durante il funzionamento, poiché il guasto comporta gravi conseguenze negative per la sicurezza, l'ambiente e le imprese. Se un'auto trasporta una merce pericolosa, le conseguenze che possono derivare dalla mancata individuazione e riparazione di un difetto meccanico possono essere enormi.

Le operazioni ferroviarie più grandi hanno officine in funzione e strutture centralizzate per lo smantellamento e la ricostruzione. Il materiale rotabile viene ispezionato e preparato per il viaggio presso officine funzionanti. Piccole riparazioni vengono eseguite sia su vagoni che su locomotive.

I vagoni ferroviari sono strutture rigide che hanno punti di articolazione vicino a ciascuna estremità. Il punto di rotazione accetta un perno verticale situato nel camion (le ruote e la loro struttura di supporto). Il corpo dell'auto viene sollevato dal camion per le riparazioni. Piccole riparazioni possono coinvolgere la carrozzeria dell'auto o accessori o freni o altre parti del camion. Le ruote possono richiedere la lavorazione su un tornio per rimuovere i punti piatti.

Le riparazioni importanti potrebbero includere la rimozione e la sostituzione di lamiere o telai metallici danneggiati o corrosi e la sabbiatura abrasiva e la riverniciatura. Potrebbe anche includere la rimozione e la sostituzione del pavimento in legno. Gli autocarri, compresi i set di assi ruota e i cuscinetti, possono richiedere lo smontaggio e la ricostruzione. La riabilitazione dei getti di autocarri comporta la saldatura e la molatura dell'accumulo. I set di assi ruota ricostruiti richiedono una lavorazione per allineare l'assieme.

Le locomotive vengono pulite e ispezionate prima di ogni viaggio. La locomotiva può anche richiedere un servizio meccanico. Le riparazioni minori includono il cambio dell'olio, i lavori sui freni e la manutenzione del motore diesel. Potrebbe anche essere necessaria la rimozione di un camion per la centratura o la sera della ruota. Il funzionamento del motore può essere richiesto per posizionare la locomotiva all'interno dell'edificio di servizio o per rimuoverla dall'edificio. Prima della rimessa in servizio la locomotiva potrebbe richiedere un test di carico, durante il quale il motore viene fatto funzionare a pieno regime. I meccanici lavorano in prossimità del motore durante questa procedura.

La manutenzione importante potrebbe comportare lo smantellamento completo della locomotiva. Il motore diesel e il vano motore, il compressore, il generatore e i motori di trazione richiedono un'accurata sgrassatura e pulizia a causa del servizio intenso e del contatto di carburante e lubrificanti con superfici calde. I singoli componenti possono quindi essere smontati e ricostruiti.

Gli involucri del motore di trazione possono richiedere la saldatura di riporto. Indotti e rotori possono richiedere lavorazioni meccaniche per rimuovere il vecchio isolamento, quindi essere riparati e impregnati con una soluzione di vernice.

Le attrezzature per la manutenzione dei binari includono camion e altre attrezzature che possono operare su strada e su rotaia, nonché attrezzature specializzate che operano solo su rotaia. Il lavoro può includere unità altamente specializzate, come le unità di ispezione dei binari o le macchine per la rettifica delle rotaie, che possono essere "uniche nel loro genere", anche nelle grandi compagnie ferroviarie. L'attrezzatura per la manutenzione dei binari può essere sottoposta a manutenzione in garage o in luoghi sul campo. I motori di questa apparecchiatura possono produrre emissioni di gas di scarico considerevoli a causa di lunghi periodi tra il servizio e la mancanza di familiarità dei meccanici. Ciò può avere gravi conseguenze in termini di inquinamento durante il funzionamento in spazi ristretti, come tunnel, capannoni e formazioni di recinzione.

La tabella 2 riassume le potenziali condizioni di pericolo associate alla manutenzione del materiale rotabile e dei binari, nonché agli incidenti di trasporto.

Tabella 2. Condizioni pericolose associate a incidenti di manutenzione e trasporto.

Manutenzione dei binari e diritto di precedenza

La manutenzione dei binari e del diritto di precedenza comporta principalmente il lavoro all'aperto in condizioni associate all'esterno: sole, pioggia, neve, vento, aria fredda, aria calda, sabbia che soffia, insetti pungenti e pungenti, animali aggressivi, serpenti e piante velenose .

La manutenzione dei binari e del diritto di precedenza può includere il pattugliamento dei binari, nonché la manutenzione, la riabilitazione e la sostituzione di edifici e strutture, binari e ponti, o funzioni di servizio, come lo spazzaneve e l'applicazione di erbicidi, e può coinvolgere unità operative locali o grandi , squadre di lavoro specializzate che si occupano della sostituzione di rotaie, zavorre o tiranti. Sono disponibili attrezzature per meccanizzare quasi completamente ciascuna di queste attività. Il lavoro su piccola scala, tuttavia, potrebbe comportare piccole unità di apparecchiature motorizzate o addirittura essere un'attività completamente manuale.

Per effettuare la manutenzione delle linee in esercizio deve essere disponibile un intervallo di tempo durante il quale il lavoro può svolgersi. Il blocco potrebbe diventare disponibile a qualsiasi ora del giorno o della notte, a seconda dell'orario dei treni, in particolare su una linea principale a binario unico. Pertanto, la pressione del tempo è una considerazione principale durante questo lavoro, poiché la linea deve essere rimessa in servizio alla fine del periodo di tempo assegnato. L'attrezzatura deve procedere verso il sito, il lavoro deve essere completato e la pista deve essere liberata entro il periodo stabilito.

La sostituzione della zavorra e la sostituzione di tiranti e rotaie sono compiti complessi. La sostituzione della zavorra prevede innanzitutto la rimozione del materiale contaminato o deteriorato al fine di esporre il binario. Una slitta, un'unità simile ad un aratro trainata da una locomotiva o un sottosquadro svolge questo compito. L'undercutter utilizza una catena dentata continua per tirare lateralmente la zavorra. Altre attrezzature vengono utilizzate per rimuovere e sostituire le punte del binario o i fermacravatta, le piastre di fissaggio (la piastra metallica su cui si trova il binario sul tirante) e le fascette. Il binario continuo è simile a una pasta di spaghetti bagnati che può flettersi e frustare e che può essere facilmente spostata verticalmente e lateralmente. La zavorra viene utilizzata per stabilizzare la rotaia. Il treno di zavorra fornisce nuova zavorra e la spinge in posizione. Gli operai camminano insieme al treno e aprono sistematicamente gli scivoli situati nella parte inferiore dei vagoni per consentire il flusso della zavorra.

Dopo che la zavorra è caduta, un tamper utilizza le dita idrauliche per impacchettare la zavorra attorno e sotto le traversine e solleva il binario. Un rivestimento spud spinge una punta di metallo nel fondo stradale come un'ancora e sposta il binario nella posizione desiderata. Il regolatore della massicciata classifica la massicciata per stabilire i contorni finali del fondo stradale e pulisce la superficie delle traversine e delle rotaie. Durante lo scarico, la regolazione e lo spazzamento della zavorra viene generata una notevole quantità di polvere.

Ci sono una varietà di contesti in cui può avvenire il lavoro sui binari: aree aperte, aree semichiuse come tagli, colline e pareti rocciose e spazi ristretti, come tunnel e capannoni. Questi hanno una profonda influenza sulle condizioni di lavoro. Gli spazi chiusi, ad esempio, limiteranno e concentreranno le emissioni di gas di scarico, la polvere di zavorra, la polvere di molatura, i fumi di saldatura della termite, il rumore e altri agenti e condizioni pericolosi. (La saldatura Thermite utilizza alluminio in polvere e ossido di ferro. All'accensione l'alluminio brucia intensamente e converte l'ossido di ferro in ferro fuso. Il ferro fuso scorre nello spazio tra le rotaie, saldandole insieme da un capo all'altro.)

Le strutture di commutazione sono associate al binario. L'interruttore contiene binari mobili e affusolati (punti) e una guida a ruota (rana). Entrambi sono realizzati in acciaio temprato speciale contenente un alto livello di manganese e cromo. La rana è una struttura assemblata contenente diversi pezzi di binari appositamente piegati. I dadi autobloccanti che vengono utilizzati per imbullonare insieme queste e altre strutture di binario possono essere cadmiati. Le rane vengono costruite mediante saldatura e rettificate durante la ristrutturazione, che può avvenire in loco o nei negozi.

Anche la riverniciatura del ponte è una parte importante della manutenzione della precedenza. I ponti sono spesso situati in luoghi remoti; ciò può complicare notevolmente la fornitura di strutture per l'igiene personale necessarie per prevenire la contaminazione delle persone e dell'ambiente.

La tabella 3 riassume i pericoli della manutenzione dei binari e della precedenza.

Incidenti di trasporto

Forse la più grande preoccupazione singola nelle operazioni ferroviarie è l'incidente di trasporto. Le grandi quantità di materiale che potrebbero essere coinvolte potrebbero causare seri problemi di esposizione del personale e dell'ambiente. Nessuna quantità di preparazione per un incidente peggiore è mai sufficiente. Pertanto, è imperativo ridurre al minimo il rischio e le conseguenze di un incidente. Gli incidenti di trasporto si verificano per una serie di motivi: collisioni ai passaggi a livello, ostruzione dei binari, guasti alle apparecchiature ed errori dell'operatore.

Il potenziale di tali incidenti può essere ridotto al minimo attraverso un'ispezione e una manutenzione scrupolose e continue dei binari, della precedenza e delle attrezzature. L'impatto di un incidente di trasporto che coinvolge un treno che trasporta merci miste può essere ridotto al minimo attraverso il posizionamento strategico di vagoni che trasportano merci incompatibili. Tale posizionamento strategico, tuttavia, non è possibile per un treno che trasporta una singola merce. Le materie prime di particolare interesse includono: carbone polverizzato, zolfo, gas di petrolio liquefatto (combustibile), concentrati di metalli pesanti, solventi e prodotti chimici di processo.

Tutti i gruppi in un'organizzazione ferroviaria sono coinvolti in incidenti di trasporto. Le attività di riabilitazione possono letteralmente coinvolgere tutti i gruppi che lavorano simultaneamente nello stesso punto del sito. Pertanto, il coordinamento di queste attività è estremamente importante, in modo che le azioni di un gruppo non interferiscano con quelle di un altro.

Le merci pericolose rimangono generalmente contenute durante tali incidenti a causa dell'attenzione prestata alla protezione contro gli urti nella progettazione di container marittimi e vagoni ferroviari alla rinfusa. Durante un incidente, il contenuto viene rimosso dall'auto danneggiata dalle squadre di pronto intervento che rappresentano il mittente. I manutentori dell'attrezzatura riparano il danno nella misura del possibile e, se possibile, rimettono l'auto in pista. Tuttavia, il binario sotto l'auto deragliata potrebbe essere stato distrutto. In tal caso, la riparazione o la sostituzione del binario avviene successivamente, utilizzando sezioni prefabbricate e tecniche simili a quelle descritte sopra.

In alcune situazioni, si verifica una perdita di contenimento e il contenuto dell'auto o del container si rovescia a terra. Se le sostanze vengono spedite in quantità sufficienti da richiedere l'etichettatura a causa delle leggi sul trasporto, sono facilmente identificabili sui manifesti di spedizione. Tuttavia, le sostanze altamente pericolose che vengono spedite in quantità inferiori a quelle obbligatorie per l'inserimento in un manifesto di spedizione possono sfuggire all'identificazione e alla caratterizzazione per un periodo considerevole. Il contenimento presso il sito e la raccolta del materiale sversato sono responsabilità dello spedizioniere.

Il personale ferroviario può essere esposto a materiali che rimangono nella neve, nel suolo o nella vegetazione durante gli sforzi di riabilitazione. La gravità dell'esposizione dipende dalle proprietà e dalla quantità della sostanza, dalla geometria del sito e dalle condizioni meteorologiche. La situazione potrebbe inoltre comportare rischi di incendio, esplosione, reattività e tossicità per l'uomo, gli animali e l'ambiente circostante.

Ad un certo punto dopo l'incidente, il sito deve essere sgombrato in modo che il binario possa essere rimesso in servizio. Potrebbero essere ancora necessari il trasferimento del carico e la riparazione delle attrezzature e dei binari. Queste attività potrebbero essere drammaticamente complicate dalla perdita del contenimento e dalla presenza di materiale sversato. Qualsiasi azione intrapresa per affrontare questo tipo di situazione richiede una pianificazione preventiva considerevole che includa il contributo di professionisti esperti e specializzati.

Pericoli e precauzioni

La tabella 1, la tabella 2 e la tabella 3 riassumono le condizioni di pericolo associate ai vari gruppi di lavoratori coinvolti nelle operazioni ferroviarie. La Tabella 4 riassume i tipi di precauzioni utilizzate per controllare queste condizioni pericolose.

Tabella 3. Condizioni di pericolo associate alla manutenzione su binario e diritto di precedenza.

Tabella 4. L'industria ferroviaria si è avvicinata al controllo delle condizioni pericolose.

Di ritorno