钢轨探伤车的检测运用模式与伤损分级探讨

钢轨探伤车的检测运用模式与伤损分级探讨

杨舒涵

中国铁路呼和浩特局集团有限公司呼和浩特工务段

内蒙古呼和浩特市 010000

摘要：钢轨探伤车是装在轨道中，用于检测轨道损伤情况的专用车辆，钢轨探伤车深入钢轨内部可以对钢轨轨头横向疲劳裂纹进行检测，分析轨道运行中可能会导致钢轨出现损伤的主要原因，利用超声波原理对钢轨进行检测。如钢轨道探伤车通过超声波，从钢轨介质传递至另一介质时，在介质的分界面上，有部分能量会重新传递给原有的发射体，此超声波被称之为反射波；此外，部分能量也会从界面穿过，在这一传播流程中，被称为透射波。通过超声波以及透射波的联合应用，可以更好地分析轨道出现故障的位置以及需要采取的解决措施，以便能够保障轨道车辆的正常运行。

关键词：钢轨探伤车；检测；运用

前言：

质量是地铁正常运行的前提，钢轨探伤具备灵敏度极高的优点，在地铁线路维修检测中，具有非常重要的作用。通过相关介绍得知，钢轨探伤技术的灵活应用，使地铁安全能够得到全面保障，避免了在后续运行中出现危险事件。相关管理人员还可以在钢轨探伤车辆上，定期对钢轨探伤车辆进行检查，结合钢轨处理目标，使检测处于安全精准的状态。在选择传感器的过程中，轮式传感器对于线路的适应较好。而针对有缝线路或轨头形态不良等情况，分析在检测过程中出现的相关问题，应用全新的传感器，如滑靴式传感器以及轮式传感器，使二者结合，能够更好地发挥探测的优势。

1钢轨探伤车在轨道交通线路中的应用

钢轨探伤车在轨道交通线路中发挥着独特的优势，钢轨探伤车目前分为电磁钢轨探伤车以及超声波钢轨探伤车两大类。其中，电磁钢轨探伤车可以根据非接触通磁法检测钢轨损伤程度。其检测的最佳速度为每小时30～70km，在检测过程中，此种车辆对于钢轨腰部以及钢轨接头的钢轨损伤检测灵敏度略低，仅为轨头断面积的25%。而超声波钢轨探伤车是目前应用范围较广的探伤车辆，在轨道交通线路中发挥着重要优势。超声波钢轨探伤车利用超声波法对钢轨进行损伤探测，能够探测钢轨的轨头以及轨腰范围内的疲劳缺陷，甚至可以探测出焊接缺陷。此外，还可以检测擦伤、轨头压溃以及波浪形损耗等。超声波钢轨探伤车具备自动记录功能，可以将钢轨损伤的信号等进行记录。同时，还可以通过分析，确定损伤大小以及在钢轨内的位置，也可以确定损伤所在的线路里程。根据记录的数据，分析钢轨损伤的发展速度以及发展规律。超声波钢轨探伤车的常用检测速度为每小时30～50km，检测的最佳灵敏度可以缩小为直径3mm的钻孔，具备较高的应用性。且钢轨探伤车在行进路线上，位置误差可达±10cm，轨道不平以及不洁会影响此车的灵敏度。因此，在检测过程中，若遇冬季，需要配合加热器使用。在水中添加防冻剂亦可以起到一定程度的优化效果，提升检测的精准度。目前，钢轨探伤车在轨道交通线路中朝以下5方面发展：使用全新的计算机处理技术，得知伤损信号；全面保障地面设备的安全性，实现自动里程规划；对超声波探头进行改进，实现不起落或自动起落；提高超声波钢轨探伤车的检测速度，降低启动超声波钢轨探伤车的费用；探索全新的非接触式检测方法。

2钢轨探伤车探伤技术的应用

2.1向上裂纹以及斜裂纹

在钢轨探伤车的探伤应用中，首先分析钢轨探伤车的技术特点。钢轨探伤车遇到向上裂纹，首先前置探头会发现裂纹。通过波形，明确裂纹出现的原因。借助螺孔波对于前置探头进行调节，使螺孔波呈现不同表现方式，保障裂纹在螺孔的范围内呈现，可以确定裂纹的位置信息。在明确裂纹位置后，进行详细维修，使其在最大程度上恢复原样，保障地铁安全性。而在螺孔波中，射入波形的方向与裂纹的方向呈现90o。在钢轨探伤车上，显示回波以及零刻度之间的距离较远，这就说明此裂缝的位置处于较深的地方。同时，裂痕长度较长，需要对探测结果进行分析，从而有效地得知裂纹出现的具体位置。对于钢轨的中间部位进行探测时，其波形以及斜裂纹具有相似性，需要对底波进行观察，结合底波的波形显示，完成判断处理工作，必须安排在夜间天窗时间检测，这种情况下，80km/h～100km/h检测速度能够适应地铁的维修管理模式。因此，未来钢轨探伤车速度目标值应定位在80km/h～100km/h。

2.2针对钢轨其他探伤

针对钢轨的其他探伤技术，根据钢轨的水平进行探测，主要可以分析其是否存在水平裂纹隐患。在探测中，使用零度探头，探测仪发射出的波形经过轨头、轨腰，最后到达轨道底部。经轨体发射以及折射产生波形，对相似波形进行分析，判断在轨道是否存在裂痕，并通过调节探头，判断裂痕出现的具体位置，通过对探头移动、波形位移等，得知此裂痕的大致长度，从而采取合理的补救措施。保障地铁运行的安全性以及精准性，对钢轨的头部进行探伤，钢轨头部探测使用70°探头为国际标准。在探测时，有可能会受到多方面影响。因此，需要对探测范围进行提升。在探伤时，确保探头所指方向以及探头移动角度呈现20o夹角，使波形的发射能够更加详细的显示在探测仪上，使裂痕的位置及长度都能够有正确的参数进行参考，从而提高探测的正确性以及合理性。在探测中，如出现回波，就说明有损伤，必须进行进一步的探测判断。在钢轨探伤中，需要注意各种问题。针对不同的问题，需要采取合理措施，减少错误的发生概率，提高地铁维修检测的效果，使其质量能够得到有效保障，在探伤过程中，钢轨探伤车的波形会出现多次反射，需要以第1回波为参考，以其他回波为辅助资料进行分析。考虑到仪器会受周围环境的影响，需要对裂痕的位置进行判断，以避免出现偏差。

3钢轨探伤车技术的管理模式

3.1轨头核伤

探伤车和探伤仪具有不同的声学设计，因此他们的检测特性也是不同的。探伤车的检测覆盖面比较广，可以无盲区地覆盖轨头，但是它的检测灵敏度不如探测仪高。而探伤仪对于中部的核伤不如探伤车的灵敏度高。因此，必须采取措施实现探伤车和探伤仪的优势互补。

3.2钢轨的维护

钢轨的表面及内部状况在很大程度上都影响着超声波探伤的结果，因此，必须采取措施加强钢轨的维护。比如，在焊接钢轨的时候，可以将焊筋打磨的更光滑，以此减少超声波反射的影响；适当对钢轨进行修理性打磨，使其表面的轻微裂纹得以清除，以此增强超声波的入射效果。

3.3运用管理

合理规划探伤车的监测运行图和操作人员的工作量，减少作业疲劳，使操作人员时时刻刻保持良好的精神状态。铁路局应该成立专门的探伤数据分析中心，做好探伤车和探伤仪的标定工作，做好二次回访分析工作。探伤车管理人员要不断地总结经验，提出科学合理的改进措施。

结束语：

综上所述，质量是地铁正常运行的前提，钢轨探伤具备灵敏度极高的优点，在地铁线路维修检测中，具有非常重要的作用。通过相关介绍得知，钢轨探伤技术的灵活应用，使地铁安全能够得到全面保障，避免了在后续运行中出现危险事件。相关管理人员还可以在钢轨探伤车辆上，定期对钢轨探伤车辆进行检查，结合钢轨处理目标，使检测处于安全精准的状态。在选择传感器的过程中，轮式传感器对于线路的适应较好。而针对有缝线路或轨头形态不良等情况，分析在检测过程中出现的相关问题，应用全新的传感器，如滑靴式传感器以及轮式传感器，使二者结合，能够更好地发挥探测的优势。

参考文献：

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[2]石永生,张玉华,李培,等.高速铁路钢轨探伤车动态灵敏度设置探讨[J].铁道建筑,2014(9):113-116.

[3]中国铁路总公司.TG/GW218—2017钢轨探伤车运用管理办法[Z].北京,2017(216).