ISO 5735-1:2024
(Main)Railway infrastructure — Non-destructive testing on rails in track — Part 1: Requirements for ultrasonic testing and evaluation principles
Railway infrastructure — Non-destructive testing on rails in track — Part 1: Requirements for ultrasonic testing and evaluation principles
This document specifies the requirements for testing principles and systems to produce comparable results with regard to location, type and size of discontinuities in rails. This document does not aim to give any guidelines for managing the result of ultrasonic rail testing. This document only applies to flat bottom (Vignole) railway rail profile 43 kg/m and above. This document only applies to continuous testing of rails installed in track for detecting internal discontinuities. This document only applies to testing equipment fitted to dedicated test vehicles or manually propelled devices. This document treats welded joints as plain rail. This document does not define the requirements for vehicle acceptance. This document does not apply to ultrasonic testing of rails in a production plant.
Infrastructure ferroviaire — Essais non destructifs sur les rails de voie — Partie 1: Exigences pour les principes d'évaluation et d'inspection par ultrasons
Le présent document spécifie les exigences pour les principes et systèmes d'essai afin d'obtenir des résultats comparables en tenant compte de la position, du type et des dimensions des discontinuités dans les rails. Le présent document n'entend pas fournir de lignes directrices pour la gestion des résultats des contrôles par ultrasons des rails en voie. Le présent document s'applique uniquement aux rails Vignole (fond plat) de masse supérieure ou égale à 43 kg/m. Le présent document s'applique uniquement aux contrôles continus des discontinuités internes affectant les rails en voie. Le présent document s'applique uniquement aux équipements d'essai utilisés sur des engins d'auscultation spécifiques ou sur des dispositifs déplacés manuellement. Le présent document considère les joints soudés comme des rails de pleine barre. Le présent document ne définit pas les exigences pour la validation des véhicules. Le présent document ne s'applique pas aux contrôles par ultrasons des rails en usine.
General Information
Standards Content (Sample)
International
Standard
ISO 5735-1
First edition
Railway infrastructure — Non-
2024-03
destructive testing on rails in track —
Part 1:
Requirements for ultrasonic testing
and evaluation principles
Infrastructure ferroviaire — Essais non destructifs sur les rails
de voie —
Partie 1: Exigences pour les principes d'évaluation et d'inspection
par ultrasons
Reference number
© ISO 2024
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Website: www.iso.org
Published in Switzerland
ii
Contents Page
Foreword .iv
Introduction .v
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms and definitions . 1
4 General . 3
5 Principle of ultrasonic testing in track . 3
6 Ultrasonic testing speed and detection of discontinuities . 3
7 Simulation of internal reflectors in reference rails . 4
Annex A (normative) Reflectors for reference rails in Europe . 5
Annex B (normative) Reflectors for reference rails in China .29
Annex C (normative) Reflectors for reference rails in Japan .39
Annex D (informative) Ultrasonic test areas in rails tested with test vehicles or manually
propelled devices .49
Bibliography .55
iii
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards
bodies (ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out through
ISO technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical committee
has been established has the right to be represented on that committee. International organizations,
governmental and non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work. ISO collaborates closely
with the International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of electrotechnical standardization.
The procedures used to develop this document and those intended for its further maintenance are described
in the ISO/IEC Directives, Part 1. In particular, the different approval criteria needed for the different types
of ISO document should be noted. This document was drafted in accordance with the editorial rules of the
ISO/IEC Directives, Part 2 (see www.iso.org/directives).
ISO draws attention to the possibility that the implementation of this document may involve the use of (a)
patent(s). ISO takes no position concerning the evidence, validity or applicability of any claimed patent
rights in respect thereof. As of the date of publication of this document, ISO had not received notice of (a)
patent(s) which may be required to implement this document. However, implementers are cautioned that
this may not represent the latest information, which may be obtained from the patent database available at
www.iso.org/patents. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.
Any trade name used in this document is information given for the convenience of users and does not
constitute an endorsement.
For an explanation of the voluntary nature of standards, the meaning of ISO specific terms and expressions
related to conformity assessment, as well as information about ISO's adherence to the World Trade
Organization (WTO) principles in the Technical Barriers to Trade (TBT), see www.iso.org/iso/foreword.html.
This document was prepared by Technical Committee ISO/TC 269, Railway applications, Subcommittee SC 1,
Infrastructure.
A list of all parts in the ISO 5735 series can be found on the ISO website.
Any feedback or questions on this document should be directed to the user’s national standards body. A
complete listing of these bodies can be found at www.iso.org/members.html.
iv
Introduction
This document represents the actual state of the art of continuous ultrasonic testing of rails in track applied
by railway companies.
Timely detection of discontinuities (irregularities) in the rails installed in track is very important to ensure
the strength and stability of the rails in track. Discontinuities pose a threat to the strength and integrity of
the rails and should be identified in order to ensure safer transportation.
Welded joints are included but do not get a specific focus.
v
International Standard ISO 5735-1:2024(en)
Railway infrastructure — Non-destructive testing on rails
in track —
Part 1:
Requirements for ultrasonic testing and evaluation principles
1 Scope
This document specifies the requirements for testing principles and systems to produce comparable results
with regard to location, type and size of discontinuities in rails. This document does not aim to give any
guidelines for managing the result of ultrasonic rail testing. This document only applies to flat bottom
(Vignole) railway rail profile 43 kg/m and above.
This document only applies to continuous testing of rails installed in track for detecting internal
discontinuities.
This document only applies to testing equipment fitted to dedicated test vehicles or manually propelled
devices. This document treats welded joints as plain rail.
This document does not define the requirements for vehicle acceptance. This document does not apply to
ultrasonic testing of rails in a production plant.
2 Normative references
The following documents are referred to in the text in such a way that some or all of their content constitutes
requirements of this document. For dated references, only the edition cited applies. For undated references,
the latest edition of the referenced document (including any amendments) applies.
ISO 5577:2017, Non-destructive testing — Ultrasonic testing — Vocabulary
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the terms and definitions given in ISO 5577 and the following apply.
ISO and IEC maintain terminology databases for use in standardization at the following addresses:
— ISO Online browsing platform: available at https:// www .iso .org/ obp
— IEC Electropedia: available at https:// www .electropedia .org/
3.1
structure of the rail
components that constitute the rail as shown in Figure 1
Key
1 field side
2 gauge side
3 rail head
4 rail web
5 rail foot
running surface
gauge corner area
rail head side area
rail head fillet radius area
rail web area
rail foot fillet radius area
rail foot area
Figure 1 — Structure of the rail
3.2
reference reflector
artificial feature designed to represent a discontinuity of a known size, orientation and position for
continuous testing of an ultrasonic system
3.3
indication
signal shown on the display of an ultrasonic instrument or system as a result of received ultrasonic pulse
[SOURCE: ISO 5577:2017, 6.5.14, modified — "which can be separated from noise, surface and back-wall
echoes" has been replaced with "or system as a result of received ultrasonic pulse" in the definition.]
4 General
In order to verify the performance of the continuous ultrasonic systems for rail testing, there shall be
defined reference reflectors in a test track. These reference reflectors shall be recorded and reported at the
normal operational speed of the test vehicle/system.
The reference rails in the test track shall be constructed from new rail to provide the correct head profile
and running surface condition. Rails with corrosion on the running surface shall be cleaned to allow the
transmission of sound prior to any testing, for example using a powered steel wire brush.
Evidence of an indication is obtained by non-destructive testing.
In this document, a test system uses sound at a frequency range of 2 MHz to 5 MHz.
A flat-bottomed hole (FBH) shall be machined using a twist drill at the appropriate diameter followed by
a slot drill hole of the same diameter to the required depth to generate the flat end of the hole. Accuracy in
diameter and depth shall be within 0,1 mm. Accuracy in angle shall be within 0,1°.
A side-drilled hole (SDH) shall be machined using a twist drill at the appropriate diameter. Accuracy in
diameter shall be within 0,1 mm. Accuracy in angle shall be within 0,1°.
An electrical discharge machined (EDM) notch shall be machined to the desired shape and orientation with
an accuracy of 0,1 mm. Accuracy in angle shall be within 0,1°. As an alternative for the manufacturing of
reflectors in longer sections of rail, water jet cutting can be used instead of EDM.
Due to wear of the rail, dimension can vary. If the rail is used for distance and sensitivity setting of ultrasonic
testing (UT) inspection devices, this needs to be taken into account.
A verification of the ultrasonic testing inspection devices shall be carried out to the specification and
intervals required by the infrastructure manager.
5 Principle of ultrasonic testing in track
Ultrasonic waves transmitted into the structure of the rail, see Figure 1, are reflected from the surfaces of
the rail body. Fractures and other discontinuities within the rail, as well as the boundary of the rail act as
reflecting surfaces. By receiving, recording and interpreting the returned ultrasonic signals, it is possible
to detect discontinuities within a rail installed in track before they present an unacceptable risk to the
integrity and strength of the rail. Annex D gives examples of test areas in rails tested with test vehicles or
manually propelled devices.
6 Ultrasonic testing speed and detection of discontinuities
Ultrasonic beams have a width which is determined by the size of the transducer and the frequency. All
reflectors interact with the ultrasonic beam. The beam sweeps across the reflector when either the vehicle
or the manually propelled device, or both, travels along the track. The sound wave is being reflected and
detected by the transducer. All ultrasonic systems use a gate threshold level and the system records a
response when the reflection is above the gate threshold level. By controlling the gain in the ultrasonic
system and the gate threshold level the number of responses for a given size of reflector can be defined.
When evaluating an A-scan, a signal to noise ratio of at least 3 is required.
The B-scan display of a reflector should not contain unwanted representation of spurious and multiple echoes.
A reflector can be sized by setting the system parameters so that a known number of responses are received
from a known sized reference reflector. The relationship of the number of responses and the size of the
reference reflector is known. This applies to all the reflectors given in Annex A, Annex B and Annex C.
The maximum testing speed depends upon the rail profile (longitudinal and transverse), reflector size to be
detected, the beam width, sampling frequency and the number of responses required for an indication to be
recorded.
The non-direct tested zone depends on the sensitivity of used ultrasonic system and testing speed.
7 Simulation of internal reflectors in reference rails
Reference rails incorporating sets of reference reflectors selected from the given tables of reflectors shall
be created. They shall be installed in the left and right rails of a section of track if test vehicles are used. If
only trolleys or manually propelled devices are used, the reference rails may be installed out-of-track. The
length of the reference rails is not defined by this document. Reference reflectors shall be orientated to
check probes scanning in both directions.
To prevent the influence of water and dirt on the ultrasonic responses, reference holes and notches shall be
plugged with a synthetic compound.
Where the reference rails carry the traffic, the infrastructure manager shall carry out a risk assessment to
determine if reinforcement of the reference rail is necessary at reference reflector location (fishplates or
similar) and determine the maintenance regime of the reference rails.
When several values are given for a certain quantity, all tables in Annex A, Annex B and Annex C shall be
consulted. If a range is given for a quantity, the user may choose a value within this range.
For example, reflector No. 01, see Table A.1, consists of two holes in a rail. All holes have a diameter of 6 mm.
The distance from the running surface to the centre of the hole is 12 mm for the first hole and 20 mm for the
second hole respectively. Choosing to install reflector No. 01 leads to two holes in the reference rail.
Reflector No. 02, see Table A.1, consists of four holes in a rail, two holes for the forward direction and two
holes for the backward direction. The distance from the running surface (see Figure A.2) can be chosen
within a range of 10 mm to 20 mm. The holes per direction have a diameter of 5 mm and 10 mm respectively.
Choosing to install reflector No. 02 leads to at least four holes in the reference rail.
Annex A
(normative)
Reflectors for reference rails in Europe
A.1 Dimensions of reflectors in reference rails
Reference rails shall be created with the reflectors and dimensions of Table A.1.
Table A.1 — Description of reference reflectors and their dimensions
No. Figure Description Dimensions
mm
a = 12; 20
01 Figure A.1 Volumetric reflector in rail head
d = 6
a = 10 to 20
02 Figure A.2 Central transverse reflector (20°) in rail head
d = 5; 10
a = 10 to 20
03 Figure A.3 Gauge transverse reflector (20°) in rail head b = 10 to 15
d = 5; 10
a = 20
04 Figure A.4 Full width transverse reflector (20°) in rail head d = 3
l = 7
a = 20
05 Figure A.5 Full width transverse reflector (35°) in rail head d = 3
l = 7
a = 20
06 Figure A.6 Full width transverse reflector (53°) in rail head d = 3
l = 7
a = 25
07 Figure A.7 Volumetric reflector gauge side of rail head b = 20; 25; 30; 36
d = 6 to 8
a = 25
08 Figure A.8 Volumetric reflector field side of rail head b = 20; 25; 30; 36
d = 6 to 8
a = 20
09 Figure A.9 Horizontal reflector in rail head
d = 8; 10
10 Figure A.10 Horizontal bolt hole slot l = 5; 10
11 Figure A.11 Bolt hole slot, position A l = 5; 10
12 Figure A.12 Bolt hole slot, position B l = 5; 10
13 Figure A.13 Bolt hole slot, position C l = 5; 10
14 Figure A.14 Bolt hole slot, position D l = 5; 10
15 Figure A.15 Volumetric reflector at head – web radius d = 6
16 Figure A.16 Volumetric reflector at mid – web d = 6
17 Figure A.17 Volumetric reflector at foot – web radius d = 6
d = 3
18 Figure A.18 Head – web radius transverse reflector (35°)
l = 10
d = 3
19 Figure A.19 Foot – web radius transverse reflector (53°)
l = 10
For symbols, see relevant figures in Clause A.3.
TTabablele A A.11 ((ccoonnttiinnueuedd))
No. Figure Description Dimensions
mm
a = 20
20 Figure A.20 Vertical longitudinal reflector (version 1) h = 10; 15; 20
l = 50 to 100
a = 20
21 Figure A.21 Vertical longitudinal reflector (version 2) d = 5
l = 50 to 100
c = 5
c = 10
22 Figure A.22 Change in foot depth
l = 80
w = 30
c = 5
23 Figure A.23 Rail foot notch 5 mm
r = 17
c = 10
24 Figure A.24 Rail foot notch 10 mm
r = 22
a = 25
25 Figure A.25 Multiple repeated reflector d = 6
10 holes within 2 000
a = 25
d = 6
l = 8
l = 9
26 Figure A.26 Resolution check reflector l = 11
l = 13
l = 16
l = 21
l = 26
For symbols, see relevant figures in Clause A.3.
A.2 Detection of reference reflectors
The reference reflectors listed in Table A.1 shall be detectable with the probe angles listed in Table A.2.
Where the end of a drill hole is used as a reflector the hole bottom shall be machined flat (FBH – flat
bottomed hole).
The ultrasonic probe angles listed in Table A.2 are used in most ultrasonic test vehicles or manually propelled
devices. The infrastructure manager shall define which probe angles are to be used. The infrastructure
manager shall decide for which reflector a loss of rail foot reflection should be represented. This depends on
what reflectors are to be detected.
All angled probes shall be configured to scan in both directions (forward and backward). Reference
reflectors shall be orientated to check probe scanning in both directions.
Table A.2 — Reference reflectors to be detected with defined probe angles
Parallel within Squinting in the
Centreline of the rail head the gauge side or direction of gauge
field side side or field side
No. Reflector
Transverse
0° 35° to 40° 50° to 60° 65° to 70° 65° to 70° 65° to 70°
45° to 55°
Volumetric reflector in
01 X X X X X X
rail head
Central transverse
02 reflector (20°) in rail X
head
Gauge transverse
03 reflector (20°) in rail X
head
Full width transverse
04 reflector (20°) in rail X X
head
Full width transverse
05 reflector (35°) in rail X X X
head
Full width transverse
06 reflector (53°) in rail X
head
Volumetric reflector
07 X X
gauge side of rail head
Volumetric reflector
08 X X
field side of rail head
Horizontal reflector in
09 X
rail head
Horizontal bolt hole
10 X
slot
Bolt hole slot, position
11 X
A
Bolt hole slot, position
12 X
B
13 Bolt hole slot, position C X
Bolt hole slot, position
14 X
D
Volumetric reflector at
15 X X X
head – web radius
Volumetric reflector at
16 X X
mid – web
Volumetric reflector at
17 X X
foot – web radius
Head – web radius
18 transverse reflector X
(35°)
Foot – web radius
19 transverse reflector X
(53°)
Vertical longitudinal
20 X
reflector (version 1)
Vertical longitudinal
21 X X
reflector (version 2)
22 Change in foot depth X
23 Rail foot notch 5 mm X
24 Rail foot notch 10 mm X
Multiple repeated
25 X X X X X X
reflector
Resolution check
26 X X X X X
reflector
A.3 Figures of reference reflectors
This clause specifies figures of reference reflectors.
Key
a see Table A.1
d see Table A.1
Figure A.1 — Volumetric reflector in rail head
Key
a see Table A.1 l 20 mm
d see Table A.1 1 weld
α 20° 2 plug of rail steel
Figure A.2 — Central transverse reflector (20°) in rail head
Key
a see Table A.1
b see Table A.1
d see Table A.1
α 20°
l 20 mm
...
Norme
internationale
ISO 5735-1
Première édition
Infrastructure ferroviaire — Essais
2024-03
non destructifs sur les rails de voie —
Partie 1:
Exigences pour les principes
d'évaluation et d'inspection par
ultrasons
Railway infrastructure — Non-destructive testing on rails in track —
Part 1: Requirements for ultrasonic testing and evaluation
principles
Numéro de référence
DOCUMENT PROTÉGÉ PAR COPYRIGHT
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publication ne peut être reproduite ni utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun procédé, électronique ou mécanique,
y compris la photocopie, ou la diffusion sur l’internet ou sur un intranet, sans autorisation écrite préalable. Une autorisation peut
être demandée à l’ISO à l’adresse ci-après ou au comité membre de l’ISO dans le pays du demandeur.
ISO copyright office
Case postale 401 • Ch. de Blandonnet 8
CH-1214 Vernier, Genève
Tél.: +41 22 749 01 11
E-mail: copyright@iso.org
Web: www.iso.org
Publié en Suisse
ii
Sommaire Page
Avant-propos .iv
Introduction .v
1 Domaine d’application . 1
2 Références normatives . 1
3 Termes et définitions . 1
4 Généralités . 3
5 Principe des contrôles par ultrasons en voie . 3
6 Vitesse d'auscultation et détection de discontinuités . 3
7 Simulation des réflecteurs internes sur des rails de référence . 4
Annexe A (normative) Réflecteurs pour rails de référence en Europe . 5
Annexe B (normative) Réflecteurs pour rails de référence en Chine .28
Annexe C (normative) Réflecteurs pour rails de référence au Japon .37
Annexe D (informative) Zones de contrôle par ultrasons sur des rails inspectés avec des engins
d'auscultation ou des dispositifs déplacés manuellement . 47
Bibliographie .52
iii
Avant-propos
L'ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d'organismes
nationaux de normalisation (comités membres de l'ISO). L'élaboration des Normes internationales est en
général confiée aux comités techniques de l'ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude a le droit de
faire partie du comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales, gouvernementales et non
gouvernementales, en liaison avec l'ISO participent également aux travaux. L'ISO collabore étroitement avec
la Commission électrotechnique internationale (IEC) en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.
Les procédures utilisées pour élaborer le présent document et celles destinées à sa mise à jour sont
décrites dans les Directives ISO/IEC, Partie 1. Il convient, en particulier, de prendre note des différents
critères d'approbation requis pour les différents types de documents ISO. Le présent document a
été rédigé conformément aux règles de rédaction données dans les Directives ISO/IEC, Partie 2 (voir
www.iso.org/directives).
L’ISO attire l’attention sur le fait que la mise en application du présent document peut entraîner l’utilisation
d’un ou de plusieurs brevets. L’ISO ne prend pas position quant à la preuve, à la validité et à l’applicabilité de
tout droit de brevet revendiqué à cet égard. À la date de publication du présent document, l’ISO n'avait pas
reçu notification qu’un ou plusieurs brevets pouvaient être nécessaires à sa mise en application. Toutefois,
il y a lieu d’avertir les responsables de la mise en application du présent document que des informations
plus récentes sont susceptibles de figurer dans la base de données de brevets, disponible à l'adresse
www.iso.org/brevets. L'ISO ne saurait être tenue pour responsable de ne pas avoir identifié de tels droits de
propriété et averti de leur existence.
Les appellations commerciales éventuellement mentionnées dans le présent document sont données pour
information, par souci de commodité, à l'intention des utilisateurs et ne sauraient constituer un engagement.
Pour une explication de la nature volontaire des normes, la signification des termes et expressions
spécifiques de l'ISO liés à l'évaluation de la conformité, ou pour toute information au sujet de l'adhésion de
l'ISO aux principes de l'Organisation mondiale du commerce (OMC) concernant les obstacles techniques au
commerce (OTC), voir le lien suivant: www.iso.org/iso/foreword.html.
Le présent document a été élaboré par le Comité Technique ISO/TC 269, Applications ferroviaires, souscomité
SC 1, Infrastructure.
Une liste de toutes les parties de la série ISO 5735 se trouve sur le site web de l’ISO.
Il convient que l’utilisateur adresse tout retour d’information ou toute question concernant le présent
document à l’organisme national de normalisation de son pays. Une liste exhaustive desdits organismes se
trouve à l’adresse www.iso.org/members.html.
iv
Introduction
Le présent document décrit l'état de l'art des contrôles continus par ultrasons des rails en voie appliqués par
les compagnies ferroviaires.
La détection précoce des discontinuités des rails installés en voie est essentielle pour assurer la résistance
et la stabilité des rails en voie. Les discontinuités compromettent de manière significative la résistance et
l'intégrité des rails. C'est pourquoi il convient de les identifier rapidement afin d'assurer la sécurité des
transports.
Le présent document inclut les joints soudés, mais ils ne sont pas décrits en détail.
v
Norme internationale ISO 5735-1:2024(fr)
Infrastructure ferroviaire — Essais non destructifs sur les
rails de voie —
Partie 1:
Exigences pour les principes d'évaluation et d'inspection par
ultrasons
1 Domaine d’application
Le présent document spécifie les exigences pour les principes et systèmes d'essai afin d'obtenir des résultats
comparables en tenant compte de la position, du type et des dimensions des discontinuités dans les rails.
Le présent document n'entend pas fournir de lignes directrices pour la gestion des résultats des contrôles
par ultrasons des rails en voie. Le présent document s'applique uniquement aux rails Vignole (fond plat) de
masse supérieure ou égale à 43 kg/m.
Le présent document s'applique uniquement aux contrôles continus des discontinuités internes affectant les
rails en voie.
Le présent document s'applique uniquement aux équipements d'essai utilisés sur des engins d'auscultation
spécifiques ou sur des dispositifs déplacés manuellement. Le présent document considère les joints soudés
comme des rails de pleine barre.
Le présent document ne définit pas les exigences pour la validation des véhicules. Le présent document ne
s'applique pas aux contrôles par ultrasons des rails en usine.
2 Références normatives
Les documents suivants sont cités dans le texte de sorte qu’ils constituent, pour tout ou partie de leur
contenu, des exigences du présent document. Pour les références datées, seule l’édition citée s’applique. Pour
les références non datées, la dernière édition du document de référence s'applique (y compris les éventuels
amendements).
ISO 5577:2017, Essais non destructifs — Contrôle par ultrasons — Vocabulaire
3 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions de l'ISO 5577, ainsi que les suivants
s'appliquent.
L'ISO et l'IEC tiennent à jour des bases de données terminologiques destinées à être utilisées en normalisation,
consultables aux adresses suivantes :
— ISO Online browsing platform : disponible à l'adresse https:// www .iso .org/ obp"
— IEC Electropedia : disponible à l'adresse https:// www .electropedia .org/
3.1
structure du rail
composants qui constituent le rail (voir la Figure 1)
Légende
1 flanc inactif du champignon
2 flanc actif du champignon
3 champignon
4 âme
5 patin
table de roulement
congé de roulement
face interne du champignon
congé âme-champignon
âme
congé âme-patin
patin
Figure 1 — Structure du rail
3.2
réflecteur de référence
dispositif artificiel dont le but est de représenter une discontinuité de dimension, d'orientation et de position
connues dans le cadre des contrôles continus par ultrasons
3.3
indication
signal affiché sur l'écran d'un appareil ou d'un système de contrôle par ultrasons en réponse à une impulsion
ultrasonore reçue
[SOURCE: : ISO 5577:2017, 6.5.14, modifiée — la partie de la définition « qui peut être séparé du bruit, des
échos de surface et des échos de fond » a été remplacée par « d'un système de contrôle par ultrasons en
réponse à une impulsion ultrasonore reçue ».]
4 Généralités
Afin de vérifier les performances des systèmes de contrôle continu par ultrasons pour contrôler les rails, des
réflecteurs de référence doivent être définis sur une voie d'essai. Ces réflecteurs de référence doivent être
enregistrés et restitués à la vitesse normale d'exploitation de l'engin/du système d'essai.
Le rail de référence sur la voie d'essai doit être élaboré à partir d'un rail neuf afin de fournir un profil de
champignon et un état de surface de roulement corrects. Les rails présentant de la corrosion sur la table de
roulement doivent être nettoyés avant chaque essai afin de permettre une transmission correcte du son, par
exemple à l'aide d'une brosse rotative à fils métalliques.
La démonstration d’une indication est effectuée par des essais non destructifs.
Dans le présent document, un système d’essai utilise le son à une gamme de fréquences de 2 MHz à 5 MHz.
Un trou à fond plat (TFP) doit être usiné au diamètre approprié à l'aide d'un foret, puis un autre trou de
même diamètre doit être percé à la profondeur nécessaire pour assurer la planéité du fond. La précision du
diamètre et de la profondeur doit respecter une tolérance de 0,1 mm. La précision de l'angle doit respecter
une tolérance de 0,1°.
Un trou percé latéralement doit être usiné au diamètre approprié à l'aide d'un foret. La précision du diamètre
doit respecter une tolérance de 0,1 mm. La précision de l'angle doit respecter une tolérance de 0,1°.
Un usinage par électroérosion doit être réalisé à la forme et à l'orientation souhaitées, dont la précision
respecte une tolérance de 0,1 mm. La précision de l'angle doit respecter une tolérance de 0,1°. Pour les
longues sections de voie, il est possible d'utiliser un procédé d'électroérosion ou un procédé de découpage
par jet d'eau au lieu d'usiner des défauts artificiels (réflecteurs).
En raison de l'usure du rail, les cotes peuvent varier. Si le rail est utilisé pour étalonner la distance et la
sensibilité des dispositifs de contrôle par ultrasons (UT), cela doit être pris en compte.
Les dispositifs de contrôle par ultrasons doivent être vérifiés conformément à la spécification et selon les
intervalles exigés par le gestionnaire de l'infrastructure.
5 Principe des contrôles par ultrasons en voie
Les ondes ultrasonores transmises dans la structure du rail (voir la Figure 1) sont réfléchies sur les surfaces
extérieures du rail. Les fissures et autres discontinuités présentes dans le rail, et sur la surface extérieure du
rail, agissent comme des surfaces réfléchissantes. En réceptionnant, enregistrant et interprétant les signaux
ultrasonores renvoyés, il est possible de détecter des discontinuités dans les rails en voie avant qu'elles ne
présentent un risque inacceptable pour l'intégrité et la résistance des rails. L'Annexe D donne des exemples
de zones de contrôle sur des rails inspectés avec des engins d'auscultation ou des dispositifs déplacés
manuellement.
6 Vitesse d'auscultation et détection de discontinuités
Les faisceaux ultrasonores ont une largeur déterminée par les dimensions et la fréquence du transducteur.
Tous les réflecteurs interagissent avec le faisceau ultrasonore. Le faisceau rencontre le réflecteur lorsque
l'engin d'auscultation et/ou le dispositif déplacé manuellement circulent sur la voie. L’onde sonore est alors
réfléchie et détectée par le transducteur. Tous les systèmes de contrôle par ultrasons utilisent un seuil dans
une porte de sélection, et le système enregistre une réponse lorsque la réflexion est supérieure au seuil
choisi. En contrôlant le gain du système de contrôle par ultrasons et le seuil de la porte de sélection, il est
possible de définir le nombre de réponses pour une dimension donnée de réflecteur.
Lors de l'évaluation d'une représentation de type A, un rapport signal/bruit minimal de 3 est exigé.
Il convient que la représentation de type B d'un réflecteur ne contienne pas d'échos parasites et de répétitions
d'échos indésirables.
La taille d'un réflecteur peut être dimensionnée en étalonnant les paramètres du système sur le nombre
de réponses connu avec un réflecteur de référence de dimensions connues. La relation entre le nombre
de réponses et les dimensions du réflecteur de référence est connue. Cela s'applique à tous les réflecteurs
indiqués à l'Annexe A, l'Annexe B et l'Annexe C.
La vitesse d'essai maximale dépend du profil (longitudinal et transversal) du rail, des dimensions des
réflecteurs à détecter, de la largeur du faisceau, de la fréquence d'échantillonnage et du nombre de réponses
nécessaires pour pouvoir enregistrer une indication.
La zone de contrôle indirect dépend de la sensibilité du système de contrôle par ultrasons utilisé et de la
vitesse d’essai.
7 Simulation des réflecteurs internes sur des rails de référence
Des rails de référence incorporant les ensembles de réflecteurs de référence choisis dans les tableaux de
réflecteurs appropriés doivent être élaborés. Ils doivent être installés sur les rails gauche et droit d'une
section de voie si des engins d'auscultation sont utilisés. Si seuls des chariots ou des dispositifs déplacés
manuellement sont utilisés, les rails de référence peuvent être installés hors voie. La longueur des rails de
référence n'est pas définie par le présent document. Les réflecteurs de référence doivent être orientés pour
vérifier le fonctionnement des sondes dans les deux directions.
Pour empêcher l'influence de l'eau et des pollutions sur les réponses ultrasonores, les trous et entailles de
référence doivent être bouchés par un composé synthétique.
Lorsque des trains circulent sur les rails de référence, le gestionnaire de l'infrastructure doit effectuer une
analyse des risques afin de déterminer s'il est nécessaire de renforcer le rail de référence à l’emplacement
du réflecteur de référence (par des éclisses ou des moyens similaires) et de déterminer le régime de
maintenance des rails de référence.
Lorsque plusieurs valeurs sont indiquées pour une grandeur donnée, l’ensemble des tableaux correspondants
de l'Annexe A, de l'Annexe B et de l'Annexe C doit être consulté. Si une plage est indiquée pour une grandeur
donnée, l'utilisateur peut choisir une valeur dans cet intervalle.
Par exemple, le réflecteur n° 01 (voir le Tableau A.1) se compose de deux trous dans un rail. Tous les trous ont
un diamètre de 6 mm. La distance de la table de roulement par rapport au centre du trou est de 12 mm pour
le premier trou et de 20 mm pour le second trou. L’installation du réflecteur n° 01 nécessite le percement de
deux trous dans le rail de référence.
Le réflecteur n° 02 (voir le Tableau A.1) se compose de quatre trous dans un rail. Deux trous sont percés
dans une direction, et deux trous sont percés dans la direction opposée. La distance par rapport à la table
de roulement (voir la Figure A.2) peut être choisie dans une plage de 10 mm à 20 mm. Les perçages par
direction ont respectivement des diamètres de 5 mm et 10 mm. L’installation du réflecteur n° 02 nécessite le
percement de quatre trous au minimum dans le rail de référence.
Annexe A
(normative)
Réflecteurs pour rails de référence en Europe
A.1 Cotes des réflecteurs dans les rails de référence
Les rails de référence doivent être élaborés en utilisant les réflecteurs et les cotes du Tableau A.1.
Tableau A.1 — Description des réflecteurs de référence et leurs cotes
N° Figure Description Cotes
mm
a = 12 ; 20
01 Figure A.1 Réflecteur volumique dans le champignon
d = 6
a = 10 à 20
02 Figure A.2 Réflecteur transversal (20°) centré dans l'axe du champignon
d = 5 ; 10
a = 10 à 20
Réflecteur transversal (20°) décentré au niveau du congé du champi-
03 Figure A.3 b = 10 à 15
gnon
d = 5 ; 10
a = 20
04 Figure A.4 Réflecteur transversal (20°) sur toute la largeur du champignon d = 3
l = 7
a = 20
05 Figure A.5 Réflecteur transversal (35°) sur toute la largeur du champignon d = 3
l = 7
a = 20
06 Figure A.6 Réflecteur transversal (53°) sur toute la largeur du champignon d = 3
l = 7
a = 25
07 Figure A.7 Réflecteur volumique sur le flanc actif du champignon b = 20 ; 25 ; 30 ; 36
d = 6 à 8
a = 25
08 Figure A.8 Réflecteur volumique sur le flanc inactif du champignon b = 20 ; 25 ; 30 ; 36
d = 6 à 8
a = 20
09 Figure A.9 Réflecteur horizontal dans le champignon
d = 8 ; 10
10 Figure A.10 Encoche horizontale dans le trou d'éclissage l = 5 ; 10
11 Figure A.11 Encoche dans le trou d'éclissage en position A l = 5 ; 10
12 Figure A.12 Encoche dans le trou d'éclissage en position B l = 5 ; 10
13 Figure A.13 Encoche dans le trou d'éclissage en position C l = 5 ; 10
14 Figure A.14 Encoche dans le trou d'éclissage en position D l = 5 ; 10
15 Figure A.15 Réflecteur volumique au congé âme-champignon d = 6
16 Figure A.16 Réflecteur volumique au milieu de l'âme d = 6
17 Figure A.17 Réflecteur volumique au congé âme-patin d = 6
d = 3
18 Figure A.18 Réflecteur transversal au congé âme-champignon (35°)
l = 10
d = 3
19 Figure A.19 Réflecteur transversal au congé âme-patin (53°)
l = 10
Pour l’explication des symboles, voir les figures correspondantes de l’Article A.3.
TTabableleaauu A A.11 ((ssuuiitte)e)
N° Figure Description Cotes
mm
a = 20
20 Figure A.20 Réflecteur longitudinal vertical (version 1) h = 10 ; 15 ; 20
l = 50 à 100
a = 20
21 Figure A.21 Réflecteur longitudinal vertical (version 2) d = 5
l = 50 à 100
c = 5
c = 10
22 Figure A.22 Encochage au patin
l = 80
w = 30
c = 5
23 Figure A.23 Encoche de 5 m dans le patin
r = 17
c = 10
24 Figure A.24 Encoche de 10 mm dans le patin
r = 22
a = 25
25 Figure A.25 Réflecteurs répétés multiples d = 6
10 trous sur 2 000
a = 25
d = 6
l = 8
l = 9
26 Figure A.26 Réflecteur de contrôle de résolution l = 11
l = 13
l = 16
l = 21
l = 26
Pour l’explication des symboles, voir les figures correspondantes de l’Article A.3.
A.2 Détection des réflecteurs de référence
Les réflecteurs de référence indiqués dans le Tableau A.1 doivent être détectables par les sondes avec les
angles indiqués dans le Tableau A.2.
Lorsque le fond d'un trou de perçage est utilisé comme réflecteur, le fond du trou doit être usiné avec un
fond plat (trou à fond plat, TFP).
Les angles des sondes indiqués dans le Tableau A.2 sont utilisés dans la plupart des engins de contrôle par
ultrasons ou dispositifs déplacés manuellement. Le gestionnaire de l'infrastructure doit définir les angles
de sonde à utiliser. Le gestionnaire de l'infrastructure doit décider pour quel réflecteur il convient de
représenter une atténuation d'écho de fond. Ces éléments dépendent des réflecteurs à détecter.
Toutes les sondes d'angle doivent être configurées pour fonctionner dans les deux directions (en avant et en
arrière). Les réflecteurs de référence doivent être orientés pour vérifier le fonctionnement des sondes dans
les deux directions.
Tableau A.2 — Réflecteurs de référence à détecter avec des angles de sonde définis
Parallèle dans Orienté vers
le flanc actif/ le flanc actif/
Axe du champignon
inactif du inactif du
N° Réflecteur
champignon champignon
35° à 50° à 45° à 55° 65° à
0° 65° à 70° 65° à 70°
40° 60° transversal 70°
01 Réflecteur volumique dans le champignon X X X X X X
Réflecteur transversal (20°) centré dans l'axe du champi-
02 X
gnon
Réflecteur transversal (20°) décentré au niveau du congé
03 X
du champignon
Réflecteur transversal (20°) sur toute la largeur du cham-
04 X X
pignon
Réflecteur transversal (35°) sur toute la largeur du cham-
05 X X X
pignon
Réflecteur transversal (53°) sur toute la largeur du cham-
06 X
pignon
07 Réflecteur volumique sur le flanc actif du champignon X X
08 Réflecteur volumique sur le flanc inactif du champignon X X
09 Réflecteur horizontal dans le champignon X
10 Encoche horizontale dans le trou d'éclissage X
11 Encoche dans le trou d'éclissage en position A X
12 Encoche dans le trou d'éclissage en position B X
13 Encoche dans le trou d'éclissage en position C X
14 Encoche dans le trou d'éclissage en position D X
15 Réflecteur volumique au congé âme-champignon X X X
16 Réflecteur volumique au milieu de l'âme X X
17 Réflecteur volumique au congé âme-patin X X
18 Réflecteur transversal au congé âme-champignon (35°) X
19 Réflecteur transversal au congé âme-patin (53°) X
20 Réflecteur longitudinal vertical (version 1) X
21 Réflecteur longitudinal vertical (version 2) X X
22 Encochage au patin X
23 Encoche de 5 mm dans le patin X
24 Encoche de 10 mm dans le patin X
25 Réflecteurs répétés multiples X X X X X X
26 Réflecteur de contrôle de résolution X X X X X
A.3 Figures des réflecteurs de référence
Le présent article spécifie les figures des réflecteurs de référence.
Légende
a voir le Tableau A.1
d voir le Tableau A.1
Figure A.1 — Réflecteur volumique dans le champignon
Légende
a voir le Tableau A.1
d voir le Tableau A.1
α 20°
l 20 mm
1 soudure
2 bouchon en acier à rail
Figure A.2 — Réflecteur transversal au centre (20°) du champignon
Légende
a voir le Tableau A.1 l 20 mm
b voir le Tableau A.1 1 soudure
d voir le Tableau A.1 2 bouchon en acier à rail
α 20° 3 face intérieure du rail
Figure A.3 — Réfl
...
Première édition
2024-07-03
Infrastructures ferroviairesInfrastructure ferroviaire — Essais non
destructifs sur les rails de voie —
Partie 1:
Exigences pour les principes d'évaluation et d'inspection par
ultrasons
Railway infrastructure — Non-destructive testing on rails in track —
Part 1: Requirements for ultrasonic testing and evaluation principles
Tous droits réservés. Sauf indication contraireprescription différente ou nécessité dans le contexte de sa mise en oeuvre,
aucune partie de cette publication ne peut être reproduite ni utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun procédé,
électronique ou mécanique, y compris la photocopie, l’affichageou la diffusion sur l’internet ou sur un intranet, sans
autorisation écrite préalable. Les demandes d’autorisation peuventUne autorisation peut être adresséesdemandée à l’ISO
à l’adresse ci-après ou au comité membre de l’ISO dans le pays du demandeur.
ISO copyright office
CP 401 • Ch. de Blandonnet 8
CH-1214 Vernier, GenèveGeneva
Tél. Phone: + 41 22 749 01 11
E-mail: copyright@iso.org
Site internet Website: www.iso.org
Publié en Suisse
ii
Sommaire
Avant-propos . iv
Introduction . v
Partie 1: Exigences pour les principes d'évaluation et d'inspection par ultrasons . 1
1 Domaine d’application . 1
2 Références normatives . 1
3 Termes et définitions . 1
4 Généralités . 4
5 Principe des contrôles par ultrasons en voie . 4
6 Vitesse d'auscultation et détection de discontinuités . 4
7 Simulation des réflecteurs internes sur des rails de référence . 5
Annexe A (normative) Réflecteurs pour rails de référence en Europe . 6
Annexe B (normative) Réflecteurs pour rails de référence en Chine . 29
Annexe C (normative) Réflecteurs pour rails de référence au Japon . 39
Annexe D (informative) Zones de contrôle par ultrasons sur des rails inspectés avec des engins
d'auscultation ou des dispositifs déplacés manuellement . 49
Bibliographie . 55
iii
Avant-propos
L'ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d'organismes
nationaux de normalisation (comités membres de l'ISO). L'élaboration des Normes internationales est en
général confiée aux comités techniques de l'ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude a le droit de
faire partie du comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales, gouvernementales et non
gouvernementales, en liaison avec l'ISO participent également aux travaux. L'ISO collabore étroitement avec
la Commission électrotechnique internationale (IEC) en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.
Les procédures utilisées pour élaborer le présent document et celles destinées à sa mise à jour sont décrites
dans les Directives ISO/IEC, Partie 1. Il convient, en particulier, de prendre note des différents critères
d'approbation requis pour les différents types de documents ISO. Le présent document a été rédigé
conformément aux règles de rédaction données dans les Directives ISO/IEC, Partie 2 (voir
www.iso.org/directives).
L’ISO attire l’attention sur le fait que la mise en application du présent document peut entraîner l’utilisation
d’un ou de plusieurs brevets. L’ISO ne prend pas position quant à la preuve, à la validité et à l’applicabilité de
tout droit de brevet revendiqué à cet égard. À la date de publication du présent document, l’ISO n'avait pas
reçu notification qu’un ou plusieurs brevets pouvaient être nécessaires à sa mise en application. Toutefois, il
y a lieu d’avertir les responsables de la mise en application du présent document que des informations plus
récentes sont susceptibles de figurer dans la base de données de brevets, disponible à l'adresse
www.iso.org/brevets. L'ISO ne saurait être tenue pour responsable de ne pas avoir identifié de tels droits de
propriété et averti de leur existence.
Les appellations commerciales éventuellement mentionnées dans le présent document sont données pour
information, par souci de commodité, à l'intention des utilisateurs et ne sauraient constituer un engagement.
Pour une explication de la nature volontaire des normes, la signification des termes et expressions spécifiques
de l'ISO liés à l'évaluation de la conformité, ou pour toute information au sujet de l'adhésion de l'ISO aux
principes de l'Organisation mondiale du commerce (OMC) concernant les obstacles techniques au commerce
(OTC), voir le lien suivant: www.iso.org/iso/foreword.html.
Le présent document a été élaboré par le Comité Technique ISO/TC 269, Applications ferroviaires, souscomité
SC 1, Infrastructure.
Une liste de toutes les parties de la série ISO 5735 se trouve sur le site web de l’ISO.
Il convient que l’utilisateur adresse tout retour d’information ou toute question concernant le présent
document à l’organisme national de normalisation de son pays. Une liste exhaustive desdits organismes se
trouve à l’adresse www.iso.org/members.html.
iv
Introduction
Le présent document décrit l'état de l'art des contrôles continus par ultrasons des rails en voie appliqués par
les compagnies ferroviaires.
La détection précoce des discontinuités (irrégularités) des rails installés en voie est essentielle pour assurer
la résistance et la stabilité des rails en voie. Les discontinuités compromettent de manière significative la
résistance et l'intégrité des rails. C'est pourquoi il convient de les identifier rapidement afin d'assurer la
sécurité des transports.
Le présent document inclut les joints soudés, mais ils ne sont pas décrits en détail.
v
Infrastructures ferroviairesInfrastructure ferroviaire — Essais non
destructifs sur les rails de voie —
Partie 1:
Exigences pour les principes d'évaluation et d'inspection par
ultrasons
1 Domaine d’application
Le présent document spécifie les exigences pour les principes et systèmes d'essai afin d'obtenir des résultats
comparables en tenant compte de la position, du type et des dimensions des discontinuités dans les rails. Le
présent document n'entend pas fournir de lignes directrices pour la gestion des résultats des contrôles par
ultrasons des rails en voie. Le présent document s'applique uniquement aux rails Vignole (fond plat) de masse
supérieure ou égale à 43 kg/m.
Le présent document s'applique uniquement aux contrôles continus des discontinuités internes affectant les
rails en voie.
Le présent document s'applique uniquement aux équipements d'essai utilisés sur des engins d'auscultation
spécifiques ou sur des dispositifs déplacés manuellement. Le présent document considère les joints soudés
comme des rails de pleine barre.
Le présent document ne définit pas les exigences pour la validation des véhicules. Le présent document ne
s'applique pas aux contrôles par ultrasons des rails en usine.
2 Références normatives
Les documents suivants sont cités dans le texte de sorte qu'ilsqu’ils constituent, pour tout ou partie de leur
contenu, des exigences du présent document. Pour les références datées, seule l'éditionl’édition citée
s'appliques’applique. Pour les références non datées, la dernière édition du document de référence s'applique
(y compris les éventuels amendements).
ISO 5577:2017, Essais non destructifs — Contrôle par ultrasons — Vocabulaire
3 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions de l'ISO 5577, ainsi que les suivants
s'appliquent.
L'ISO et l'IEC tiennent à jour des bases de données terminologiques destinées à être utilisées en normalisation,
consultables aux adresses suivantes :
— — ISO Online browsing platform : disponible à l'adresse https://www.iso.org/obp"
— — IEC Electropedia : disponible à l'adresse https://www.electropedia.org/
3.1
structure du rail
composants qui constituent le rail (voir la Figure 1Figure 1))
5735-1_ed1fig1.EPS
Légende
1 flanc inactif du champignon
2 flanc actif du champignon
3 champignon
4 âme
5 patin
5735-
1_ed1fig
table de roulement
1_key1.E
PS
5735-
1_ed1fig
congé de roulement
1_key2.E
PS
5735-
1_ed1fig
face interne du champignon
1_key3.E
PS
5735-
1_ed1fig
congé âme-champignon
1_key4.E
PS
5735-
1_ed1fig
âme
1_key5.E
PS
5735-
1_ed1fig
congé âme-patin
1_key6.E
PS
5735-
1_ed1fig
patin
1_key7.E
PS
Figure 1 — Structure du rail
3.2
réflecteur de référence
dispositif artificiel dont le but est de représenter une discontinuité de dimension, d'orientation et de position
connues dans le cadre des contrôles continus par ultrasons
3.3
indication
signal affiché sur l'écran d'un appareil ou d'un système de contrôle par ultrasons en réponse à une impulsion
ultrasonore reçue
[SOURCE: : ISO 5577:2017, 6.5.14, modifiée — la partie de la définition « qui peut être séparé du bruit, des
échos de surface et des échos de fond » a été remplacée par « d'un système de contrôle par ultrasons en
réponse à une impulsion ultrasonore reçue ».]
4 Généralités
Afin de vérifier les performances des systèmes de contrôle continu par ultrasons pour contrôler les rails, des
réflecteurs de référence doivent être définis sur une voie d'essai. Ces réflecteurs de référence doivent être
enregistrés et restitués à la vitesse normale d'exploitation de l'engin/du système d'essai.
Le rail de référence sur la voie d'essai doit être élaboré à partir d'un rail neuf afin de fournir un profil de
champignon et un état de surface de roulement corrects. Les rails présentant de la corrosion sur la table de
roulement doivent être nettoyés avant chaque essai afin de permettre une transmission correcte du son, par
exemple à l'aide d'une brosse rotative à fils métalliques.
La démonstration d’une indication est effectuée par des essais non destructifs.
Dans le présent document, un système d’essai utilise le son à une gamme de fréquences de 2 MHz à 5 MHz.
Un trou à fond plat (TFP) doit être usiné au diamètre approprié à l'aide d'un foret, puis un autre trou de même
diamètre doit être percé à la profondeur nécessaire pour assurer la planéité du fond. La précision du diamètre
et de la profondeur doit respecter une tolérance de 0,1 mm. La précision de l'angle doit respecter une tolérance
de 0,1°.
Un trou percé latéralement doit être usiné au diamètre approprié à l'aide d'un foret. La précision du diamètre
doit respecter une tolérance de 0,1 mm. La précision de l'angle doit respecter une tolérance de 0,1°.
Un usinage par électroérosion doit être réalisé à la forme et à l'orientation souhaitées, dont la précision
respecte une tolérance de 0,1 mm. La précision de l'angle doit respecter une tolérance de 0,1°. Pour les longues
sections de voie, il est possible d'utiliser un procédé d'électroérosion ou un procédé de découpage par jet d'eau
au lieu d'usiner des défauts artificiels (réflecteurs).
En raison de l'usure du rail, les cotes peuvent varier. Si le rail est utilisé pour étalonner la distance et la
sensibilité des dispositifs de contrôle par ultrasons (UT), cela doit être pris en compte.
Les dispositifs de contrôle par ultrasons doivent être vérifiés conformément à la spécification et selon les
intervalles exigés par le gestionnaire de l'infrastructure.
5 Principe des contrôles par ultrasons en voie
Les ondes ultrasonores transmises dans la structure du rail (voir la Figure 1Figure 1)) sont réfléchies sur les
surfaces extérieures du rail. Les fissures et autres discontinuités présentes dans le rail, et sur la surface
extérieure du rail, agissent comme des surfaces réfléchissantes. En réceptionnant, enregistrant et interprétant
les signaux ultrasonores renvoyés, il est possible de détecter des discontinuités dans les rails en voie avant
qu'elles ne présentent un risque inacceptable pour l'intégrité et la résistance des rails. L'Annexe DL'Annexe D
donne des exemples de zones de contrôle sur des rails inspectés avec des engins d'auscultation ou des
dispositifs déplacés manuellement.
6 Vitesse d'auscultation et détection de discontinuités
Les faisceaux ultrasonores ont une largeur déterminée par les dimensions et la fréquence du transducteur.
Tous les réflecteurs interagissent avec le faisceau ultrasonore. Le faisceau rencontre le réflecteur lorsque
l'engin d'auscultation et/ou le dispositif déplacé manuellement circulent sur la voie. L’onde sonore est alors
réfléchie et détectée par le transducteur. Tous les systèmes de contrôle par ultrasons utilisent un seuil dans
une porte de sélection, et le système enregistre une réponse lorsque la réflexion est supérieure au seuil choisi.
En contrôlant le gain du système de contrôle par ultrasons et le seuil de la porte de sélection, il est possible de
définir le nombre de réponses pour une dimension donnée de réflecteur.
Lors de l'évaluation d'une représentation de type A, un rapport signal/bruit minimal de 3 est exigé.
Il convient que la représentation de type B d'un réflecteur ne contienne pas d'échos parasites et de répétitions
d'échos indésirables.
La taille d'un réflecteur peut être dimensionnée en étalonnant les paramètres du système sur le nombre de
réponses connu avec un réflecteur de référence de dimensions connues. La relation entre le nombre de
réponses et les dimensions du réflecteur de référence est connue. Cela s'applique à tous les réflecteurs
indiqués à l'Annexe Al'Annexe A, l'Annexe B, l'Annexe B et l'Annexe Cl'Annexe C.
La vitesse d'essai maximale dépend du profil (longitudinal et transversal) du rail, des dimensions des
réflecteurs à détecter, de la largeur du faisceau, de la fréquence d'échantillonnage et du nombre de réponses
nécessaires pour pouvoir enregistrer une indication.
La zone de contrôle indirect dépend de la sensibilité du système de contrôle par ultrasons utilisé et de la
vitesse d’essai.
7 Simulation des réflecteurs internes sur des rails de référence
Des rails de référence incorporant les ensembles de réflecteurs de référence choisis dans les tableaux de
réflecteurs appropriés doivent être élaborés. Ils doivent être installés sur les rails gauche et droit d'une section
de voie si des engins d'auscultation sont utilisés. Si seuls des chariots ou des dispositifs déplacés
manuellement sont utilisés, les rails de référence peuvent être installés hors voie. La longueur des rails de
référence n'est pas définie par le présent document. Les réflecteurs de référence doivent être orientés pour
vérifier le fonctionnement des sondes dans les deux directions.
Pour empêcher l'influence de l'eau et des pollutions sur les réponses ultrasonores, les trous et entailles de
référence doivent être bouchés par un composé synthétique.
Lorsque des trains circulent sur les rails de référence, le gestionnaire de l'infrastructure doit effectuer une
analyse des risques afin de déterminer s'il est nécessaire de renforcer le rail de référence à l’emplacement du
réflecteur de référence (par des éclisses ou des moyens similaires) et de déterminer le régime de maintenance
des rails de référence.
Lorsque plusieurs valeurs sont indiquées pour une grandeur donnée, l’ensemble des tableaux correspondants
de l'Annexe Al'Annexe A,, de l'Annexe Bl'Annexe B et de l'Annexe C l'Annexe C doit être consulté. Si une plage
est indiquée pour une grandeur donnée, l'utilisateur peut choisir une valeur dans cet intervalle.
Par exemple, le réflecteur n° 01 (voir le Tableau A.1Tableau A.1)) se compose de deux trous dans un rail. Tous
les trous ont un diamètre de 6 mm. La distance de la table de roulement par rapport au centre du trou est de
12 mm pour le premier trou et de 20 mm pour le second trou. L’installation du réflecteur n° 01 nécessite le
percement de deux trous dans le rail de référence.
Le réflecteur n° 02 (voir le Tableau A.1Tableau A.1)) se compose de quatre trous dans un rail. Deux trous sont
percés dans une direction, et deux trous sont percés dans la direction opposée. La distance par rapport à la
table de roulement (voir la Figure A.2Figure A.2)) peut être choisie dans une plage de 10 mm à 20 mm. Les
perçages par direction ont respectivement des diamètres de 5 mm et 10 mm. L’installation du réflecteur n° 02
nécessite le percement de quatre trous au minimum dans le rail de référence.
Annexe A
(normative)
Réflecteurs pour rails de référence en Europe
A.1 Cotes des réflecteurs dans les rails de référence
Les rails de référence doivent être élaborés en utilisant les réflecteurs et les cotes du Tableau A.1Tableau A.1.
Tableau A.1 — Description des réflecteurs de référence et leurs cotes
N° Figure Description Cotes
mm
Figure A.1Fi a = 12 ; 20
01 Réflecteur volumique dans le champignon
gure A.1 d = 6
Figure A.2Fi a = 10 à 20
02 Réflecteur transversal (20°) centré dans l'axe du champignon
gure A.2 d = 5 ; 10
a = 10 à 20
Figure A.3Fi Réflecteur transversal (20°) décentré au niveau du congé du
03 b = 10 à 15
gure A.3 champignon
d = 5 ; 10
a = 20
Figure A.4Fi
04 Réflecteur transversal (20°) sur toute la largeur du champignon d = 3
gure A.4
l = 7
a = 20
Figure A.5Fi
05 Réflecteur transversal (35°) sur toute la largeur du champignon d = 3
gure A.5
l = 7
a = 20
Figure A.6Fi
06 Réflecteur transversal (53°) sur toute la largeur du champignon d = 3
gure A.6
l = 7
a = 25
Figure A.7Fi
07 Réflecteur volumique sur le flanc actif du champignon b = 20 ; 25 ; 30 ; 36
gure A.7
d = 6 à 8
a = 25
Figure A.8Fi
08 Réflecteur volumique sur le flanc inactif du champignon b = 20 ; 25 ; 30 ; 36
gure A.8
d = 6 à 8
Figure A.9Fi a = 20
09 Réflecteur horizontal dans le champignon
gure A.9 d = 8 ; 10
Figure A.10
10 Encoche horizontale dans le trou d'éclissage l = 5 ; 10
Figure A.10
Figure A.11
11 Encoche dans le trou d'éclissage en position A l = 5 ; 10
Figure A.11
Figure A.12
12 Encoche dans le trou d'éclissage en position B l = 5 ; 10
Figure A.12
Figure A.13
13 Encoche dans le trou d'éclissage en position C l = 5 ; 10
Figure A.13
Figure A.14
14 Encoche dans le trou d'éclissage en position D l = 5 ; 10
Figure A.14
N° Figure Description Cotes
mm
Figure A.15
15 Réflecteur volumique au congé âme-champignon d = 6
Figure A.15
Figure A.16
16 Réflecteur volumique au milieu de l'âme d = 6
Figure A.16
Figure A.17
17 Réflecteur volumique au congé âme-patin d = 6
Figure A.17
d = 3
Figure A.18
18 Réflecteur transversal au congé âme-champignon (35°)
Figure A.18
l = 10
Figure A.19 d = 3
19 Réflecteur transversal au congé âme-patin (53°)
Figure A.19 l = 10
a = 20
Figure A.20
20 Réflecteur longitudinal vertical (version 1) h = 10 ; 15 ; 20
Figure A.20
l = 50 à 100
a = 20
Figure A.21
21 Réflecteur longitudinal vertical (version 2) d = 5
Figure A.21
l = 50 à 100
c1 = 5
Figure A.22 c = 10
22 Encochage au patin
Figure A.22 l = 80
w = 30
Figure A.23 c = 5
23 Encoche de 5 m dans le patin
Figure A.23 r = 17
Figure A.24 c = 10
24 Encoche de 10 mm dans le patin
Figure A.24 r = 22
a = 25
Figure A.25
25 Réflecteurs répétés multiples d = 6
Figure A.25
10 trous sur 2 000
a = 25
d = 6
l = 8
l2 = 9
Figure A.26
26 Réflecteur de contrôle de résolution l = 11
Figure A.26
l4 = 13
l = 16
l6 = 21
l = 26
Pour l’explication des symboles, voir les figures correspondantes de l’Article A.3l’Article A.3.
A.2 Détection des réflecteurs de référence
Les réflecteurs de référence indiqués dans le Tableau A.1Tableau A.1 doivent être détectables par les sondes
avec les angles indiqués dans le Tableau A.2Tableau A.2.
Lorsque le fond d'un trou de perçage est utilisé comme réflecteur, le fond du trou doit être usiné avec un fond
plat (trou à fond plat, TFP).
Les angles des sondes indiqués dans le Tableau A.2Tableau A.2 sont utilisés dans la plupart des engins de
contrôle par ultrasons ou dispositifs déplacés manuellement. Le gestionnaire de l'infrastructure doit définir
les angles de sonde à utiliser. Le gestionnaire de l'infrastructure doit décider pour quel réflecteur il convient
de représenter une atténuation d'écho de fond. Ces éléments dépendent des réflecteurs à détecter.
Toutes les sondes d'angle doivent être configurées pour fonctionner dans les deux directions (en avant et en
arrière). Les réflecteurs de référence doivent être orientés pour vérifier le fonctionnement des sondes dans
les deux directions.
Tableau A.2 — — Réflecteurs de référence à détecter avec des angles de sonde définis
Parallèle dans Orienté vers
le flanc actif/ le flanc actif/
Axe du champignon
inactif du inactif du
N° Réflecteur
champignon champignon
35° à 50° à 45° à 55° 65° à
0° 65° à 70° 65° à 70°
40° 60° transversal 70°
01 Réflecteur volumique dans le champignon X X X X X X
Réflecteur transversal (20°) centré dans l'axe
02 X
du champignon
Réflecteur transversal (20°) décentré au
03 X
niveau du congé du champignon
Réflecteur transversal (20°) sur toute la
04 X X
largeur du champignon
Réflecteur transversal (35°) sur toute la
05 X X X
largeur du champignon
Réflecteur transversal (53°) sur toute la
06 X
largeur du champignon
Réflecteur volumique sur le flanc actif du
07 X X
champignon
Réflecteur volumique sur le flanc inactif du
08 X X
champignon
09 Réflecteur horizontal dans le champignon X
10 Encoche horizontale dans le trou d'éclissage X
11 Encoche dans le trou d'éclissage en position A X
12 Encoche dans le trou d'éclissage en position B X
13 Encoche dans le trou d'éclissage en position C X
14 Encoche dans le trou d'éclissage en position D X
Réflecteur volumique au congé âme-
15 X X X
champignon
16 Réflecteur volumique au milieu de l'âme X X
17 Réflecteur volumique au congé âme-patin X X
Réflecteur transversal au congé âme-
18 X
champignon (35°)
Réflecteur transversal au congé âme-patin
19 X
(53°)
20 Réflecteur longitudinal vertical (version 1) X
21 Réflecteur longitudinal vertical (version 2) X X
22 Encochage au patin X
23 Encoche de 5 mm dans le patin X
24 Encoche de 10 mm dans le patin X
Parallèle dans Orienté vers
le flanc actif/ le flanc actif/
Axe du champignon
inactif du inactif du
N° Réflecteur
champignon champignon
35° à 50° à 45° à 55° 65° à
0° 65° à 70° 65° à 70°
40° 60° transversal 70°
25 Réflecteurs répétés multiples X X X X X X
26 Réflecteur de contrôle de résolution X X X X X
A.3 Figures des réflecteurs de référence
Le présent article spécifie les figures des réflecteurs de référence.
5735-1_ed1figA1.EPS
Légende
a voir le Tableau A.1Tableau A.1
d voir le Tableau A.1Tableau A.1
Figure A.1 — Réflecteur volumique dans le champignon
5735-1_ed1figA2.EPS
Légende
a voir le Tableau A.1Tableau A.1 l 20 mm
d voir le Tableau A.1Tableau A.1 1 soudure
α 20°
l 20 mm
1 soudure
α2 20°bouchon en acier à rail 2 bouchon en acier à rail
Figure A.2 — Réflecteur transversal au centre (20°) du champignon
5735-1_ed1figA3.EPS
Légende
a voir le Tableau A.1Tableau A.1 l 20 mm
Inserted Cells
b voir le Tableau A.1Tableau A.1 1 soudure
Inserted Cells
d voir le Tableau A.1
α 20°
l 20 mm
1 soudure
d voir le Tableau A.1 2 bouchon en acier à rail
Inserted Cells
α 20° 3 face intérieure du rail
Inserted Cells
Figure A.3 — Réflecteur transversal au congé (20°) du champignon
Dimensions en millimètres
5735-1_ed1figA4.EPS
Légende
a voir le Tableau A.1Tableau A.1 l voir le Tableau A.1
Inserted Cells
d voir le Tableau A.1Tableau A.1
Inserted Cells
l voir le Tableau A.1
Figure A.4 — Réflecteur transversal sur toute la largeur (20°) du champignon
Dimensions en millimètres
5735-1_ed1figA5.EPS
Légende
a voir le Tableau A.1Tableau A.1
d voir le Tableau A.1Tableau A.1
l voir le Tableau A.1Tableau A.1
Figure A.5 — Réflecteur transversal sur toute la largeur (35°) du champignon
Dimensions en millimètres
5735-1_ed1figA6.EPS
Légende
a voir le Tableau A.1Tableau A.1
d voir le Tableau A.1Tableau A.1
l voir le Tableau A.1Tableau A.1
Figure A.6 — Réflecteur transversal sur toute la largeur (53°) du champignon
5735-1_ed1figA7.EPS
Légende
a voir le Tableau A.1Tableau A.1
b voir le Tableau A.1Tableau A.1
d voir le Tableau A.1Tableau A.1
1 face intérieure du rail
Figure A.7 — Réflecteur volumique sur le flanc actif du champignon
5735-1_ed1figA8.EPS
Légende
a voir le Tableau A.1Tableau A.1
b voir le Tableau A.1Tableau A.1
d voir le Tableau A.1Tableau A.1
1 face extérieure du rail
Figure A.8 — Réflecteur volumique sur le flanc inactif du champignon
5735-1_ed1figA9.EPS
Légende
a voir le Tableau A.1
d voir le Tableau A.1
ea voir le Tableau A.1 e 10 mm (
...
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