淺談高壓軟管在鐵路使用中爆裂原因及預(yù)防措施

薛衛(wèi)欣

隨著國(guó)家科技產(chǎn)品的迅速發(fā)展，經(jīng)濟(jì)水平的不斷提高，高壓膠管在我們的生活中已經(jīng)被廣泛應(yīng)用。其范圍主要在工程機(jī)械、煤礦工業(yè)、冶金鍛壓、各種機(jī)床以及各工業(yè)部門機(jī)械化、自動(dòng)化液壓系統(tǒng)中輸送具有一定壓力和溫度的石油基液體、氣體等和液體傳動(dòng)等領(lǐng)域。近年來(lái)，尤其是高鐵、地鐵的迅猛發(fā)展，使得高壓軟管的傳輸作用更為顯著。為此，總結(jié)在使用過(guò)程中發(fā)生爆裂的原因和制定有針對(duì)性的預(yù)防措施也尤為重要。

一、引言

高壓軟管因?yàn)槠渲谱鞴に嚥煌?，基本分為高壓鋼絲編織膠管和高壓鋼絲纏繞膠管，但都屬于高壓軟管系列，功能上大多是承壓能力高、適應(yīng)工作溫度范圍廣等，軟管兩端扣壓不銹鋼接頭或法蘭頭，用于輸送液壓流體方便設(shè)備連接。在鐵路上主要使用高壓鋼絲編織軟管，該軟管主要由內(nèi)膠層、鋼絲層（增強(qiáng)層）和外膠層組成，而鋼絲主要是承壓作用，可以是一層、兩層或三層，外膠層的作用是保護(hù)鋼絲層免受機(jī)械損傷或物理破壞等。目前鐵路上采用雙層鋼絲編織軟管扣壓不銹鋼接頭制作成軟管總成用于電液轉(zhuǎn)轍機(jī)上，電液轉(zhuǎn)轍機(jī)是新型道岔轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的重要組成部分，而高壓軟管作為其連接件，作用尤為重要。

二、問(wèn)題描述

上海某鐵路段采用的電液轉(zhuǎn)轍機(jī)在使用過(guò)程中某道岔發(fā)生定反位無(wú)表示故障。正常在道岔尖軌與基本軌道轉(zhuǎn)換到位密貼后，會(huì)正確反映道岔位置，并給出相應(yīng)表示，但該道岔控制臺(tái)顯示異常，經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)人員查看，該道岔電液轉(zhuǎn)轍機(jī)使用的J型6450高壓軟管總成爆裂發(fā)生泄漏，無(wú)法正常傳輸壓力，設(shè)備停止工作，影響鐵路運(yùn)行，造成社會(huì)反響強(qiáng)烈。

三、原因分析

經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)勘查，該電液轉(zhuǎn)轍機(jī)軟管總成安裝屬軌枕式，高壓軟管裸露在外，無(wú)防護(hù)且長(zhǎng)期處于地下潮濕、含酸堿等腐蝕性液體的惡劣環(huán)境中，管體外膠層有明顯磨痕和劃傷等損壞，爆裂口處的外鋼絲層嚴(yán)重銹蝕、斷裂，致使油液滲出，影響壓力傳輸。以下從幾方面描述軟管情況：

（一）對(duì)軟管總成外觀檢查，外膠層多處存有鼓包和明顯由外力磕碰造成的損傷。

（二）解剖軟管總成兩端扣壓接頭，接頭處扣壓受力均勻，鋼絲層及內(nèi)膠層無(wú)損毀斷裂，鋼絲無(wú)明顯銹蝕，接頭內(nèi)無(wú)水、油，密封良好，無(wú)從接頭處向內(nèi)滲透現(xiàn)象。

（三）對(duì)軟管總成泄露處解剖，鋼絲無(wú)拼接，表面嚴(yán)重銹蝕、腐蝕等破損、缺失，外銹鋼絲有明顯的液體侵蝕，內(nèi)膠層有直徑約為2mm爆裂口。可以判定：該部位為失效源發(fā)點(diǎn)，因其外膠層破損導(dǎo)致其保護(hù)鋼絲層的能力喪失，而使鋼絲層長(zhǎng)期受到外界環(huán)境等因素的共同影響出現(xiàn)嚴(yán)重腐蝕，承壓能力下降，最終出現(xiàn)泄露失效。

（四）對(duì)軟管總成鼓包處解剖，鋼絲層與外膠層間未粘接且有大量鐵銹，鋼絲銹蝕;

（五）對(duì)軟管總成漏油處及鼓包周圍膠層解剖，鋼絲層和外膠層貼合較好，無(wú)銹蝕、損傷等現(xiàn)象。

綜上所述，軟管總成兩端不銹鋼接頭扣壓質(zhì)量合格，排除從接頭扣壓處向軟管內(nèi)部滲透液體致使外膠層鋼絲銹蝕原因;而造成泄露爆裂的主要原因一是軟管總成在設(shè)備安裝過(guò)程中，可能因操作不當(dāng)或受外力作用，致使管體外膠層發(fā)生磕碰造成損傷，操作者未能及時(shí)發(fā)現(xiàn)，致使較長(zhǎng)時(shí)間后液體由破損處滲入腐蝕鋼絲層（增強(qiáng)層），最終破裂失效;二是軟管在鐵路隧道中使用，長(zhǎng)期處于地下潮濕、或含有化學(xué)腐蝕性物質(zhì)的惡劣環(huán)境下，外觀無(wú)任何防護(hù)措施，軟管與所處的環(huán)境條件不兼容，可能導(dǎo)致軟管性能降低或過(guò)早失效。

四、預(yù)防措施

（一）加強(qiáng)軟管總成原材料入廠檢驗(yàn)。加工前仔細(xì)認(rèn)真檢查軟管外觀，保證其外膠層完整密閉無(wú)缺陷，滿足對(duì)增強(qiáng)層的保護(hù)要求，對(duì)有任何疑議的軟管要及時(shí)做出處理，避免潛在破壞。

（二）加強(qiáng)生產(chǎn)過(guò)程管控及軟管總成出廠檢驗(yàn)。在軟管總成生產(chǎn)過(guò)程中，強(qiáng)化檢驗(yàn)監(jiān)督機(jī)制，任何環(huán)節(jié)要做好包裝防護(hù)避免出現(xiàn)機(jī)械損傷，如在運(yùn)輸過(guò)程中發(fā)生物理磨損要及時(shí)發(fā)現(xiàn)，召回退換，絕不將有破損的軟管總成帶到現(xiàn)場(chǎng)。

（三）加強(qiáng)設(shè)備點(diǎn)檢。設(shè)備安裝完畢投入使用后，制定檢查頻次，目測(cè)發(fā)現(xiàn)軟管總成的接頭滑移，外膠層有鼓包、損壞（有鋼絲裸露在外）等缺陷，軟管硬化、超過(guò)最小彎曲半徑或受到壓扁等任何情況，都必須立即聯(lián)系廠家及時(shí)更換軟管總成，避免造成嚴(yán)重后果。

（四）加強(qiáng)軟管總成防護(hù)。在運(yùn)輸和安裝過(guò)程中，注意軟管總成防護(hù)，防止磕碰或在粗糙的地面和鋒利的物體上拖拽，造成膠管外膠層損傷，對(duì)不能避免的應(yīng)適當(dāng)采取相關(guān)防護(hù)措施。

（五）加強(qiáng)軟管總成布排方式安裝。必須優(yōu)化軟管總成布管線路以減少潛在問(wèn)題（如由于軟管萎陷、扭曲或接近過(guò)熱物體而導(dǎo)致的流體限制等），位置應(yīng)易于檢查和更換，防止內(nèi)部鋼絲層變形斷裂，影響軟管使用壽命。

（六）加強(qiáng)外部環(huán)境的管理。如果條件允許，可在軟管總成就近安裝溫濕度監(jiān)測(cè)儀，對(duì)環(huán)境進(jìn)行通風(fēng)、除濕，避免接觸含有酸性等化學(xué)物質(zhì)，對(duì)存有水、油等液體的部位，要及時(shí)清理，保持干燥的工作環(huán)境，避免軟管性能下降或過(guò)早失效。

五、結(jié)語(yǔ)

本文以上海鐵路某電務(wù)段電液轉(zhuǎn)轍機(jī)因高壓軟管爆裂泄露導(dǎo)致故障為研究對(duì)象，從軟管防護(hù)、所處的外部環(huán)境等進(jìn)行了分析，得出導(dǎo)致爆裂泄露壓力的因素，并結(jié)合實(shí)際生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)在分析的基礎(chǔ)上針對(duì)性地提出預(yù)防措施。為指導(dǎo)軟管總成安裝、設(shè)備使用維護(hù)、預(yù)防軟管爆裂泄露等提供了有效的途徑。（作者單位：石家莊海山實(shí)業(yè)發(fā)展總公司）