關于鐵路工務鋼軌探傷工作的探討

　　摘要：在經(jīng)濟快速發(fā)展的過程中，對鐵路運輸提出了更高的要求。因此，在鐵路運輸?shù)木S修保養(yǎng)過程中，傳統(tǒng)的探傷方式已經(jīng)逐漸落后，不能滿足鐵路發(fā)展的新要求。在當前鋼軌探傷過程中，有必要探索新的探傷方式和工作方法，以提高鋼軌探傷質量。對于高速鐵路來說，由于其運行速度快、交通密度大，需要依靠新技術、新工具來提高探傷的實際效率和準確性。

　　關鍵詞：鐵路運輸;鐵路工務;鋼軌探傷

　　鋼軌探傷能及時發(fā)現(xiàn)鋼軌、道岔的傷損情況，是線路維修質量和行車安全的重要保障。就如何做好探傷工作的組織管理，嚴格落實探傷的周期性工作，規(guī)范技術操作步驟，提高探傷工的技能水平進行了探討。

　　鐵路工程師論文投稿刊物：《鐵道知識》1980年創(chuàng)刊，是全國優(yōu)秀科技期刊，是中國鐵路系統(tǒng)發(fā)行量最大、唯一允許進站上車的公開發(fā)行期刊，設置欄目有：西部大開發(fā)、高彩技術、世界鐵路、國外信息、科技精英、警鐘長鳴、網(wǎng)絡時代、法制天地。

　　一、分析鋼軌出現(xiàn)損傷的原因和鋼軌探傷的重要性

　　鋼軌損傷的類型縱多，根據(jù)超聲波等技術對鋼軌出現(xiàn)的損傷進行檢測，根據(jù)損傷的投影方向可以大概將鋼軌損傷分成縱向水平裂紋、垂直裂紋和軌底裂紋等幾種。在鋼軌的運營過程中，導致鋼軌出現(xiàn)損傷的原因主要有：(1)鋼軌在生產(chǎn)過程中，假如沒有將縮孔、夾雜以及偏析等缺陷進行處理，就會導致軌頭、軌腰以及軌底出現(xiàn)片狀缺陷，鋼軌在受力之后，其產(chǎn)生的應力就會集中到一起，導致鋼軌出現(xiàn)疲勞現(xiàn)象，在使用過程中就會導致裂縫的出現(xiàn)。(2)鋼軌在使用過程中，因為受到列車車輪沖擊等一些外力的作用，內部存在的缺陷就會逐漸擴大從而形成裂紋出現(xiàn)，最終導致鋼軌出現(xiàn)失效折斷，進而造成列車脫軌。鋼軌是線路上部建筑中直接承受機車車輛各種荷載的部分。鋪設在線路上的鋼軌，在機車車輛作用下，又由于養(yǎng)護和氣候條件等不同，鋼軌在使用過程中極易發(fā)生各種各樣的傷損。因此，加強探傷檢查，及時更更換傷損鋼軌，是工務部門保證行車安全的一項重要措施。為了避免鋼軌出現(xiàn)折斷的現(xiàn)象，使用超聲波探傷等技術對鋼軌進行定期探傷能夠及時的發(fā)現(xiàn)鋼軌內部存在的損傷，從而及時的更換鋼軌。

　　二、鋼軌焊縫常用探傷方法

　　體積狀缺陷采用單探頭法，平面狀缺陷采用單探頭法、雙探頭法、和陣列探頭。

　　1.K型和串列式掃查。探頭須相對或向背等速相對移動，一般都要借助專門的掃查裝置，并且要停頓下來進行探測。

　　2.鋼軌焊縫連續(xù)掃查法。上述鋼軌焊縫探傷方法的缺點主要有：(1)只能停頓式作業(yè)，不能進行連續(xù)掃查。(2)只能探測焊縫自身，難以對熱影響區(qū)進行掃查。而不停頓連續(xù)探傷法能夠對焊縫連續(xù)掃查。起工作原理始可組成20個不同的探傷狀態(tài)，分別探測不同的焊縫位置。當探頭不動時，掃查到的是20個分立的點，這20個點構成兩條斜率等于探頭K值的斜線。當探頭移動時，這兩條斜線隨之移動，從而完成對焊縫全部掃查。軌底腳部分及軌頭兩側，仍需用手工或其他方法進行掃查。

　　三、鐵路工務鋼軌探傷作業(yè)

　　1.鋼軌軌底探傷。首先，是對傷損部位進行探測以及準確定位。對于鋼軌軌底進行探傷作業(yè)時，因為探傷位置比較特殊，所以在探傷過程中需要使用零度探頭，對鐵路工務鋼軌的水平裂縫進行檢測。在進行實際作業(yè)時，零度探頭的探傷原理是根據(jù)其內部所安裝的晶片進行縱波的發(fā)射，然后在縱波傳導過程中會從鋼軌的軌頭傳達到軌腰，然后到達軌道底部，當縱波在軌道底部界面進行反射之后，零度探頭內部所安置的另一個晶片會對反射回來的信號進行接收。

　　在縱波發(fā)射與回收的過程中，所經(jīng)過的聲程是軌道的兩倍。在縱波傳導過程中，如果鋼軌上存在斜向或者是縱向的裂紋，那么超聲波的傳遞就會停止，零度探頭內部所安置的另一個晶片，也就不能夠收到返回的縱波。但是在出現(xiàn)裂紋的部位，會在底部和基線0的位置顯示水平裂紋的回波，然后工作人員就可以根據(jù)所回收到的波紋顯示刻度，以及探測場程對所出現(xiàn)裂紋的刻度進行定位，進一步對出現(xiàn)裂紋的位置和鋼軌軌面之間的深度進行判斷，然后再根據(jù)報警時所出現(xiàn)的位移情況，對出現(xiàn)裂紋的長度進行測算。其次，在進行裂紋探測的過程中，因為會出現(xiàn)多次反射的狀況，所以進行裂紋的定位是需要以第1次所收到的波紋為主要參考依據(jù)。而且在一切使用過程中，因為附近存在阻塞影響，所以軌道表面所標示出的回波刻度與實際上裂紋的深度是不同的。

　　2.鋼軌軌頭探傷。在進行鋼軌軌頭探傷過程中，需要使用70度探頭進行探傷作業(yè)。在實際使用過程中，為了確保在探傷作業(yè)過程中，鋼軌頭部不會受到復雜幾何圖形影響以及干擾，提高探頭探傷的覆蓋范圍，需要在使用探頭過程中，保證探頭位置和探頭的前進方向之間出現(xiàn)18度到20度之間的夾角。而且為了能夠保證在鋼軌頭部探傷過程中，由探頭所發(fā)射的橫波可以從軌道頭部的下顎反射到軌面上，需要在探傷過程中將二次波和一次波進行同時使用。

　　在同時檢測二次波與一次波的過程中，能夠對鋼軌頭部所存在的損傷狀況進行多角度多位置的探測。在進行探測的過程中，如果軌頭沒有損傷，那么其所發(fā)射的橫波就不會出現(xiàn)回波信號，如果有損傷才會出現(xiàn)回波顯示。但對于鋼軌頭部進行探傷時，若發(fā)現(xiàn)存在損傷情況，對損傷位置大小以及具體位置進行定位，就需要依靠回波顯示的具體情況來確定。在實際探傷作業(yè)過程中，如果所采用的探傷儀器，其靈敏度控制得不是很好，或者是鋼軌頭部狀況比較復雜，會導致探傷過程中出現(xiàn)虛假信號，探傷工作人員會因工作失誤而出現(xiàn)誤判狀況。因此，在進行探傷作業(yè)過程中，對于回波信號需要在回收的過程中進行仔細的甄別。

　　3.鋼軌螺孔裂紋探傷。在進行鋼軌螺孔裂紋探傷作業(yè)過程中，使用的探頭是37度探頭。采用37度探頭，通過發(fā)射超聲波進行鋼軌螺孔裂紋的探傷作業(yè)，在這種探頭作業(yè)情況下，同時能夠對鋼軌底部橫向裂紋以及特殊位置水平裂紋和鋼軌軌腰部的斜裂紋進行探傷。在具體探傷過程中，每臺探傷儀上均配備兩個37度探頭，其中安裝在后方的探頭是37度探頭與0度探頭的組合探頭，安裝在前方的37度探頭是與70度探頭的組合。之所以有前置以及后置探頭，主要是為了在探傷過程中進行全方位覆蓋。對鋼軌螺紋進行探傷過程中，可以將螺紋劃分為4個象限，在每一個象限當中都可能會出現(xiàn)螺孔裂紋現(xiàn)象。

　　在實際探傷過程中，前置的37度探頭能夠劃分在4個象限的螺孔中，對第一象限以及第4象限存在的水平裂紋進行探測，同時對第2象限和第4象限的斜裂紋進行探測。后置的雙探頭能夠對第2象限以及第3象限的水平裂紋和第1象限以及第3象限的斜裂紋進行探測。當前置探頭在對第1象限以及第4象限的水平裂紋進行探測作業(yè)時，螺孔四周存在的裂紋會形成反射角，然后將螺孔水平裂紋進行顯現(xiàn)。而對于螺孔來講，其內部存在的裂紋波和螺孔波距離非常近，所以在顯示過程中會存在同時顯現(xiàn)的狀況。

　　4.探傷作業(yè)中的注意事項。在對鋼軌進行探傷作業(yè)過程中，因為鋼軌的覆蓋范圍非常大，所以探傷作業(yè)需要沿著鋼軌的鋪設路線來進行，分區(qū)域來進行探傷作業(yè)，因此探傷作業(yè)的流動性非常大。但是對探傷作業(yè)過程中，現(xiàn)場作業(yè)的各項操作都需要根據(jù)鐵路工務安全規(guī)則指導來進行，在探傷作業(yè)過程中，除了操作人員還需要有專業(yè)人員對探傷作業(yè)進行防護，并且在一些擁有不良條件的區(qū)域進行探傷作業(yè)時，還需要增加中間防護員，并且對探傷作業(yè)人員配備對講機。在探傷作業(yè)過程中進行拆檢時，需要對鐵路來往車輛進行觀察，保障自身安全。

　　結語：總之，隨著鐵路運輸量的增加以及運行速度的加快，在鐵路鋼軌探傷作業(yè)過程中需不斷對探傷作業(yè)技術以及設備進行更新改造，提高探傷作業(yè)操作水平，切實保障鐵路工務鋼軌的安全性。

　　參考文獻：

　　[1]王平.鐵路工務鋼軌探傷工作的探討.2018.

　　[2]劉建節(jié).淺談關于鐵路工務鋼軌探傷工作的探討.2019.

　　作者：張杰

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