關(guān)于鐵路工務(wù)鋼軌探傷工作的探討

張志強(qiáng)，智成亮

（大秦鐵路股份有限公司原平工務(wù)段，山西 原平034100）

1 引言

鐵路運(yùn)輸在經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展過程中具有了更高的要求，因此在鐵路運(yùn)輸?shù)木S修以及保養(yǎng)工作過程中，傳統(tǒng)探傷工作模式已經(jīng)漸漸落后，不能夠適應(yīng)新的鐵路發(fā)展工作要求。在現(xiàn)如今的鋼軌探傷作業(yè)過程中，需要探索新的探傷模式以及工作方法來對鐵路探傷工作質(zhì)量進(jìn)行提升。對于高鐵來講，因為其運(yùn)行速度非?？?，同時行車密度也很大，所以在進(jìn)行鐵路探傷作業(yè)過程中需要依靠新的技術(shù)，以及新的工具來提高探傷工作的實際效率和準(zhǔn)確性。

2 鐵路工務(wù)鋼軌探傷工作組織管理原則

首先在進(jìn)行探傷作業(yè)過程中，應(yīng)加強(qiáng)對探傷工作人員以及技術(shù)人員的分組管理，并且在分組管理的基礎(chǔ)之上執(zhí)行周期性的定時換班制度，并在實現(xiàn)過程當(dāng)中逐漸落實崗位工作責(zé)任制。對于參與到鋼軌探傷工作中的從業(yè)人員，需要在正式工作之前進(jìn)行全面的培訓(xùn)以及監(jiān)督，提升其專業(yè)理論知識以及實踐操作技能。同時，加強(qiáng)從業(yè)人員的專業(yè)素養(yǎng)，且在發(fā)現(xiàn)鐵路鋼軌出現(xiàn)技術(shù)缺陷以及功能磨損等問題時，對所出現(xiàn)的問題進(jìn)行及時上報，并將所出現(xiàn)問題的情況進(jìn)行清晰講解，確保鐵路運(yùn)輸?shù)陌踩€(wěn)定能夠得到持續(xù)保障。其次則是在周期性技術(shù)規(guī)范要求下，對鐵路鋼軌進(jìn)行周期性的探傷作業(yè)，這主要是為了及時發(fā)現(xiàn)鐵路鋼軌所存在的疲勞傷損。在進(jìn)行探傷作業(yè)過程中，應(yīng)該在工作年周期內(nèi)，要嚴(yán)格按照鐵路總公司的標(biāo)準(zhǔn)對所管轄的鋼軌進(jìn)行周期性探傷，同時應(yīng)縮短一些老雜鋼軌地段和車流量較大地段的周期。而在冬季作業(yè)條件下，對于鋼軌探傷工作應(yīng)該通過改變耦合劑的技術(shù)處理方法，進(jìn)行探傷檢測工作，同時也應(yīng)該結(jié)合手工檢查方法，對應(yīng)用儀器進(jìn)行探傷檢測時所存在的遺漏之處進(jìn)行檢測，對不同氣候條件下鐵路鋼軌技術(shù)性能改變的狀況進(jìn)行全面的記錄。最后，進(jìn)行完整的技術(shù)記錄。在鐵路鋼軌探傷作業(yè)過程中，技術(shù)質(zhì)量水平的體現(xiàn)是通過在進(jìn)行探傷作業(yè)過程中所發(fā)現(xiàn)的傷損表現(xiàn)特征來進(jìn)行展現(xiàn)的。對于具體的探傷作業(yè)應(yīng)進(jìn)行動態(tài)管理和記錄，對探傷作業(yè)過程中所出現(xiàn)的傷損表現(xiàn)特征進(jìn)行全面的記錄，并推測其發(fā)展的規(guī)律。然后以此為依據(jù)，向相關(guān)技術(shù)工作部門和鐵路運(yùn)行管理部門進(jìn)行建議，提出線路維修的新思路。

3 鐵路工務(wù)鋼軌探傷作業(yè)

3.1 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(wù)鋼軌的水平裂縫進(jìn)行檢測。在進(jìn)行實際作業(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，因為會出現(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，因為附近存在阻塞影響，所以軌道表面所標(biāo)示出的回波刻度與實際上裂紋的深度是不同的。

3.2 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[1]。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[2]。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。

3.3 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。

3.4 探傷作業(yè)中的注意事項

在對鋼軌進(jìn)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(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。

4 結(jié)語

在鐵路安全性保障措施當(dāng)中，鋼軌探傷作業(yè)是非常重要的一項工作內(nèi)容，能夠顯著避免因鐵路鋼軌所存在的安全隱患，而導(dǎo)致列車運(yùn)行安全性事故的出現(xiàn)。所以隨著鐵路運(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，切實保障鐵路工務(wù)鋼軌的安全性。