安全風險管理在防斷安全上的應用

陳建國，袁瑞文

（1.南寧鐵路局安全監察室，高級工程師；2.南寧鐵路局工務處，高級工程師，廣西 南寧 530029）

工務安全風險，是指在工務系統生產過程中發生意外事故的可能性，及其造成的人員傷亡和經濟損失等危險程度的組合，即在生產過程中存在的各種安全隱患的大小及其對行車、人身、設備安全等造成的危險程度的組合。鋼軌折斷和重傷作為工務安全風險程度很高和風險程度高的2個等級，是不可接受的，所以防斷安全必然成為工務安全風險管理的重要組成部分。寧局地處山區，鐵路線路半徑小曲線多，由于多年大修、維修投入不足，線路上超期服役的再用鋼軌大量存在，且寧局在2010年末才配備有1臺鋼軌打磨車，未能及時對鋼軌病害進行有效打磨修理，線路上的鋼軌軌面剝離掉塊、魚鱗傷、波浪磨耗、焊縫低踏等病害普遍存在，嚴重威脅運輸安全。為消除由于斷軌造成的行車事故，我們將安全風險管理的理念應用到防斷工作中，通過分析研判斷軌安全風險并分級落實防控措施，確保了防斷工作有序可控。

1 防斷安全風險識別

風險識別是指發現、辨認和表述風險的過程，應識別風險源、風險影響的范圍、相關事件（包含變化的情況）、原因（致災因子）以及潛在的后果，建立初步的的風險記錄表。我們重點對2009～2011年全局鋼軌折斷故障進行全面分析，查找造成斷軌的主要原因，識別研判防斷安全風險。

1.1 斷軌的基本情況 2009～2011年，全局共發生鋼軌折斷117根，其中2009年45根、2010年30根、2011年42根。117根斷軌中，正線鋼軌折斷89根、站線鋼軌22根、道岔尖軌折斷6根；經分析定性為責任斷軌的68根，非責任斷軌49根。由于斷軌造成一般D類行車事故7件。

1.2 折斷類型分析 通過對2009～2011年的117根鋼軌的斷軌部位（見表1）、傷損部位（見表2）、傷損類型（見表3）的統計分析得出結論：鋼軌折斷多發于鋼軌母材的軌頭部位，造成鋼軌折斷主要傷損是核傷。

表1 斷軌部位統計

表2 傷損部位統計

表3 傷損類型統計

1.3 正線平縱斷面情況分析 通過對正線折斷的89根鋼軌的平面條件（見表4）和縱斷面條件（見表5）所發生斷軌的統計分析得出結論：正線鋼軌折斷多發生在半徑小于800 m的曲線上股,且半徑越小，也越容易折斷。正線鋼軌折斷多發生在坡度上,且坡度越大，鋼軌折斷越多。

表4 平面條件的斷軌統計

表5 縱斷面條件的斷軌統計

1.4 無縫線路軌溫情況分析 正線折斷的89根鋼軌中，無縫線路因遇冷空氣來臨，氣溫急劇變化時造成的斷軌有30根，占33.7%;這30根斷軌處所的無縫線路鎖定軌溫為34～40℃，斷軌時軌溫在8～10℃之間，而且都是軌溫從30℃左右驟降至10℃左右。

1.5 其他原因分析 斷軌原因存在重復因素造成。鋼軌折斷分析其實質就是防斷安全風險識別的過程，通過分析對鋼軌折斷的主要原因、外部環境的影響、線路條件的影響、人為因素的影響等方面有了清晰認識，為制定防斷安全的風險控制措施提供了依據。

1.5.1 探傷漏檢 117根斷軌中，探傷責任漏檢47根，占斷軌總數的40.2%；其中軌頭核傷34根、軌底三角區傷損13根。漏檢原因：一是探傷工的作業標準化執行差，存在上道前儀器不調試、超速推車等現象。二是探傷工責任意識差，遇報警不復核校對，又對數據回放員下發的復核通知書不及時復核。三是探傷工的技術業務水平差，雖然及時現場復核，但由于沒有掌握復核儀器的調試方法，以致沒有復核出傷損。

1.5.2 焊接或焊補質量不良 正線折斷的89根鋼軌中，屬于焊接質量不良造成的斷軌24根，占27%；其中廠焊接頭13根、鋁熱焊接頭7根、氣壓焊接頭1根、軌面焊補3根。13根折斷的廠焊接頭有5根是新軌廠焊接頭，8根是再軌焊接。由于寧局無再用軌整修設備，工廠焊接時無法對再用軌進行整修，本身存在微細焊縫缺陷，而焊接后探傷又無法及時發現，最后發展造成折斷；新軌廠焊接頭上道時間均不足3年，均是在焊機大修前進行焊接，結合對焊機大修前廠焊接頭的探傷發現很多核傷的情況，初步分析是K1000焊機大修前狀態不穩定，焊接后出現灰斑缺陷，以致在使用過程中發展成為核傷造成折斷；折斷的5處鋁熱焊接頭，都是由于焊接時未嚴格執行焊接工藝規程造成焊縫未熔合、疏松，又未及時進行焊后探傷造成折斷。

1.5.3 傷損鋼軌下道不及時 117根斷軌中，由于傷損下道不及時的15根，占全部斷軌總數的12.8%。傷損鋼軌下道不及時的主要原因：一是工區、車間對傷軌下道的意識不強，對于某些不能用簡單加固方式處理的成段表面傷損軌，只是簡單加固處理了事；二是對于不能加固的特殊部位傷損沒有引起重視，下道前的加固形同虛設；三是對軌料運輸的困難未引起重視，缺料時未及時匯報，造成軌料不能及時送達現場，延誤了傷損下道時間。

1.5.4 線路維修養護不當 117根斷軌中因斷軌地點存在幾何尺寸超限、暗坑吊板、翻漿、扭力矩不足等病害，造成的斷軌11根，占斷軌總數量的9.4%。說明由于線路維修養護不當造成的病害，加速了鋼軌的重傷和折斷。

1.5.5 滾動接觸疲勞傷損 由于寧局只有1臺鋼軌打磨車，作業模式又是跟隨大機作業，不能另外開天窗，所以對新鋼軌的預打磨和預防性打磨基本沒開展。由于鋼軌廓形達不到輪軌接觸的最佳狀態，加之曲線地段機務部門為了輪緣減磨所噴涂的廢機油粘在鋼軌上，很多新軌地段出現早期滾動接觸疲勞傷損，這些傷損的鋼軌，其軌距角承受很大的剪應力作用，往往很小的一些傷損就會造成折斷。在89起正線折斷的鋼軌中，有14起屬于這種類型，占正線斷軌總數的15.7%。

1.5.6 探傷盲區傷損 軌腳邊是鋼軌探傷的盲區，軌腳邊傷損時，正常的探傷作業無法檢查且很容易折斷。117起斷軌中，由于軌腳邊存在核傷造成的斷軌21根，占總數的17.9%。

1.5.7 鋼軌材質缺陷 一是由于鋼軌制造、熱處理缺陷，如鋼軌內部夾渣或者軌底銹蝕，造成鋼軌疲勞傷損折斷；二是部分區段鋼軌由于淬火工藝缺陷，造成軌面形成核傷斷軌；三是由于鋼軌缺少預防性或修理性打磨整修，存在大量的魚鱗破損，魚鱗傷損不斷發展，造成鋼軌表面分層剝離，影響探傷檢測并易形成軌頭核傷、斷軌。117根斷軌中，有20根屬于材質缺陷所致，占總數的17.1%。

2 防斷安全風險評估

安全風險評估是指對識別出的風險及其特征進行明確的定性描述，分析、評價風險后果、發生的條件和發生的可能性，確定風險等級。防斷安全的風險評估就是將線路按一定規則劃分為不同的評估單元，確定造成斷軌的各種單項因素，進行單項和綜合風險評估，確定各單元的斷軌風險等級。

2.1 評估單元的劃分原則 正線曲線以一個曲線長度為一個評估單元，曲線兩頭按百米標取整；若兩個曲線間夾直線長度小于130 m，則以順里程計入前一曲線評估單元；正線直線原則上以公里標為界，每2 km為一個評估單元；夾直線（含兩曲線之間、曲線與道岔之間，下同）長度大于130 m小于2 km時單獨作為一個直線單元；夾直線大于2 km時，以不超過2 km平均進行劃分（原則上須以公里標或百米標為界）。百米傷損數量達8處及以上的傷損鋼軌集中地段，單獨作為一個評估單元。

2.2 單項風險評估

2.2.1 鋼軌傷損評估 對每個評估單元內點狀傷損、連續傷損和成段傷損的數量、狀態等情況進行分析，按照曲線磨耗、波浪磨耗、軌端或軌面掉塊、鋼軌低頭、軌面擦傷、軌頭分層、成段軌面剝離、成段軌面龜背、成段魚鱗傷損、3個月內累計傷損、其他傷損等11種傷損類型進行綜合評定，按照確定的評判規則，評估出每個評估單元鋼軌的傷損級別。分級評估為AA級（極高）、A級（高）和B級（低）單元。

2.2.2 其他因素單項風險評估 其他因素包括通過總重、平面條件、縱斷面條件、鎖定軌溫、軌道結構強度、長大橋隧等6個方面，這些因素的評判規則如下：

1）通過總重。大于等于700 Mt的為AA級、大于等于550 Mt小于700 Mt的為A級、大于等于450 Mt小于550 Mt的為B級。

2）平面條件。曲線半徑小于等于450 m的為AA級,大于450 m小于等于550 m的為A級，大于550 m小于等于650 m的為B級。

3）縱斷面條件。只按A級列，坡度達到12‰且坡長2 km及以上；坡度達到6‰且坡長5 km及以上為A級。

4）鎖定軌溫。只按A級列，在不同區段鎖定軌溫大于等于38～40℃時；單元軌節插入短軌大于5根且未放散時為A級。

5）軌道結構強度。只按A級列，凡達到以下情況之一的列為A級：①二級碴地段；②成段道床板結累計大于等于200 m；③單元長度內插入短軌未焊復數量大于等于3根；④成段69型軌枕或木枕。

6）長大橋隧。只按A級列，凡達到以下情況之一的列為A級：①橋長500 m及以上、隧道1 000 m及以上；②位于半徑650 m及以下的大橋、長度500 m及以上的隧道；③橋上溫度調節器；④道床厚度不足200 mm。

2.3 綜合風險評估 對每個單元內的鋼軌傷損、通過總重、平面條件、縱斷面條件、鎖定軌溫、軌道結構強度、長大橋隧等6個方面進行綜合風險評估，按照確定的評判規則評估出每個評估單元的防斷級別，評定Ⅰ級（極高）、Ⅱ級（高）和Ⅲ級（低）單元。達到Ⅰ級、Ⅱ級的單元列為防斷重點地段，Ⅲ級為防斷次重點地段，達不到Ⅲ級的為防斷一般地段。

3 防斷安全風險控制

工務風險控制按照“關口前移、控制關鍵、措施得當”的原則實施，努力消除安全風險的成因，對關鍵項目、關鍵崗位、關鍵時段等實施重點控制，采取得當措施有效地降低安全風險等級，轉移或規避安全風險，將工務安全風險控制在可接受的程度。防斷安全進行風險識別和風險評估后，制定相應的風險控制措施。防斷安全的風險控制措施包括軌道結構強化、探傷管理、鋼軌焊接管理、限速及看守管理、日常檢查管理、干部監控管理、鋼軌打磨及新廓形鋼軌的使用、防斷合理投入等8個方面。

3.1 軌道結構強化 由于寧局線路為山區鐵路，小半徑曲線多，加之線路上超期服役的再用鋼軌多、軌道結構強度不足，曾多次在小半徑曲線地段、再軌廠焊接頭處發生鋼軌折斷，為此須對現有的軌道結構進一步強化，以提高了設備的防斷能力。

從2010年起，采取了對小半徑曲線地段再軌廠焊接頭鉆孔上夾板；原帶孔焊接頭安裝夾板；小半徑曲線地段及客車進路到發線曲線地段、客車進路道岔導曲線地段全部安裝拉桿加強。同時對50 kg/m-1/6、43 kg/m-1/6、43 kg/m-1/6.5這3種對稱道岔采取加強措施，即50 kg/m-1/6和43 kg/m-1/6.5道岔基本軌加裝2個頂鐵；43 kg/m-1/6道岔基本軌加裝2個頂鐵的同時加長尖軌補強板。

3.2 探傷管理 對防斷重點地段采取縮短探傷周期、實行探傷數據專人回放、加強探傷作業干部跟班等一系列措施。

3.2.1 探傷周期

1）按防斷重點時期（每年的10月1日至次年的4月15日）和防斷非重點時期分別制定不同的探傷周期，同時根據鋼軌狀態的變化，實行狀態探傷和動態探傷。原鐵道部《鐵路線路修理規則》對探傷周期有明確規定，根據線路通過總重及軌型，一般每年在8～10遍之間。就寧局目前的鋼軌狀況，這個周期明顯不合適，根據以往的斷軌分析，很多傷損在一個探傷周期內就從發生到折斷，所以將探傷周期原則上定為：對列入Ⅱ級及以上防斷重點地段的鋼軌，在防斷重點時期的探傷周期為15～25天，防斷非重點時期為20～30天一遍；防斷次重點及一般地段探傷周期在重點時期為25～30天一遍，非重點時期30～35天一遍。在保證所有的鋼軌每年至少在10遍以上的同時，每月根據綜合評估的動態更新情況，適時調整探傷周期。

2）將道岔大部件的全斷面探傷和廠焊接頭的全斷面探傷納入正常探傷周期。

3）所有大站場咽喉道岔、編組場峰下至二緩前線路道岔（沒有緩行器的編組場為峰下至第3組道岔間線路道岔）在防斷重點時期探傷周期實行15天一遍，非防斷重點時期探傷周期實行25天一遍；

3.2.2 探傷數據回放 探傷數據實行專人回放，通過數據回放，對探傷人員的作業標準化、作業質量進行檢查并考核；發揮異體監督的作用，通過回放員的“二次把關”對現場漏檢的傷損進行“撿漏”。

1）配足數據回放員。各段根據本段的鋼軌情況核算出數據回放的工作量，根據工作量配備足夠的回放人員。

2）制定回放員職責范圍及考核制度。各段制定回放員的職責范圍和工作流程并完善考核措施，特別是防斷重點地段的數據回放考核制度。

3）制定分級回放措施。根據分級情況，按照防斷重點地段、其它地段（含防斷次重點、一般地段）進行分類。防斷重點地段數據，由指定的回放員回放，且保證數據24小時內回放；其他地段按照數據回放員、線路科防斷主管工程師、檢查監控車間主管副主任、探傷工長分工回放，必須保證探傷數據3日內全部回放。

4）實行數據回放抽查量化考核制度。從工務處長到工務段主管工程師，分別制定相應的數據回放抽查量化考核制度。

3.3 鋼軌焊接管理 對于現場焊接，必須嚴格執行工藝規程。焊接影響質量的關鍵是避免焊縫提前受力，為此，現場焊接后必須先上鼓包夾板加急救器加固，并及時進行焊后全斷面探傷檢查。對于工廠焊接，基于目前焊機的狀態，一是對焊機進行一次全面體檢，更換一些重要部件；二是將周期性生產檢驗減少為300頭/次；三是將落錘試驗增加到3錘；四是粗打磨工位增加鏡子照軌底；五是制定不同級別的數據回放檢查制度。通過一系列的補充措施來加大焊接接頭的出場合格率。3.4 限速及看守管理 根據防斷重點地段的綜合評估情況，對現場實際運行速度不能滿足設計速度的防斷重點地段，實行限速及看守管理。

1）Ⅰ級防斷重點地段，限速60 km/h，并實行全天24小時看守。

2）Ⅱ級防斷重點地段，根據鋼軌傷損情況，在原有速度等級的基礎上降低1～3個速度等級。

3）正線傷損鋼軌限速的最低速度為60 km/h，若限速至60 km/h仍不能保證行車安全時，須實行全天24小時看守。

4）所有地段重傷鋼軌要求下道前安排人員看守。

3.5 日常檢查管理 對Ⅱ級及以上的防斷重點地段加強日常的巡查監控。

1）巡道工日常監控。每班巡道工必須配備管內傷損鋼軌及重點地段明細表，按要求對鋼軌傷損及防斷重點地段鋼軌進行檢查，并對剝離掉塊等外部傷損進行測量，發現傷損發展時及時上報工長進行處理。

2）線路工區日常監控。工區作業人員日常檢查應有重點地檢查管內傷軌情況，工區工班長每月必須對管內防斷重點地段鋼軌檢查不少于2遍。

3）突出正線及到發線道岔的檢查。對正線、到發線道岔10組及以下的單個站場，要求沿線工區工班長在巡道工檢查的基礎上，每周用檢查小錘對管內道岔加密檢查3遍（包括節假日、雙休日），重點檢查尖軌、鋼軌的探傷盲區、道岔間隔鐵防滑器，并做好記錄，同時督促、監控巡道工檢查情況。對正線、到發線道岔10組以上的較大站場，適當增加班組其他人員加密巡查。

3.6 干部監控管理 干部監控管理包括探傷作業的干部跟班、防斷重點地段的干部記名檢查。為加強探傷作業的過程控制，監督探傷作業的標準化執行情況，對防斷重點地段的探傷作業實行干部跟班制度，同時要求干部對防斷重點地段進行記名檢查，重點檢查鋼軌裂紋、曲線磨耗、剝離掉塊、波浪磨耗、鋼軌低頭等表面傷損。干部監控管理的關鍵是實行干部監控量化考核制度。

3.7 鋼軌打磨及新廓形鋼軌的使用 滾動接觸疲勞傷損的出現凸顯了輪軌關系的重要性，要消除鋼軌的滾動接觸疲勞傷損，就必須獲得一個良好的鋼軌廓形。基于這一原理，在解決鋼軌滾動接觸疲勞傷損問題上：一是使用新廓形的鋼軌。寧局在2013年的維修軌和大修軌，全部使用新廓形的60 N鋼軌，這種鋼軌相當于標準軌型做了一次預打磨，具有良好的輪軌關系，2013年共使用60 N鋼軌230 km。二是開展鋼軌廓形打磨工作。從2012年起，在鐵路總公司專家的指導下，開展了以延長鋼軌使用壽命為主要目的的鋼軌廓形打磨工作，截至目前已打磨330 km。三是開展日常的小機打磨，特別是道岔打磨。利用小型打磨機具進行道岔部位的肥邊打磨，以延長道岔大部件的使用壽命，同時將打磨列入日常維修保養的驗收范圍，目前道岔的小機打磨已進入常態化。

3.8 防斷合理投入 防斷工作的成敗離不開設備的投入。近幾年寧局在防斷安全上加大了投入：一是2010年至今，投入維修新鋼軌200 km；2011年和2012年投入3 487.5萬元用于客車進路傷損道岔大部件的更換；2011年投入671.2萬元用于購買拉桿和夾板，對小半徑曲線等薄弱設備進行加強。二是明確線上傷損鋼軌的下道原則，即線路上的重傷鋼軌原則上24小時內更換下道，經采取鉆孔上夾板或加墊枕木頭、軌距桿等措施，并安排人員看守后可適當延長，但必須3日內下道；線路上的輕傷發展鋼軌原則上5天內更換（防斷重點時期3天），經鉆孔上夾板加固后，可延長至10天下道（防斷重點時期7天）。2010～2012年共更換各類輕重傷鋼軌20 980根。三是2011年寧局投資86萬元，建立了南寧鐵路局軌溫監測系統，共安裝軌溫采集裝置254套。通過該系統可及時發布軌溫警戒信息，各級領導和管理人員可以通過軌溫系統實時了解各區段軌溫情況，并及時監控現場的巡查和作業情況，對防斷工作起到了很好作用。

4 結束語

通過斷軌分析對防斷安全進行風險識別，得出了線路平縱斷面及無縫線路軌溫對斷軌影響的規律，總結出了探傷漏檢、焊接焊補質量不良、傷損下道不及時、線路養護維修不當、滾動接觸疲勞傷損、探傷盲區傷損、鋼軌材質缺陷等是防斷安全致災因子。通過鋼軌傷損、通過總重、平縱斷面條件、鎖定軌溫、軌道結構強度、長大橋隧等因素進行防斷安全風險綜合評估，評估出防斷Ⅰ級、Ⅱ級重點地段，Ⅲ級次重點及防斷一般地段。通過制定相應的軌道結構強化、探傷管理、鋼軌焊接管理、限速及看守管理、日常檢查管理、干部監控管理、鋼軌打磨及新廓形鋼軌的使用、防斷合理投入等各方面的防斷安全風險控制措施，形成了防斷安全風險的閉環工作機制，防斷工作呈現出有序可控的局面。自2012年實行風險管理以來全年只斷軌15根，2013年截至9月30日只斷軌5根，斷軌數量大幅度下降，且杜絕了因斷軌發生的鐵路交通事故，為工務系統的整體安全提供了保障。