關(guān)于鐵路工務(wù)鋼軌探傷工作的探討

　　摘要：在經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的過程中，對鐵路運(yùn)輸提出了更高的要求。因此，在鐵路運(yùn)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(dāng)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(zhì)量。對于高速鐵路來說，由于其運(yùn)行速度快、交通密度大，需要依靠新技術(shù)、新工具來提高探傷的實(shí)際效率和準(zhǔn)確性。

　　關(guān)鍵詞：鐵路運(yùn)輸;鐵路工務(wù);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(zhì)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(yán)格落實(shí)探傷的周期性工作，規(guī)范技術(shù)操作步驟，提高探傷工的技能水平進(jìn)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(jìn)站上車的公開發(fā)行期刊，設(shè)置欄目有：西部大開發(fā)、高彩技術(shù)、世界鐵路、國外信息、科技精英、警鐘長鳴、網(wǎng)絡(luò)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(shù)對鋼軌出現(xiàn)的損傷進(jìn)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(yùn)營過程中，導(dǎo)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(jìn)行處理，就會導(dǎo)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(yīng)力就會集中到一起，導(dǎo)致鋼軌出現(xiàn)疲勞現(xiàn)象，在使用過程中就會導(dǎo)致裂縫的出現(xiàn)。(2)鋼軌在使用過程中，因?yàn)槭艿搅熊囓囕啗_擊等一些外力的作用，內(nèi)部存在的缺陷就會逐漸擴(kuò)大從而形成裂紋出現(xiàn)，最終導(dǎo)致鋼軌出現(xiàn)失效折斷，進(jìn)而造成列車脫軌。鋼軌是線路上部建筑中直接承受機(jī)車車輛各種荷載的部分。鋪設(shè)在線路上的鋼軌，在機(jī)車車輛作用下，又由于養(yǎng)護(hù)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(qiáng)探傷檢查，及時更更換傷損鋼軌，是工務(wù)部門保證行車安全的一項(xiàng)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(shù)對鋼軌進(jìn)行定期探傷能夠及時的發(fā)現(xiàn)鋼軌內(nèi)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(jìn)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(diǎn)主要有：(1)只能停頓式作業(yè)，不能進(jìn)行連續(xù)掃查。(2)只能探測焊縫自身，難以對熱影響區(qū)進(jìn)行掃查。而不停頓連續(xù)探傷法能夠?qū)�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(dāng)探頭不動時，掃查到的是20個分立的點(diǎn)，這20個點(diǎn)構(gòu)成兩條斜率等于探頭K值的斜線。當(dāng)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(cè)，仍需用手工或其他方法進(jìn)行掃查。

　　三、鐵路工務(wù)鋼軌探傷作業(yè)

　　1.鋼軌軌底探傷。首先，是對傷損部位進(jìn)行探測以及準(zhǔn)確定位。對于鋼軌軌底進(jìn)行探傷作業(yè)時，因?yàn)樘絺�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(wù)鋼軌的水平裂縫進(jìn)行檢測。在進(jìn)行實(shí)際作業(yè)時，零度探頭的探傷原理是根據(jù)其內(nèi)部所安裝的晶片進(jìn)行縱波的發(fā)射，然后在縱波傳導(dǎo)過程中會從鋼軌的軌頭傳達(dá)到軌腰，然后到達(dá)軌道底部，當(dāng)縱波在軌道底部界面進(jìn)行反射之后，零度探頭內(nèi)部所安置的另一個晶片會對反射回來的信號進(jìn)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(dǎo)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(nèi)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(jìn)行定位，進(jìn)一步對出現(xiàn)裂紋的位置和鋼軌軌面之間的深度進(jìn)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(jìn)行測算。其次，在進(jìn)行裂紋探測的過程中，因?yàn)闀�出現(xiàn)多次反射的狀況，所以進(jìn)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?yàn)楦浇�存在阻塞影響，所以軌道表面所�?biāo)示出的回波刻度與實(shí)際上裂紋的深度是不同的。

　　2.鋼軌軌頭探傷。在進(jìn)行鋼軌軌頭探傷過程中，需要使用70度探頭進(jìn)行探傷作業(yè)。在實(shí)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(fù)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(jìn)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(jìn)行同時使用。

　　在同時檢測二次波與一次波的過程中，能夠?qū)︿撥夘^部所存在的損傷狀況進(jìn)行多角度多位置的探測。在進(jìn)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(jìn)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(jìn)行定位，就需要依靠回波顯示的具體情況來確定。在實(shí)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(fù)雜，會導(dǎo)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(jìn)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(jìn)行仔細(xì)的甄別。

　　3.鋼軌螺孔裂紋探傷。在進(jìn)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(jìn)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?qū)︿撥壍撞繖M向裂紋以及特殊位置水平裂紋和鋼軌軌腰部的斜裂紋進(jìn)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(jìn)行全方位覆蓋。對鋼軌螺紋進(jìn)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(dāng)中都可能會出現(xiàn)螺孔裂紋現(xiàn)象。

　　在實(shí)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(jìn)行探測，同時對第2象限和第4象限的斜裂紋進(jìn)行探測。后置的雙探頭能夠?qū)Φ?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(jìn)行探測。當(dāng)前置探頭在對第1象限以及第4象限的水平裂紋進(jìn)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(jìn)行顯現(xiàn)。而對于螺孔來講，其內(nèi)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(xiàng)。在對鋼軌進(jìn)行探傷作業(yè)過程中，因?yàn)殇撥壍母采w范圍非常大，所以探傷作業(yè)需要沿著鋼軌的鋪設(shè)路線來進(jìn)行，分區(qū)域來進(jìn)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(xiàng)操作都需要根據(jù)鐵路工務(wù)安全規(guī)則指導(dǎo)來進(jìn)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(jìn)行防護(hù)，并且在一些擁有不良條件的區(qū)域進(jìn)行探傷作業(yè)時，還需要增加中間防護(hù)員，并且對探傷作業(yè)人員配備對講機(jī)。在探傷作業(yè)過程中進(jìn)行拆檢時，需要對鐵路來往車輛進(jìn)行觀察，保障自身安全。

　　結(jié)語：總之，隨著鐵路運(yùn)輸量的增加以及運(yùn)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(shù)以及設(shè)備進(jìn)行更新改造，提高探傷作業(yè)操作水平，切實(shí)保障鐵路工務(wù)鋼軌的安全性。

　　參考文獻(xiàn)：

　　[1]王平.鐵路工務(wù)鋼軌探傷工作的探討.2018.

　　[2]劉建節(jié).淺談關(guān)于鐵路工務(wù)鋼軌探傷工作的探討.2019.

　　作者：張杰

轉(zhuǎn)載請注明來自發(fā)表學(xué)術(shù)論文網(wǎng)：http:///jzlw/23577.html