铁路工程钢轨探伤研究

铁路工程钢轨探伤研究

任燕龙

国家能源包神铁路集团神朔铁路分公司  山西  朔州   036000

摘要：铁路轨道设备的重要组成部分之一钢轨直接承受列车运行过程中产生的动载荷等，因此铁路钢轨探伤的日常管理工作显得十分重要和必要，它是保证铁路线路安全、平稳、持续运营的重要手段之一。本文论述了铁路工程钢轨探伤的做了简要介绍及重要性分析，并通过论述了铁路工程钢轨探伤的组织与作业，也提出了铁路工程钢轨探伤要点，也是与业内同行的以此深入交流。

关键词：铁路工程;钢轨探伤

1. 引言

铁路运输在我国经济发展进程中发挥着重要作用，尤其我国高铁全面的提速和高速重载运输的快速发展导致运输量下降。然而，铁路开发和维护的可用工作时间和空间也在减少，工作与维护之间的冲突变得痛苦，行车安全的重量和秘密也可能增加。但由于控制不力等因素，与交通的矛盾变得凸显，加剧了铁路钢轨的破坏。目前，我国有2万多公里的高铁，由于铁路本身的材料和结构，以及铁路在动载荷作用下的薄弱环节，钢轨可能会发生剥离、掉块、核伤、裂纹、等多种损坏。这些损伤的存在不仅会影响列车的高速行驶和还会降低和削弱损伤过程中的行车安全性。因此，对铁路工程中的铁路工程钢轨探研究也是必要和重要的。

2. 铁路工程钢轨探伤介绍及重要性分析

铁路工程钢轨探伤常用方法在线探伤、厂内探伤和特殊检测，其中在线主要以超声波为主可分为母材和焊缝探伤，厂内探伤可分为涡流探伤和超声探伤，另外还有渗透探伤也是主要用于表面探伤。探伤的目的是提前发现伤损，计划或者应急处置。当前解决钢轨超期服役与运输生产、乃至行车安全之间的矛盾的最有效手段是对钢轨进行定期的探伤检查。因为钢轨探伤能够及时有效解决铁路潜在的安全问题，对于减少行车事故的发生至关重要，对于我国铁路事业的发展具有重要的推动作用。目前超声无损探测技术具有定位定量准确高、检测灵敏度高等技术优点，在当前铁路探伤工作中得到了广泛的应用，相信未来随着技术的发展进步，也将有更加广阔的应用前景。

3. 铁路工程钢轨探伤的组织与作业

3.1铁路工程钢轨探伤的组织

首先要设立了专门的组织机构。设立了专门的组织机构是为了加强钢轨探伤作业工作的管理，下设技术科来指派专人负责探伤专业技术和管理工作，根据探伤管理相关规则并结合实际情况制定相应的探伤计划和方案，并组织钢轨探伤技术的培训与交流，以及攻关和新技术的推广应用方面的研究，并做好钢轨探伤的日常管理工作。同时设立探伤工区， 按照规定的探伤要求来进行探伤工作，并及时高效将钢轨伤损信息反馈到技术科等管理部门。而且要求钢轨探伤人员通过相应探伤技术的等级培圳并考试合格后，取得比如《超声技术等级证书》等相关证书后可进行探伤作业。

其次要确定钢轨探伤周期。钢轨探伤周期的确定要根据年通过总重、轨型等因素来确定。正线、到发线线路和道岔钢轨探伤周期无缝线路和无缝道岔的钢轨焊缝除按规定周期探伤外，要用专用仪器探伤每半年不少于1次，而其他站线线路和道岔的钢轨探伤每半年不少于1次。但对下列情况也应适当增加探伤次数或缩短探伤周期，第一：冬季时期；第二：在桥梁上、隧道内、小半径曲线、大坡道及钢轨状态不良地段；第三：伤损数量出现异常；第四：大修换轨初期、超大修周期地段、钢轨与运量不匹配地段。为了方便日常巡查和监视其变化情况，应在线路上的伤损钢轨处作明显的标记，一旦发现重伤钢轨应立即通知工务调度等相关部门及时进行处理，以保证铁路运输的安全。 

在设立了专门的组织机构及明确了探伤周期后，还要设立配备探伤人员和探伤设备，只有这样才能有效检查钢轨伤损情况，以保证行车的安全顺畅。 在班组探伤人员配置的过程中，要挑选本专业技术强、责任心强、相对年轻、具有较高文化程度和业务素质过硬的职工充实到探伤队伍中来，力求探伤班组整体素质尽快得到提升、熟悉探伤仪器操作，及时进入角色。工务段技术科也积极组织落实探伤Ⅱ级工的培训工作。在选择先进探伤设备的配置时要经过反复比选，具有环境适应性强等优先，目前常采用数字化探伤仪器，还要要落实探伤检查回放设备。在探伤仪或电脑上主要反映探伤作业时仪器探头状态、作业参数、仪器设置、GPS数值等内容，实现对探伤工作状态的监控和伤损记录数据的分析，是对探伤现场检测必要的、有益的补充，也是加强探伤管理的一种手段，对提高钢轨探伤的准确性能起到重要的作用。

3.2铁路工程钢轨探伤的作业

(1) 道床缺陷的检测

首先找到受影响的区域。由于缺陷检测位置的特点，需要用零度探头检测钢轨底部的缺陷，以检测铁路工作钢轨的水平裂纹。但裂纹发生部位的水平裂纹回波显示在下方主要位置，然后工作人员可以根据恢复的脉动和检测区域的范围显示刻度，找出产生的裂缝的程度，然后估计裂纹位置和轨面之间的深度，根据故障发生时的位移计算裂纹长度。其次，由于裂纹检测过程中反射较多，裂纹的位置应以第一个接收波为主要参考。在长波发射和回收过程中，声程是轨道的两倍。如果纵波传输过程中钢轨出现弯曲或纵裂，超声波的传输将停止，放置在零度探头内部的第二个芯片将无法接收返回的纵波。

（2）铁轨头的检测

在轨头缺陷检测过程中，需要使用70度探头进行缺陷检测。在实际使用中，在进行故障检测时，需要保证探头的位置，使轨头不受复杂几何形状的影响和干扰，提高探头缺陷的检测范围。探头的正向在使用探头的过程中。夹角介于 18 度和 20 度之间。另外，在轨头缺陷检测过程中，需要利用二次波和一次波来保证探头发出的横波能从轨头下颚反射到钢轨上。在二次波和一次波同时检测过程中，可在轨头损坏的情况下实现多角度、多位置检测。如果检测时轨头没有损坏，它发出的横波就不会出现回波信号，如果损坏，就会出现回波屏。但在检测轨头缺陷时，应结合回波屏的特殊情况确定损伤的大小和具体位置。在实际的缺陷检测过程中，如果使用的缺陷检测工具的灵敏度没有得到很好的控制，或者钢轨头的条件比较困难，那么在缺陷检测过程中就会出现错误的信号，缺陷检测人员就会出错。在检测缺陷期间，必须仔细检查波形信号。

(3)钢轨螺丝孔裂纹的检测

钢轨螺丝孔裂纹检测过程中使用的探头是37度探头。 37度探头通过发射超声波检测钢轨螺孔裂纹，在此探头操作过程中，还可检测钢轨底部横向裂纹、特殊位置水平裂纹、背面弯曲裂纹的铁路。在特殊的探伤过程中，每个探伤仪配备两个37度探头，其中后部安装的探头为37度探头，前部安装的70度探头是 37 度探头的组合。之所以使用前后探头，主要是为了覆盖缺陷检测过程的各个方向。

4.  铁路工程钢轨探伤的注意要点

在铁路探伤作业过程中，由于轨道的范围很大，必须沿轨道安装路线进行探伤作业，而且必须分区域进行探伤作业，所以探伤作业量是很大。但在缺陷检测过程中，根据铁路公共安全生产规定，必须进行各种现场作业操作，除操作人员外，检测缺陷时还需要专业的专业人员进行防护。以确保在缺陷检测操作期间拆卸和检查期间机车车辆的安全。

5. 结语

铁路轨道设备的重要组成部分之一钢轨直接承受列车运行过程中产生的动载荷等，因此铁路钢轨探伤的日常管理工作显得十分重要和必要，它是保证铁路线路安全、平稳、持续运营的重要手段之一。本文论述了铁路工程钢轨探伤的做了简要介绍及重要性分析，并通过论述了铁路工程钢轨探伤的组织与作业，也提出了铁路工程钢轨探伤几点注意要点，也是与业内同行的以此深入交流。

参考文献：

[1]宋太平.关于铁路工务钢轨探伤工作的探讨[J].同煤科技，2012，(3).

[2]高建节.关于铁路工务钢轨探伤工作的探讨[J].工程技术:全文版，2016，10(11).