العبرة بالحمل المحوري لا وزن العربة وحده
خبير يحذر من أوزان العربات الروسية ويقترح حلًا للحد من انقلاب القطارات
أثار الدكتور محمد سيد علي حسن، أستاذ هندسة الفضاء والنانو بإحدى الجامعات اليابانية، تساؤلات بشأن تأثير أوزان العربات الروسية على سلامة السكك الحديدية المصرية، مقترحًا دراسة تركيب حواجز معدنية أسفل عربات الركاب للحد من احتمالات انقلابها عند خروجها عن القضبان.
وجاءت تصريحات الخبير في سياق النقاش بشأن حوادث القطارات التي شهدتها مناطق بينها العياط والإسماعيلية والإسكندرية، حيث أشار إلى اختلاف أوزان بعض العربات الروسية والإسبانية، واحتمال تأثير الأحمال على مكونات السكة الحديد. غير أن هذه التفسيرات تظل فرضيات هندسية تحتاج إلى بيانات تشغيل وتقارير فنية، ولا تثبت مسؤولية العربات الروسية عن حوادث بعينها.
وزن العربات الروسية.. لماذا حذر الخبير من تأثيره؟
يرى الدكتور محمد سيد علي حسن أن الوزن المرتفع لبعض عربات الركاب الروسية يستدعي إجراء مراجعة هندسية لمدى تأثير الأحمال على القضبان والفلنكات ومسامير التثبيت، خصوصًا على الخطوط التي تشهد كثافة تشغيل مرتفعة.
وأوضح أن الأحمال والاهتزازات المصاحبة لحركة القطارات قد تؤثر في مكونات البنية الأساسية، معتبرًا أن الأصوات المرتفعة والاهتزازات غير المعتادة التي قد تصاحب بعض الرحلات تستحق الفحص الفني لتحديد أسبابها.
وأشار إلى احتمال ارتباط زيادة الأحمال بتعرض أجزاء تثبيت القضبان للإجهاد أو التفكك، لكنه لم يقدم ضمن التصريحات المتاحة نتائج اختبارات ميدانية تثبت وقوع ذلك نتيجة وزن العربات الروسية.
وتتطلب معرفة الأسباب الفعلية لأي تلف في مكونات السكة فحص حالة القضبان والفلنكات وأجزاء التثبيت ونظم التعليق والعجلات، إلى جانب مراجعة سجلات الصيانة والسرعات والأحمال التشغيلية.
56 طنًا للعربة الروسية مقابل 20 طنًا لتالجو.. هل المقارنة دقيقة؟
استشهد الخبير بأرقام قال إنها تشير إلى وصول وزن عربة الركاب الروسية إلى نحو 56 طنًا، مقابل 20 طنًا لعربة من قطارات تالجو الإسبانية.
وأرجع هذا الاختلاف إلى طبيعة المواد المستخدمة في التصنيع، موضحًا أن العربات الروسية تعتمد على هياكل فولاذية، بينما تتميز قطارات تالجو باستخدام الألومنيوم خفيف الوزن.
وتؤكد البيانات الرسمية لوزارة النقل المصرية استخدام الألومنيوم في تصنيع قطارات تالجو العاملة على الشبكة المصرية، بما يساعد على تقليل الوزن واستهلاك الوقود.
لكن المقارنة بين الرقمين المذكورين لا تكفي وحدها لتحديد تأثير كل نوع من العربات على البنية الأساسية.
فلم تتوافر بيانات فنية رسمية تثبت أن جميع العربات الروسية العاملة في مصر تزن 56 طنًا، أو أن جميع عربات تالجو يبلغ وزن الواحدة منها 20 طنًا.
كما تختلف تصاميم العربات التقليدية عن قطارات تالجو، التي تستخدم عربات أقصر وأنظمة ارتكاز مفصلية، ما يجعل مقارنة الوزن الإجمالي للعربة الواحدة غير كافية للحكم على الأحمال الفعلية.
ولهذا فإن المعيار الهندسي الأهم هو الحمل الواقع على المحور، وعدد المحاور، وتوزيع الوزن على العجلات، ومدى توافق هذه الأحمال مع تصميم القضبان ومكونات السكة وسرعة التشغيل.
هل تتسبب العربات الثقيلة في خروج القطارات عن القضبان؟
لا يمكن اعتبار الوزن المرتفع سببًا مباشرًا لخروج القطار عن القضبان دون وجود نتائج تحقيق فني تثبت العلاقة في الحادث المحدد.
فالأحمال تنتقل من العجلات إلى القضبان، ثم الفلنكات والطبقات الحاملة للسكة، وتتأثر الإجهادات الناتجة عنها بعوامل متعددة تشمل حالة الخط ونظام التعليق والسرعة وطبيعة المنحنيات.
وقد تؤدي الأحمال غير المتوافقة مع مواصفات البنية الأساسية إلى زيادة الإجهاد والتآكل، لكن ذلك لا يعني أن كل عربة ثقيلة تتسبب تلقائيًا في تفكك مسامير التثبيت أو وقوع حادث.
ويتطلب التحقق من فرضية الخبير مراجعة بيانات الحمولة المحورية للعربات المستخدمة فعليًا في مصر، ومقارنتها بالحدود التصميمية المسموح بها على الخطوط التي تعمل عليها.
كما يستلزم تحديد أسباب حوادث العياط والإسماعيلية والإسكندرية الاعتماد على نتائج التحقيقات وتقارير الفحص الخاصة بكل واقعة، وليس الاستناد إلى تشابه ظروف الحوادث أو نوع القطار وحده.
ما الحل الذي اقترحه الخبير لمنع انقلاب العربات؟
اقترح الدكتور محمد سيد علي حسن دراسة تركيب مكونات معدنية صغيرة على جانبي البوجي، وهو الجزء الموجود أسفل عربة القطار الذي يحمل مجموعات العجلات ويساعد على توجيه حركتها.
ووفق التصور الذي عرضه، تعمل هذه المكونات على الحد من ابتعاد العربة عن مسار القضبان في حال خروج عجلاتها عن السكة، بما قد يقلل احتمالات الانقلاب وتفاقم الخسائر.
ويختلف هذا المقترح عن أنظمة منع خروج العجلات عن القضبان من الأساس؛ إذ يركز على الحد من الحركة الجانبية للعربة بعد وقوع الخروج، بهدف تقليل النتائج المحتملة للحادث.
وأكد الخبير أهمية دراسة إمكانية تطبيق هذا التصميم على عربات الركاب المصرية وإخضاعه للاختبارات الهندسية قبل اعتماده.
التجربة اليابانية.. ماذا حدث بعد حادث قطار 2004؟
استند الخبير في مقترحه إلى تجربة السكك الحديدية اليابانية، التي طورت أنظمة للحد من انحراف عربات القطارات بصورة كبيرة بعد خروجها عن القضبان.
وتوضح وثائق شركة شرق اليابان للسكك الحديدية أن حادث خروج قطار شينكانسن عن القضبان خلال زلزال نيجاتا عام 2004 دفع الشركة إلى تطوير مكونات توجيه معدنية على شكل حرف L، تُركب أسفل أجزاء من البوجي.
وتعمل هذه المكونات على تقييد الحركة الجانبية للعجلات بعد خروجها عن القضبان، للمساعدة على منع ابتعاد القطار بصورة كبيرة عن المسار.
وبحسب تقارير الشركة اليابانية، اكتمل تركيب هذه المكونات على قطارات الشينكانسن التابعة لها بحلول أغسطس 2008.
وشملت إجراءات السلامة اليابانية أيضًا تطوير وسائل لمنع انقلاب القضبان أو تحركها جانبيًا بعد تلف أجزاء التثبيت، إلى جانب تحسين أنظمة الكبح في حالات الطوارئ.
وخلال زلزال شرق اليابان عام 2011، خرج قطار شينكانسن كان في رحلة اختبار عن القضبان، وأشارت الدراسات الفنية اليابانية إلى احتمال مساهمة مكونات التوجيه في الحد من انحرافه.
وتؤكد هذه التجربة وجود تطبيق هندسي حقيقي لفكرة الحواجز المعدنية، لكنها لا تثبت إمكانية نقل التصميم نفسه إلى جميع القطارات المصرية دون تعديلات ودراسات توافق فني.
هل يمكن تطبيق الحل الياباني على السكك الحديدية المصرية؟
تضم منظومة السكك الحديدية المصرية أنواعًا مختلفة من عربات الركاب، من بينها العربات الروسية وقطارات تالجو الإسبانية.
وكانت وزارة النقل قد أعلنت التعاقد على تصنيع وتوريد 1300 عربة ركاب ضمن صفقة مع التحالف الروسي المجري، تشمل درجات وتجهيزات تشغيل متنوعة.
ويستلزم تقييم المقترح الياباني مراعاة الاختلافات بين عربات الركاب التقليدية وقطارات الشينكانسن، خصوصًا في تصميم البواجي وارتفاع العربات عن القضبان وأنظمة التعليق والسرعات.
كما يتطلب التأكد من أن المكونات الإضافية لا تتداخل مع أجزاء السكة أو تؤثر سلبًا على حركة العجلات خلال التشغيل العادي أو في المنحنيات.
ولم تتضمن المعلومات المتاحة إعلانًا رسميًا من الهيئة القومية لسكك حديد مصر عن اعتماد المقترح أو البدء في تجارب لتركيبه على العربات.
ويبقى التحقق من تأثير الأوزان على سلامة الشبكة، وتقييم جدوى الحواجز المعدنية، من اختصاص الجهات الفنية المعنية، استنادًا إلى الاختبارات والتقارير الهندسية ونتائج التحقيقات في الحوادث.
