淺談無縫線路鋼軌探傷周期

王慧

摘要：鐵路狀況與運(yùn)輸強(qiáng)度之間的矛盾非常突出。鐵路破壞（斷裂，覆蓋物去除）或彎道上嚴(yán)重的鐵路磨損引起的火車顛覆，車輪脫軌事故屢屢發(fā)生，給國家和人民造成巨大損失。防止鋼軌損壞和嚴(yán)重磨損是公共工程安全工作的重要課題，也是鋼軌關(guān)系研究的主要內(nèi)容。本文主要分析如何正確確定軌道探傷周期。

關(guān)鍵詞：無縫線路；鋼軌探傷；周期

1 鋼軌探傷技術(shù)的詳細(xì)應(yīng)用

1.1 鋼軌出現(xiàn)損傷的主要原因

軌道損壞是較常見的現(xiàn)象，在軌道鋪設(shè)過程中，沒有合理掌握使用材料或軌道生產(chǎn)的問題，使軌道本身的質(zhì)量存在一定的缺陷，因此更容易暴露在將來的使用中，使鐵路運(yùn)輸?shù)陌踩缘貌坏奖ＷC。由于鐵路運(yùn)輸在我國運(yùn)輸中占有重要地位，其負(fù)荷始終處于沉重狀態(tài)，對鐵路的損害更大，加劇了鐵路的老化和損壞。在鐵路損壞的情況下，可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)它，發(fā)現(xiàn)其缺陷，并可以有效地彌補(bǔ)它，這在鐵路線的維護(hù)中是遵循的。

1.2 對鋼軌中出現(xiàn)的裂縫進(jìn)行探測

1.2.1 遇到向上裂紋

當(dāng)使用鐵路探傷技術(shù)檢測鐵路維修和檢測中的向上裂紋時(shí)，前端探頭首先發(fā)現(xiàn)裂紋，然后先顯示一種波形，即螺旋孔波，然后我們要探測的波形———裂紋波。通過前探頭的調(diào)整，螺孔波以不同的方式出現(xiàn)，從而可以在螺孔的范圍內(nèi)顯示裂紋波，從而可以確定裂紋位置，并修復(fù)已知的裂紋詳細(xì)說明，以便最大程度地恢復(fù)原狀，從而確保整個(gè)鐵路運(yùn)輸?shù)陌踩?/p>

1.2.2 遇到斜裂紋

當(dāng)遇到傾斜裂紋時(shí)，在這種情況下，入射波形的方向和裂紋的方向呈90度角。如果發(fā)現(xiàn)檢測器上的顯示回波與零標(biāo)度之間的距離相對較遠(yuǎn)，則意味著裂紋的位置在相對較深的地方，裂紋的長度也相對較長，這需要對檢測結(jié)果進(jìn)行全面分析，從而確定裂紋的具體位置。同時(shí)，在檢測到鋼軌中部時(shí)，波形與斜裂紋非常相似，因此有必要觀察底波，然后判斷并處理是否顯示了底波波形。

1.3 對于鋼軌水平裂紋進(jìn)行探測

在檢測鐵軌的底部時(shí)，主要是檢測鐵軌上是否有水平裂紋，檢測中主要采用0度探頭。在檢測過程中，檢測器發(fā)出的波形最終將通過軌道頭和腰部到達(dá)軌道的底部，并且相應(yīng)的波形將在軌道的底部生成。通過波形分析，可通過探頭的連續(xù)調(diào)整測試來判斷鋼軌底部是否有裂紋以及裂紋的具體位置。同時(shí)，裂紋的大致長度可以通過波形的位移來判斷。因此，采取了相應(yīng)的補(bǔ)救措施，以確保鐵路運(yùn)輸?shù)陌踩?/p>

1.4 對于鋼軌的頭部進(jìn)行探測

70°探頭主要用于檢測鋼軌的頭部，符合國際標(biāo)準(zhǔn)。在檢測過程中可能會(huì)受到各個(gè)方面的影響，所以有必要在一定程度上提高檢測范圍。同時(shí)，它是必要的，以確保方向指出探頭和探頭的移動(dòng)方向顯示18°～20°角，這樣的發(fā)射波形可以顯示詳細(xì)的探測器，以便有一個(gè)正確的參數(shù)對裂紋的位置和長度被引用和它的正確性可以改善。在檢測中，如果出現(xiàn)回波，則意味著有損傷，需要進(jìn)行進(jìn)一步的檢測和判斷。

2 影響無縫線路鋼軌傷損及缺陷的主要因素

2.1 焊接工藝與質(zhì)量的影響

無縫鋼軌的焊接主要包括接觸焊（預(yù)熱閃光對焊）、鋁熱焊和氣壓焊（工程大氣壓焊和現(xiàn)場移動(dòng)式小氣壓焊）。接觸焊和大型氣焊質(zhì)量穩(wěn)定，強(qiáng)度可達(dá)90%≤95%的母材。

鋁熱焊曾經(jīng)被廣泛使用，但它很容易受到人為因素的影響，成本大，強(qiáng)度只有70%≤90%的賤金屬，焊接經(jīng)常產(chǎn)生“縮孔”、“氣泡”、“疏松”、“夾雜”、“未焊透”和“外形不平整”等缺陷，損傷早期損害更為嚴(yán)重，40～60毫米區(qū)域焊接前后將形成一個(gè)低凹，這將增加高頻沖擊力，增加未來鋼軌斷裂的可能性。

由于小氣壓焊接可以滿足無縫線路的技術(shù)性能（包括整體穩(wěn)定性）要求，且材料成本僅為鋁熱焊的一半，因此逐漸被公共工程部門廣泛采用。此外，便攜式小壓力焊接的質(zhì)量優(yōu)于鋁熱焊。不管焊接模式，如焊接時(shí)若有上、下或左右錯(cuò)牙，“人”的焊接會(huì)產(chǎn)生更大的附加動(dòng)壓力（400 kn）軌道，導(dǎo)致焊縫“V”崩潰，和水平可能發(fā)生疲勞裂紋幾毫米低于軌面。鋼軌接頭與無縫鋼軌接頭兩側(cè)100mm處的焊縫是缺陷檢測的關(guān)鍵部分。一般來說，在設(shè)定探傷周期時(shí)，從傷軌率的角度來看，氣焊接頭的探傷周期可以比鋁熱焊接頭的探傷周期長，但在探傷過程中必須注意技術(shù)和方法的改進(jìn)。

2.2 季節(jié)、軌溫、溫度力的影響

線路鋼軌（特別是無縫線路鋼軌）內(nèi)的傷損及缺陷的發(fā)生、發(fā)展同季節(jié)、軌溫、溫度力有著密切的關(guān)系。

以50kg/m鋼軌為例，當(dāng)鋼軌溫度升高1C時(shí)，每100m長鋼軌會(huì)產(chǎn)生16500N的溫度力。除了部分被允許拉長的0.012mm所消化的溫度力外，16330N的溫度力將保留在鋼軌內(nèi)。對于無縫線路，當(dāng)鋼軌溫度開始超過設(shè)計(jì)的鎖緊范圍時(shí)，固定段的軌道不隨溫度的上升和下降而拉伸，溫度壓力以彈性勢能的形式儲(chǔ)存在鋼軌內(nèi)并在鋼軌內(nèi)積聚。此時(shí)，鋼軌的損傷和缺陷在強(qiáng)壓應(yīng)力作用下受到一定程度的擠壓。這種現(xiàn)象體現(xiàn)在超聲檢測軌道鋼軌的缺陷上，鋼軌溫度越低，超聲檢測檢測到的鋼軌損傷和缺陷越多，反之則相對較少。

綜上所述，夏季探傷周期可以在冬季的基礎(chǔ)上延長50%≤80%，但無縫線路出現(xiàn)應(yīng)力峰值時(shí)應(yīng)增加探傷監(jiān)測次數(shù)。在損傷判斷過程中，應(yīng)適當(dāng)提高損傷情況的判斷等級，便于客觀反映損傷的實(shí)際狀態(tài)。

3 建議

冬季應(yīng)適當(dāng)縮短小半徑曲線、長坡道（尤其是制動(dòng)段）及橋梁、隧道、軌道接頭焊縫（兩側(cè)100mm范圍）、首螺孔、接頭面積、小腰、道岔等關(guān)鍵部位，增加檢測次數(shù)。在冬季的基礎(chǔ)上，可以適當(dāng)延長夏季的探傷周期，但夏季可能出現(xiàn)應(yīng)力峰值的關(guān)鍵部位必須加強(qiáng)。無縫線路的氣壓焊縫檢測與監(jiān)測數(shù)量比鋁熱焊縫少1/2。鋼軌60kg/m斷面的探傷次數(shù)可比50kg/m鋼軌斷面少30%，但要保證探傷質(zhì)量。

充分發(fā)揮基層力量作用，根據(jù)現(xiàn)場情況，加強(qiáng)手工檢查和跟蹤監(jiān)測，根據(jù)現(xiàn)場情況，根據(jù)重點(diǎn)區(qū)域和重點(diǎn)區(qū)域的損壞軌跡部位，加強(qiáng)動(dòng)態(tài)管理。維修人員和維修人員的人工檢查時(shí)間可以安排在儀器探傷周期的中間。對于通過儀器檢測判斷的非嚴(yán)重?fù)p傷情況，對相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析整理，及時(shí)發(fā)送到各個(gè)維修工段和工作區(qū)域，以便加強(qiáng)軌道損傷的跟蹤，及時(shí)掌握發(fā)展情況。

4 結(jié)語

總之，自我國社會(huì)主義市場經(jīng)濟(jì)體制確立以來，市場經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，交通行業(yè)獲得了廣闊的發(fā)展空間。在工程建設(shè)中，鋼軌探傷作業(yè)是十分重要的。

參考文獻(xiàn)：

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[2]李智剛.淺談營業(yè)線跨區(qū)間無縫線路更換鋼軌施工[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計(jì)，2017，（17）：1240-1240.

（作者單位：中國鐵路北京局集團(tuán)有限公司天津工務(wù)段）