鋼軌探傷技術在鐵路線路維修檢測中的應用

王琨+任虎+袁寶明+楊國強

摘要：高速鐵路的出現(xiàn)使得人們的生活越來越方便，我國逐漸進入了高速鐵路的時代。高速鐵路不僅有快捷的速度，同時還可以運輸大量的物品，這是其他交通工具無法代替的。文章對鐵路線路維修檢修中出現(xiàn)的問題進行了介紹，對鋼軌探傷技術進行了研究，并對其具體應用進行了探討。

關鍵詞：鐵路線路；維修檢測；鋼軌探傷技術；高速鐵路；交通運輸 文獻標識碼：A

中圖分類號：U216 文章編號：1009-2374（2015）34-0081-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.34.042

1 鋼軌探傷技術介紹

1.1 鋼軌探傷技術原理介紹

鋼軌探傷技術是鐵路線路維修檢測中一種比較常用且有效的技術，其主要運用超聲波的作用實現(xiàn)探傷的最終要求。當超聲波在兩種介質中傳播的時候，在這兩種介質的分界處，會出現(xiàn)兩種波：反射波和透射波，反射波是在交界處反射回原來介質的一部分能量，透射波是那部分通過分界處進入另一種介質的一部分能量。而鋼軌探傷技術就是應用超聲波的反射以及折射的規(guī)律對檢測物品的內部進行分析，從而判斷其內部是否存在傷損等現(xiàn)象。

1.2 鋼軌探傷技術存在的重要性

鋼軌損傷的原因有多種，其主要是在建造出現(xiàn)的問題或是在鐵路運行中由于長時間負荷過重使其出現(xiàn)了缺陷，各種問題出現(xiàn)之后并不一定能用肉眼發(fā)現(xiàn)其出現(xiàn)的缺陷，使得問題不能得到及時有效的解決，從而使得鐵路運輸處于一種受威脅的境地，對于鐵路運輸?shù)陌踩幸欢ǖ耐{，對此要采取比較及時而又有效的方案對鐵路線路進行檢測，從而對其進行維修，而鋼軌探傷技術是一種技術含量比較高的技術，同時也是一種比較有效的方式。通過對鋼軌探傷技術的有效使用，使得鐵路運輸?shù)陌踩缘玫搅擞行У谋Ｕ稀?/p>

2 鋼軌探傷技術的詳細應用

2.1 鋼軌出現(xiàn)損傷的主要原因

鋼軌出現(xiàn)損傷是一種比較常見的現(xiàn)象，在鋼軌鋪設過程中對于材料的使用沒有一種比較合理的把握或者是鋼軌的制作方面的問題，使得鋼軌本身的質量就存在一定的缺陷，從而在以后的使用中更容易暴露出來，使得鐵路運輸?shù)陌踩詿o法得到保障，同時，由于鐵路運輸在我國的交通運輸中占據(jù)比較重要的地位，其負荷會一直處于比較重的情況下，對于鋼軌的損害比較大，促進了鋼軌的老化及損壞。在鋼軌出現(xiàn)損傷時，能夠對其進行及時的檢測，發(fā)現(xiàn)其缺陷，對其進行有效彌補，這是在鐵路線路維修中一直遵循的原則。

2.2 對鋼軌中出現(xiàn)的裂縫進行探測

2.2.1 探測方法。在對鋼軌中出現(xiàn)的裂縫進行探測時，發(fā)射超聲波的探頭主要使用的是37°的探頭，使用這種探頭同時也可以用于對軌道底部以及中部的一些裂紋進行探測。在探測過程中，要特別注意的是要對每一個類型的裂紋都要進行探測，保障各個角落都能得到詳盡的檢測。在每一個探測儀的上面都會有兩個探頭，這兩個探頭都是37°的，它們在探測過程中可以將整個螺孔分成四個象限，不同的探頭會探測不同的方向，同時對于不同的象限都要進行詳盡的探測。

2.2.2 遇到向上裂紋。在鐵路線路維修檢測中使用鋼軌探傷技術對鋼軌進行探測時遇到向上的裂紋的時候，首先是前置探頭發(fā)現(xiàn)裂紋的出現(xiàn)，它首先會顯示一種波形，這種波形是螺孔波，然后才會顯示我們要探測的波形——裂紋波。通過對于前置探頭的調節(jié)，使得螺孔波出現(xiàn)不同的表現(xiàn)方式，從而使裂紋波在螺孔中的范圍內顯示出來，這樣就可以確定裂紋的位置，對于已經知道位置的裂紋要進行詳細的維修，使其在最大程度上恢復原樣，從而保障整個鐵路運輸?shù)陌踩浴?/p>

2.2.3 遇到斜裂紋。在遇到斜裂紋時，在這種情況下，射入波形的方向與裂紋的方向是呈現(xiàn)90°角的，如果發(fā)現(xiàn)探測儀上的顯示回波與零刻度之間的距離比較遠的時候，這就說明此裂紋的位置處于比較深的地方，同時裂紋的長度也是比較長的，這就需要對探測的結果進行綜合的分析，從而判斷出裂紋的具體位置。同時對于鋼軌的中間部分進行探測的時候，其波形與斜裂紋有很大的相似性，這就需要對底波進行觀察，然后再結合底波的波形是否有顯示進行判斷處理。

2.3 對于鋼軌水平裂紋進行探測

在對鋼軌的軌底部分進行探測的時候，主要是檢測其是否存在水平裂紋，在探測中主要使用0°的探頭。在探測過程中，探測儀發(fā)射出來的波形會經過軌頭和軌腰最后到達軌道的底部，在軌底發(fā)生發(fā)射以及折射產生相應的波形，通過對波形的分析，判斷在軌底是否存在裂紋以及通過對探頭的不斷調節(jié)測試判斷裂紋出現(xiàn)具體位置，同時通過對于探頭移動時，波形的位移判斷此裂紋的大致長度，從而對于此裂紋采取相應的補救措施，從根本上保障鐵路運輸?shù)陌踩浴?/p>

2.4 對于鋼軌的頭部進行探測

對于鋼軌的頭部進行探測的時候主要使用的是70°的探頭，這是國際的標準，在探測的時候有可能會受到各個方面的影響，所以要對其檢查范圍進行一定的提高。同時在探測時，要保障探頭所指向的方向和探頭移動的方向呈現(xiàn)18°～20°的夾角，這樣能夠使波形的發(fā)射更詳盡地顯示在探測儀上，從而使得裂紋的位置以及其長度都有一個正確的參數(shù)能夠進行參考，提高其正確性。探測中，如果出現(xiàn)回波，就說明其有損傷，要進行進一步探測判斷。

2.5 在對鋼軌探測中要注意的問題

在鋼軌探測中會出現(xiàn)各式各樣的問題，對于不同的問題要提前采取相應的措施，從而減少錯誤發(fā)生的頻率，提高鐵路線路維修檢測中的效率，使其質量有一個良好的保障。在探測過程中，波會出現(xiàn)多次反射，這種情況是比較常見的，這種現(xiàn)象下，主要是以第一次回波為參考，對其進行詳細的分析。儀器會受到周圍環(huán)境的影響，這樣對裂紋位置的判斷便會出現(xiàn)一定的偏差，所以要經過多次探測再對具體的位置進行確定。

3 結語

我國已經進入了高速鐵路的時代，高鐵具有的眾多優(yōu)點使其深受人們的青睞。為了使其更好地發(fā)揮其所具有的作用，其質量要有一個很好的保障，而鋼軌探傷因為具有靈敏度高等優(yōu)點，在鐵路線路維修檢測中起著至關重要的作用。通過上述介紹，鋼軌探傷技術的靈活使用使得鐵路的安全得到了有效的保障，避免了惡性事件的發(fā)生。有關管理人員在提高鋼軌探傷技術的同時要定期對鐵路線路進行檢測，從根本上保障鋼軌一直處于安全的狀態(tài)。

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作者簡介：王琨（1989-），男，山東濟寧人，濟南鐵路局濟南工務段助理工程師，研究方向：鐵路維修。

（責任編輯：黃銀芳）