İngiltere, kayıt altındaki en sıcak ve kurak yazlardan birini geçirirken demiryolu ağı ısı kaynaklı bir dizi sorunla karşılaştı. İki hafta önce East Sussex'te Lewes yakınlarında meydana gelen deraymanda 30 kişi yaralandı; ertesi gün Essex'teki Wickford tren istasyonunda Greater Anglia treninin arka vagonları raydan çıktı. İkinci kazada yaralanan olmadı, ancak Wickford deraymanının ardından güney Essex'te geçici hız sınırlamaları uygulandı.
Network Rail, bu yazın "demiryoluna olağanüstü zorluklar sunduğunu" açıkladı. İngiltere demiryolları, daha serin ve yağışlı bir iklim için inşa edildi; ancak bir dizi sıcak dalgası ve İngiltere ile Galler'in büyük bölümünde kuraklık ilan edilmesi, sistemi baskı altına aldı.
Sıcaklık rayları nasıl etkiliyor?
Çelik ısındıkça genleşiyor ve kaynaklı uzun çelik ray bölümleri de buna dahil. University of Southampton'dan geoteknik mühendisliği profesörü William Powrie, "Sıcak havada demiryolu için klasik endişe, rayın bükülmesidir" diyor. Sıcaklık arttıkça raylar genleşiyor, ancak sürekli tasarımları hareket alanını kısıtlıyor. Powrie, "Gidecek yerleri yoksa basınç gerilimleri üretiyorlar" diyor ve ekliyor: "İçinde basınç bulunan herhangi bir yapı, bükülerek bozulabilir."
2022'deki rekor sıcakların yalnızca iki günü, yaklaşık 7.700 trenin iptal edilmesine ve 30 milyon sterlinlik maliyete yol açtı. Bu veriler, Network Rail'in o sıcak dalgasının ardından kurduğu görev gücundan geldi. Sıcak bir günde ray, havadan çok daha yüksek sıcaklıklara ulaşabiliyor: Network Rail'e göre ağın büyük bölümü, ray sıcaklığı 46°C'ye — yaklaşık 30°C hava sıcaklığına — ulaştığında çalışabiliyor. Ancak raylar 51°C'ye kadar çıkan sıcaklıklarda kaydedilmiş durumda.
Toprak büzülmesi ve tarihi altyapı
Rayların oturduğu traversler ve balast, rayları yerinde tutarak bükülmeyi önlemeye yardımcı oluyor. Ancak uzun süreli sıcaklık ve kuraklık, altlarındaki toprağı kurutuyor. University College London'dan altyapı varlık yönetimi doçenti Manu Sasidharan, toprağın "esas olarak üzerindeki her şeyin temelini oluşturduğunu" ve kurudukça büzülebileceğini belirtiyor. Geçen trenlerin ağırlığı, zayıflamış toprağa baskı uygulayarak düzensiz oturmaya neden oluyor; Sasidharan, üzerindeki her şeyin buna uyacağını ifade ediyor.
Hatlar ve istasyonlar on yıllar boyunca sürekli güncellenmiş olsa da, bazı setler, tüneller ve diğer yapılar 1800'lere, ağın ilk döşendiği döneme dayanıyor.
Ön gerilim ve uluslararası karşılaştırma
Mühendisler, rayların bükülmesini önlemek için onları hafifçe gererek döşüyor; bu işleme ön gerilim deniyor ve rayın sıcaklıkta genleşmeye başlamadan önce biraz esneme payı olması anlamına geliyor. İngiltere'de raylar, hava sıcaklığı 27°C'yi geçene kadar basınca uğramayacak şekilde geriliyor. Bu değer, İngiltere'nin en yüksek ve en düşük mevsimsel ray sıcaklıkları arasında yer alıyor; yazın bükülmeye, kışın ise gerilim altında kırılmaya karşı koruma sağlıyor.
Diğer ülkeler bu değeri farklı belirliyor. Avustralya ve ABD'nin bazı bölgelerinde gerilimsiz hava sıcaklığı 35°C'yi aşabiliyor. Güney Avrupa'da da kışlar İngiltere kadar soğuk geçmediği için raylar daha fazla sıcağa göre tasarlanıyor. Powrie, "İtalya'ya bakarsanız, orada çok düşük kış sıcaklıkları görülmez, dolayısıyla gerilimsiz sıcaklığı artırmayı göze alabilirsiniz" diyor ve şunu ekliyor: "Sorun, İngiltere'de sahip olduğumuz sıcaklık aralığı... kışın gerilime giriyorlar ve bu da rayların kırılmasına neden olabilir."
Uyum seçenekleri
2022 sonrası görev gücü, modern ve iyi desteklenen hatlarda gerilimsiz sıcaklığın 27°C'den 30°C'ye çıkarılabileceğini öne sürdü. Powrie, "İngiltere'nin güneyinde, örneğin İskoçya'nın kuzeyine kıyasla farklı bir gerilimsiz sıcaklık olması gerektiğini" söyleyebileceğinizi belirtiyor; ancak daha yüksek gerilimsiz sıcaklık, rayları soğuk havalarda daha kırılgan bırakıyor.
Raylar mevsimler arasında yeniden gerilerek — yazın daha yüksek, kışın daha düşük gerilimsiz sıcaklık olacak şekilde — ayarlanabilir. Ancak Network Rail, "İngiltere'de kısa vadeli hava ve uzun vadeli iklimdeki değişimlerin, bu önlemleri kalıcı olarak uygulamayı ne pratik ne de maliyet açısından verimli kıldığını" ifade ediyor.
Bir başka seçenek, bazı ülkelerde olduğu gibi rayları travers ve balast yatağı yerine beton plakalar üzerine döşemek. Ancak plaka hatların kurulum maliyeti, standart balastlı hattın yaklaşık dört katı; bu nedenle İngiltere ağının büyük bölümünde nadiren kullanılıyor.
Daha basit önlemler halen uygulanıyor. Bazı hat bölümleri, ısı emilimini azaltmak için beyaza boyanıyor. Network Rail'e göre beyaza boyalı bir ray tipik olarak 5-10°C daha serin kalıyor.
İklim krizi bağlamı ve izleme zorlukları
Met Office'e göre İngiltere'nin kayıt altındaki en sıcak beş yazının tümü 2000'den bu yana gerçekleşti. Yazlar sıcaklaştıkça hem beyaz boyama hem de gerilimsiz sıcaklığın yükseltilmesi giderek daha gerekli hale gelecek.
Ancak arıza tespiti zor. Network Rail görev gücü, 2022'de kaydedilen ray bükülmelerinin yarısından azının önceden tespit edildiğini buldu. Modern trenlerin ürettiği veri hacmi de bir zorluk oluşturuyor: birçok tren artık sarsıntı veya olağandışı titreşimleri algılayan sensörler taşıyor, ancak uzmanlar bu verilerin otomatik olarak taranması gerektiğini ve bunun bir mücadele olduğunu belirtiyor. Çoğu şey hâlâ yargıya dayanıyor — örneğin bir tren sürücüsünün hattın bir bölümünde sarsıntı algılaması ve bildirmesi gibi.
Lewes deraymanı: Soruşturma sürüyor
Lewes'deki deraymanın sıcaktan kaynaklanıp kaynaklanmadığını kesin olarak söylemek mümkün değil. Rail Accident Investigation Branch'ın (RAIB) ara raporu, deraymandan önce bir "hat geometrisi düzensizliği" bulunduğunu ve araştırmacıların o hat bölümünde yolculardan sarsıntı raporları aldığını ortaya koydu. Sasidharan, ilk bulguların "büyük olasılıkla bir hat altyapı arızasına" işaret ettiğini söyledi.
Kaza yerindeki set kil üzerine inşa edilmiş; kil, kurudukça diğer toprak türlerinden daha fazla büzülüyor. RAIB, kilin "su içeriğindeki değişimlere duyarlı" olduğunu ve deraymandan önce kaymış olduğuna dair kanıt bulunduğunu, ancak bunun önemli bir kayma oluşturmaya yetmediğini belirtti.
Powrie, konumun aynı anda birkaç olumsuz faktör barındırdığını ve güvenlik uzmanlarının "İsviçre peyniri" kaza teorisi dediği duruma örnek olduğunu söyledi: kaza, yalnızca birkaç küçük arıza aynı hizaya geldiğinde gerçekleşiyor. Derayman, rayın daha fazla kuvvet maruz kaldığı bir virajda ve rayın köprüden çıkıp sete geçtiği bir geçiş noktasına yakın bir yerde meydana geldi. Powrie, bu geçiş noktalarının doğal bir zayıf nokta olduğunu çünkü rayın sert bir yapıdan kayabilen bir zemine ani geçişle başa çıkmak zorunda olduğunu, özellikle de zemin kuruduğunda belirtti. "Arızanın kuruluğa bağlı çıkması beni şaşırtmaz, ama gerçekten spekülasyon yapmak istemiyorum" dedi.
Network Rail, soruşturmayı tam olarak desteklemeye ve bulgularından çıkacak derslere göre hareket etmeye hazır olduğunu, "güvenliğin her zaman en yüksek öncelik" olduğunu belirtti. Kurum, "İncelenen konuların karmaşıklığı göz önüne alındığında, bağımsız soruşturmanın kendi sonuçlarına ulaşmasına izin verilmesi önemli" dedi ve RAIB süreci boyunca tam işbirliği yapmaya devam edeceklerini ifade etti.
