Marmaray demiryolu hattında ray kusurlarının ultrasonik yöntemle incelenmesi ve ray kusurlarının hattın hangi kısımlarında yoğunlaştığının tespiti
Inspection of rail defects on marmaray tracks by using ultrasonic inspection method and examining at which part of the tracks the defects are concentrated
Yazar: OSMAN KILIÇ
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ SENAİ YALÇINKAYA
Marmara Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Makine Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2019
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering

Özet:
Demiryolu trafiğinin git gide çoğalması, tren hızlarının ve dingil kuvvetlerinin artmasıyla raya etkiyen yükler artmıştır. Bu nedenle, raylarda oluşan kusurların ve süreksizliklerin belirli aralıklar ile kontrol edilmesi ve bakımının zamanında yapılması çok önemli olmuştur. Zamanında tespit ve kontrol edilmeyen ray kusurları; boyuna, düşey ve yatay kuvvetler etkisinde büyüyerek, ray kırılmalarına, büyük kazalara ve maddi hasarlara hatta insanların ölmesine sebep olmaktadır. Raylarda oluşan bu kusurlar demiryollarının performansını, kalitesini ve bakım maliyetini etkiler. Bu sebeple güvenli bir demiryolu işletmeciliği için rayların düzenli olarak kontrol edilmesine ihtiyaç vardır. Ray kusurlarını tespit etmekte kullanılan en önemli yöntemler tahribatsız muayene yöntemleridir. 
Bu çalışmada, Ray kusurlarını belirlemek için kullanılan tahribatsız muayene yöntemleri hakkında bilgi verilmiştir. Tahribatsız muayene yöntemlerinin neler olduğu, bunların tanımları ve önemi detaylı bir şekilde izah edilmiştir.
Bu muayene yöntemleri arasında da uygulaması kolay, verimli ve hızlı olması sebebiyle, genellikle ultrasonik muayene yöntemi tercih edilmektedir. Ultrasonik muayene yönteminin temel prensibi ve muayene tekniklerinden bilgiler verilmiştir.	
Bu deneysel çalışmada, ultrasonik muayene yöntemi kullanılarak Marmaray hattında (Kazlıçeşme - Ayrılık Çeşmesi) oluşan ray kusurları tespit edilmiş, ray kusurlarının özellikleri, rayın ve hattın hangi kısımlarında yoğunlaştığı deneysel olarak incelenmiştir.
Bu deneysel çalışmada, ray kusurlarının oluşmasına sebep olan raya etki eden yükler ve ray gerilmeleri anlatılmıştır. Ray kusurlarının neler olduğu, nasıl oluştuğu detaylı bir şekilde bilgi verilmiş ve bu kusurların tespitine yönelik yöntemler hakkında çalışma yapılmıştır.
Bu deneysel uygulamada, Marmaray hattında, rayların ultrasonik muayenesi Roger 400 adlı demiryolu hata tespit aracılığıyla yapılmıştır. Ultrasonik ölçümün sonuçları istasyonlar arasındaki demiryolu hat kesimi bazında değerlendirilmiştir. Ray ve ray kaynağı kusurlarının büyüklüğü, bulunduğu bölge ve hattın hangi kilometresinde gerçekleştiği belirlenmiştir. Bu kusurların hangi çeşit ray kusurları olduğu mühendisler tarafından incelenerek yorum yapılmıştır.

Abstract:
The load on the railway tracks has been increased due to the rise of railway traffic, increase in axle force and the speed of rolling stocks. Therefore, the inspection of track discontinuity and track defects on early stages; and applying the maintenance activities on time became more important. The necessary inspections that aren't made on time result in non-repairable track failures, arising from defects to spread on both horizontal and vertical directions through the tracks. Track failures are one of the major reasons of railway accidents.  To provide a safe railway operation it is mandatory to inspect tracks in a timely manner with feasible methods. The most important method used to inspect rail defects is nondestructive (NDT) method. 
Information about NDT methods, used for inspecting rail defects, was given. Description of each NDT method type and their description were explained in detail. 
NDT inspection methods are the most commonly used methods to inspect rail defects since it is reliable, efficient and easy to apply. The fundamentals of ultrasonic inspection methods and inspection techniques were covered.
This experimental study aims to inspect the rail defects on Marmaray line (Kazlicesme – Ayrilik Cesmesi) by using one of the NDT inspection method ultrasonic inspections, determining at which part of the tracks the defects are concentrated the most and examining these defects.
Within the scope of this experimental study, the causes of rail defects, the effects of major loads traveling on rail tracks and track tensions were mentioned. Rail defects were explained in detail and visualized by pictures and drawings.
Roger 400, a rolling stock that is designed for inspection of rail defects used to apply ultrasonic inspection on Marmaray line. The results were evaluated for each track section between stations and recorded on kilometer basis.

The size of defects occurred on both rail and welding points and the changes on rail structure caused by defects were examined. Evaluations made regarding the types of rail defects encountered.