中车西安车辆有限公司工程技术部
摘 要某公司与中国土木工程集团公司签订了50辆援坦赞铁路轻油罐车的整车出口合同，本文针对该车生产中出现的真空制动泄漏问题进行了原因分析，结合真空系统找漏方法在改变常规思维的基础上提出了解决措施，顺利地解决了该问题。
关键词 真空制动 措施
1 问题的提出
某公司与中国土木工程集团公司签订了50辆援坦赞铁路轻油罐车（以下简称为轻油罐车）的整车出口合同，并根据合同要求对整车进行了研发设计，确定该车为“双制动”结构：一套为空气制动装置，另一套为真空制动装置。空气制动装置的原理类似于我国60t 级铁路货车，真空制动的原理是以大气压力为动力来源，用对空气抽真空的程度（真空度）来实现制动和缓解，真空制动压力最高只能达到一个大气压，制动力小，气密性要求高。
真空制动试验规范中对整个真空制动管路的泄漏量有以下要求：使真空管路产生-68kPa的真空后保压3分钟，真空管路内压力上升值应≤ 3.5kPa。真空制动试验时用真空制动单车试验器对整个管路抽真空后保压，发现压力值上升超限。按照相关资料介绍用烤把在各接头部位烘烤，观察火苗的变化情况来对泄漏部位进行判断，效果不明显。同时该检验方法还存在生产效率低、易损坏制动管表面油漆、引起管路接头处聚四氟乙烯薄膜收缩等问题，真空制动管路泄漏一度成为制约轻油罐车生产的瓶颈。
2 真空系统检漏方法
真空系统检漏方法很多，总的可分为两大类：充压检漏法和真空检漏法。合适的检漏方法可以迅速准确地找到问题所在，不同的方法各有它的特点和条件，选用时要根据实际情况来定。
（1）充压检漏指在被检件内部充入一定压力的示漏物质，如果被检件上有漏孔，示漏物质便从漏孔漏出，用一定的方法或仪器在被检件外部检测出从漏孔漏出的示漏物质，从而判定漏孔的存在、位置及漏率的大小，见表1。
表 1
检漏方法 条件及方法 最小可检漏率（Pam3/s） 备注 |
压降法 向管道中冲入一定压力的工作气体 1×10-3 方便易行，可用于 （空气、氮气或氩气），切断后利用 日常的检查，但不 设备原有的压力计观察压力是否下降。 能直接找出漏点，需要进行比较或辅助以其它方法。 |
听音法 一般在充气3bar压力情况下，用听 5×10-3 诊器听哪儿有“嘶嘶”漏气的声音。 |
气泡法 在充气3bar压力情况下，用肥皂水 1×10-5 短时间能检测出大 检查可疑部位是否有气泡。 的漏气，积累24h能够达到1×10-9 Pam3/s的精度。 |
试纸检漏法 在充入3bar压力的氨气情况下，用 1×10-7～1×10-11 氨气有刺激作用， 溴代麝香草酚兰试带检查可能的漏 易燃易爆，使用时 点，如果变色则证明是漏点。或者 注意通风和保护。 用溴酚兰试纸观测24h，观察是否 变色。 |
检漏仪法 充入各种检漏气体（卤素气体、放 1×10-6～1×10-10 灵敏度高，但要注 射性同位素气体、氦气等），利用 意卤素气体的处理 各种检漏仪查找漏点。 及防护。 |
（2）真空检漏法指将管道和检漏器的敏感元件处于真空状态，在管道的外部施加示漏物质，如果有漏孔，示漏物质就会通过漏孔进入被检件和敏感元件的空间，由敏感元件检测出示漏物质，从而可以判定漏孔的存在、位置及漏率的大小，见表2。
表 2
检漏方法 条件及方法 最小可检漏率（Pam3/s） 备注 |
真空计法 在真空状态下，用医用注射器向可 1×10-6 这种方法检测一定 疑的地方喷射丙酮或乙醇，喷到漏 要有耐心，一定要 点时，真空探头的读数会有明显的 等到电离计的示值 回升。 稳定了，才能继续 检查，否则容易混淆，需要反复确认，花费时间长。 |
静态升压法 在真空状态下，隔离所有泵源，测 1×10-5～1×10-6 时间长，不易判断 量真空压力变化曲线来判断是否泄 漏点，灵敏度与本 漏和漏气的类型。 身的真空度相关， 可以用作日常对系统的真空检查。 |
高频火花 高频火花电弧亮点，放电颜色的改 1×10-3～1×10-4 适合检查石英管和 检漏器法 变。 玻璃制品，适合用于对灯泡的检漏。 |
检漏仪法 将氦气作为检漏气体，用氦质谱检 1×10-12～1×10-14 灵敏度高，性能稳 漏仪检漏，有吸枪阀法、喷吹法、 定。但氦气较贵， 背压法等。 不适合大范围使用，建议局部检漏时使用，对于管道的检漏，喷枪法更简单，适合维修使用。 |
3 问题的分析
该车真空制动管路如图1所示，主要由真空制动缸管路和真空制动主管管路组成，结构复杂，接头较多。与目前我国铁路货车普遍采用的法兰式接头密封型式不同，该车的密封结构为螺纹密封。真空制
动主管管路主要由风缸和主管组成，风缸加工完成后进行了水压和风压试验，不存在泄漏；主管是在碳钢管端部加工出螺纹，不进行焊接和其它加工，因此发生的泄漏部位主要集中在接头处，试验时应把查找接头处的泄漏部位作为解决问题的关键。
图 1 真空制动管路
真空制动试验中，因将制动管路抽成一定程度的真空，外界空气的压力比管路内大，只要存在泄漏部位，空气会通过接头处进入管路造成压力值的跃升。在用肉眼观察判断困难的情况下，必须突破常规思维，结合真空系统检漏的方法和原理，变换解决问题的思路。
在铁路货车制造及检修中，空气制动装置组装完成后通常要进行单车试验。因各种阀和制动管装车前进行了试验，泄漏部位主要集中在接头处，加之空气制动管路内为压缩空气，比通常空气压力大，试验时泄漏部位的压差会将涂抹在上面的防锈检漏剂吹起而形成气泡，易于观察和处理。从易于观察的角度出发，借鉴这种方法，处理真空制动管路的泄漏问题，应反其道而行之，对接头部位打正压查找泄漏部位，处理后再进行其它试验。
考虑到真空制动管路中的真空制动缸容积较小，只占整个真空制动管路容积的10%左右，同时受结构限制，真空制动缸内不允许打正压，因此对真空制动管路打正压之前必须将其断开。同时为操作方便，采用现行的微控单车试验设备打正压，为便于实现真空管路与单车试验设备间的连接，还必须制作变径接头和堵头。
4 解决措施
（1）按照图2和图3所示分别制作堵头和变径接头。
图 2 堵头
图 3 变径接头
（2）断开真空制动缸管路。
（3）将变径接头A端和车辆真空制动主管管路一端连接，B端连接编织制动软管，然后将编织制动软管另一端连接微控单车试验器，微控单车试验器和风源连接。
（4）将堵头A端和车辆真空制动主管管路另一端连接，封闭整个真空制动管路。
（5）开启微控单车试验器，充风后在管接头部位涂抹防锈检漏剂。
（6）待微控单车试验器风源压力升至400kPa后保压3分钟，对各接头处检查，有气泡泡吹起者则为泄漏部位。
（7）对泄漏部位进行紧固处理后继续充风检查，直至各接头无泄漏为止。
（8）取下微控单车试验器、变径接头及堵头，连接真空主管管路和制动缸管路，重新将真空制动单车试验器接入真空制动管路进行真空试验。
5 效果
实践证明，通过对真空制动泄漏原因的分析，采取了相应的工艺措施，减小了泄漏部位的判断难度，顺利地解决了真空制动管路的泄漏问题，大大提高了生产效率，保证了轻油罐车的顺利生产，受到了车间一线工人的欢迎，同时也为解决同类问题提供了借鉴的思路和方法。
参考文献：
[1] 陶务纯等.真空检漏方法与应用 [J].设备管理与维修，2008,No 5:21-23.
作者姓名：赵保春
性别： 男
籍贯：河南邓州
出生年月：1973.1
职务：主任工艺师
职称：高级工程师
单位：中车西安车辆有限公司工程技术部
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