El puente ferroviario dúplex de acero inoxidable más largo de Suecia

Estocolmo, la capital sueca, como muchos asentamientos sobre el agua, no podría funcionar sin su red de puentes. Más de 340.000 personas cruzan el Söderstrom  Puentes ferroviarios todos los días. Pero después de 60 años de uso intensivo, necesitaban una buena   Reparación . En 2013, el departamento de transporte local determinó que, si bien los cimientos estaban en buenas condiciones, las estructuras de soporte de acero al carbono debajo de las vías estaban severamente corroídas y los puentes también habían excedido su vida de fatiga especificada. Entonces, en 2017, se comenzó a trabajar para reemplazar las cuatro estructuras envejecidas de acero al carbono con acero inoxidable dúplex 2404. Cada puente Soderstrom tiene 192 metros de largo y consta de 12 tramos prefabricados. En términos de longitud total, el nuevo puente ferroviario es el puente de acero inoxidable más largo jamás construido.  

Estructuras dúplex de acero inoxidable: más que estética

Cuando aparecieron por primera vez las estructuras de puentes dúplex de acero inoxidable, fueron elogiadas por su buena apariencia y surgieron diseños novedosos como el Puente Helix en Singapur. Hoy en día, los diseñadores buscan cada vez más algo más que solo estética en el acero inoxidable dúplex, utilizando su fuerza y ​​resistencia a la corrosión en muchas aplicaciones, incluso ocultas, para crear estructuras que son más livianas que el acero al carbono en el pasado, usando menos material y requiriendo menos mantenimiento. . Todos los grados dúplex son al menos dos veces más resistentes que el acero inoxidable 316 y tienen buenas propiedades de soldadura, lo que los hace adecuados para una amplia gama de aplicaciones. Las estructuras de puentes dúplex de acero inoxidable se están volviendo cada vez más populares en todo el mundo debido a su mayor vida útil y menores requisitos de mantenimiento.

Aunque el acero inoxidable estructural dúplex se ha incorporado a las especificaciones de diseño en todo el mundo, el acero al carbono todavía domina el mercado de la construcción de puentes. Los puentes de acero al carbono se consideran menos costosos que los puentes de acero inoxidable, y los puentes de acero al carbono existen desde hace más de un siglo y son muy familiares para la industria de la construcción y el mantenimiento de puentes. Por el contrario, el uso de acero inoxidable dúplex para construir puentes de acero comenzó a principios de la década de 2000 y en general se considera costoso.

Söderstrom  El Puente Ferroviario, rodeado de agua, es un nodo de cercanías clave en el centro de Estocolmo, con un tren que pasa cada 3 minutos, unos 500 trenes al día. ©Rolf52 | Dreamstime.com

El costo real de un “solución de bajo costo”  

El archipiélago de Estocolmo está situado en un entorno marino y está sujeto a la corrosión del agua salobre del estuario y las sales de deshielo en invierno. Los puentes de acero al carbono no tienen los beneficios de resistencia a la corrosión que brindan el cromo, el molibdeno y otros elementos de aleación, por lo que deben pintarse o protegerse de otro modo para resistir las duras condiciones. A primera vista, las cuatro subestructuras construidas con acero al carbono parecen costar menos: 2 millones de euros, mientras que la de acero inoxidable dúplex cuesta el doble: 4 millones de euros. Pero estas cifras son engañosas porque sólo tienen en cuenta los costes iniciales de fabricación. De hecho, el costo total de las estructuras de acero al carbono a lo largo de su ciclo de vida es mucho mayor porque deben repintarse cada 30 años, tres veces durante su vida útil de 120 años. El coste de repintado y reparación (excluidos los costes indirectos del cierre del ferrocarril) se estima en &euros: 60 millones durante este período, 30 veces la inversión original en materiales. Si se analizan los costos del ciclo de vida completo, el costo se puede reducir significativamente con el acero inoxidable dúplex.

Si bien todo el acero es 100% reciclable, la opción de acero inoxidable dúplex tiene una menor huella ambiental. Si se selecciona correctamente el acero inoxidable, la estructura del puente no se deteriorará con el tiempo. Si se siguen los requisitos del código y el mantenimiento es correcto, el acero inoxidable puede alcanzar una esperanza de vida casi ilimitada. Tampoco requiere ningún tratamiento superficial perjudicial para el medio ambiente para evitar la corrosión. Estos revestimientos o pinturas se deterioran con el tiempo y pueden contaminar el medio ambiente si se desprenden. Los puentes pintados deben inspeccionarse periódicamente, retocarse cada pocos años y, finalmente, retirarse por completo y volverse a pintar cada 25 a 30 años. Esto suena simple, pero significa cerrar el puente, instalar andamios, cerrar completamente el puente, preparar la superficie antes de aplicar el nuevo revestimiento, capturar las virutas de pintura retiradas y desechar adecuadamente la pintura vieja. Estos trabajos de mantenimiento conllevan también un cierto riesgo de lesiones para las personas implicadas. Los aceros inoxidables dúplex evitan en gran medida estos costes potenciales para la salud y el medio ambiente.

La Administración de Transporte sueca también ha estimado que durante un período de 120 años, los costos indirectos para el público debido a la pérdida temporal de conveniencia de la infraestructura durante la reparación y el mantenimiento de estructuras de acero al carbono aumentarán en otros &euros: 3 mil millones. Esto resalta la región’La dependencia de estos puentes y la enorme perturbación causada por los cierres por mantenimiento y reparación.  

La construcción e instalación.  

T el söEl puente derstrom se fabricó con acero inoxidable dúplex 2404, el primer puente diseñado con este grado de acero inoxidable. Este grado contiene 1,6% de molibdeno, lo que contribuye significativamente a su resistencia a la corrosión por grietas y a la corrosión por picaduras. De hecho, el acero inoxidable dúplex 2404 no solo tiene el doble de límite elástico que el acero inoxidable 316, sino que también tiene una resistencia mejorada a la corrosión atmosférica.

Debido a que el uso de acero inoxidable en grandes aplicaciones estructurales es una práctica relativamente nueva, las acerías generalmente no producen vigas en I en tamaños estándar como los productos de acero al carbono. Sin embargo, las vigas en I que se producen en masa suelen utilizar más material del necesario. La personalización permite a los ingenieros y diseñadores especificar el tamaño exacto de la sección requerida, ahorrando metal innecesario. Como resultado, cada sección de la SöEl puente Derstrom se adaptó a las condiciones ambientales del archipiélago.’s aguas salobres.

Las vigas en I de un metro de altura se fabricaron en Outokumpu.’s Centro de Servicio de Placas. Las piezas se cortaron de las placas mediante chorro de agua, se soldaron con arco sumergido y luego se decaparon. estala & Luego, Rormontage soldó manualmente las secciones prefabricadas de vigas en I mediante soldadura TIG/MIG. Los 48 tramos, con longitudes de entre 16 y 24 metros y un peso de hasta 18 toneladas, fueron transportados hasta el lugar en barcazas e instalados. Para minimizar las interrupciones, los puentes fueron reemplazados uno por uno, y los viajeros fueron reubicados en vías de mantenimiento alternativas. Reemplazar cada una de las 12 secciones del puente tomó dos semanas; la estructura antigua se retiraba por la noche y la nueva se soldaba durante el día. En total, en las nuevas secciones se utilizaron la impresionante cantidad de 600 toneladas de acero inoxidable dúplex 2404.

Las secciones de puentes prefabricadas se sueldan manualmente en el taller. © Calleåyo& Römontaje AB

Una grúa marina levanta secciones de puente desde una barcaza y las coloca en su lugar © Calleåyo & Römontaje AB

Nueva vía instalada a pocos metros del tren en marcha © Calleåyo & Römontaje AB  

Con las obras de sustitución finalizadas en 2021, la actividad en Estocolmo’La línea ferroviaria más transitada del país ha vuelto a la normalidad. Este enorme proyecto de restauración sueco no es único, ya que muchos puentes en todo el mundo están llegando al final de su vida útil. El diseño dúplex con visión de futuro del Söderstrom Bridge destaca los beneficios de utilizar acero inoxidable estructural para puentes en zonas costeras o donde se utilizan sales descongelantes. Los aceros inoxidables dúplex que contienen molibdeno desempeñarán un papel cada vez más importante en las muy necesarias mejoras de infraestructura y nuevos proyectos de construcción en todo el mundo, en beneficio del medio ambiente y de las personas que dependen de ellos.