搭接式副風缸漏泄故障原因分析與防治

馮春錦

摘 要：針對鐵路貨車搭接式副風缸頻繁發(fā)生漏泄故障進行了原因分析，并提出了防范措施，以最大限度地減少副風缸漏泄故障。

關(guān)鍵詞：搭接式副風缸；漏泄故障；壽命管理；外觀檢查

中圖分類號：U279.3+4 文獻標識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2017.06.073

目前，60T鐵路貨車大部分裝用搭接式副風缸。副風缸是存儲壓力空氣的容器，可以傳遞列車制動、保壓或緩解指令，司機通過機車上的自動制動閥（大閘）操縱此風缸中的空氣壓力變化，從而控制全列車各制動機產(chǎn)生應(yīng)有的動作。但目前副風缸漏泄故障日益突出，當副風缸存儲的壓力空氣漏泄量大于10 kPa/min時，造成貨車制動機在制動保壓狀態(tài)下很容易產(chǎn)生自然緩解，危及行車安全。因此，處理搭接式副風缸漏泄故障迫在眉睫。

1 原因分析

1.1 搭接式副風缸制造有缺陷

搭接式副風缸制造方面的缺陷主要體現(xiàn)在以下2個方面：①副風缸抗腐蝕性能差。在運行中，副風缸與空氣中的水分形成一層水珠，同時空氣中的CO2、SO2、NO2溶解在水珠中形成電解質(zhì)溶液，并與鐵、碳、硫及其他金屬和雜物形成腐蝕電池，陽極為鐵，陰極為雜物，鐵與雜物緊密接觸。于是，副風缸產(chǎn)生腐蝕，特別是碳含量為3%～3.4%時，超過了0.12%（碳含量越高，則碳化物越多，腐蝕速度就越快），加上裝載帶有腐蝕性貨物粘在副風缸上，進而加劇了腐蝕，運行一定時間后造成副風缸腐蝕穿孔而漏泄。②副風缸采用HT150鑄鐵鑄造，在鑄造過程中產(chǎn)生氣孔、裂紋等缺陷并存在于配件內(nèi)表面，在檢驗過程中很難發(fā)現(xiàn)。副風缸運行時，在綜合外力的作用下，這些缺陷漸漸擴大而導(dǎo)致漏泄故障出現(xiàn)。

1.2 副風缸未實施壽命管理

由于副風缸采用HT150鑄鐵鑄造，抗疲勞性能差，制造日期超過10年以后漸漸出現(xiàn)材質(zhì)疲勞現(xiàn)象，造成副風缸在運行中出現(xiàn)裂紋、裂損、破損而引起漏泄故障。

1.3 副風缸焊縫處漏泄

副風缸焊縫處出現(xiàn)的漏泄故障主要有以下幾種：①安裝座與缸體焊接時，使用的角鋼壁厚為6 mm，角鋼兩側(cè)滿焊后金屬材質(zhì)產(chǎn)生過熱，造成焊接處應(yīng)力集中，運用中承受頻繁的縱向沖擊和振動后，焊接部位承受外力的能力降低。②焊縫端頭存在截面突變，焊后存在殘余應(yīng)力，造成應(yīng)力集中。③焊縫存在缺陷。部分焊縫存在咬邊、弧坑、虛焊等缺陷，焊縫的強度降低，在500 kPa風壓、風缸自重、縱向沖擊、振動的作用下產(chǎn)生裂紋。④副風缸吊與吊座不在同一平面或副風缸管接口與支管法蘭體別勁，作業(yè)人員組裝時通過火陷矯正方式或采用撬杠撬動相應(yīng)配件等方式進行強力組裝，貨車在運行時受到振動力等綜合外力的作用，造成副風缸與吊架焊接處或母體產(chǎn)生裂紋。上述情況均會造成副風缸漏泄。

1.4 副風缸外觀檢查不到位

工作者、質(zhì)檢員和驗收員認為有集中微機控制單車試驗器把關(guān)，在對現(xiàn)車副風缸外觀檢查時存在應(yīng)付了事的現(xiàn)象，造成副風缸帶病交付使用而漏泄。另外，制造或廠修時，副風缸外觀檢查純屬人工檢查，未采用熒光磁粉探傷設(shè)備對副風缸進行全方位的探傷檢查，造成副風缸體或焊縫處裂紋、氣孔等故障未發(fā)現(xiàn)而導(dǎo)致漏泄。

2 建議性防范措施

2.1 提升搭接式副風缸技術(shù)水平

采用TCS345鐵素體不銹鋼制造副風缸。要提升搭接式副風缸技術(shù)水平，具體可從以下幾方面做起：①在制造過程中，將碳含量控制在0.12%以下，以提高副風缸抗腐蝕性能。這是因為碳含量越高，腐蝕速度就越快。②制造時加入磷并且將含量控制在0.08%～0.15%的范圍內(nèi)，能提高副風缸耐腐蝕性能。因為磷在鋼中能均勻溶解，有助于形成致密保護膜。③制造時加入鉻并且將含量控制在0.4%～1%的范圍內(nèi)，能提高制動副風缸耐腐蝕性能。因為鉻能在鋼表面產(chǎn)生致密的氧化膜，提高鋼的鈍化能力，減緩銹層生長速度。④采用不銹鋼壓形結(jié)構(gòu)的吊后可以合理布置焊縫，將焊縫間的熱影響消除，降低焊后產(chǎn)生的應(yīng)力。

2.2 完善副風缸造修外觀檢查

工作者對現(xiàn)車副風缸進行單車試驗時，需全方位涂防銹檢漏劑查漏；檢驗人員在整車落成時，必須對副風缸進行全方位檢驗，對于質(zhì)量不合格的貨車拒交驗。同時，制造或廠修時，需采用熒光磁粉探傷設(shè)備對副風缸進行全方位的探傷檢查。在開展工作時，需注意以下幾點：①技術(shù)部門需編制探傷崗位作業(yè)指導(dǎo)書并在認證通過后方能實施。②探傷工需持2級及以上相關(guān)專業(yè)證書，并經(jīng)過鐵路局考核合格后取得相關(guān)操作證方能進行獨立探傷作業(yè)。③探傷前，需用拋丸除銹器對副風缸整體外部除銹，外表面清潔度需達到Sa2級，局部不低于Sa1級。④每班開工前需進行探傷機日常性能校驗，由探傷工、探傷工長、質(zhì)檢員和監(jiān)造師共同參加，并確認合格后方能對副風缸進行探傷作業(yè)。設(shè)備故障修復(fù)后需進行日常性能校驗。⑤由主管領(lǐng)導(dǎo)親自組織探傷專職、設(shè)備專職、監(jiān)造師、質(zhì)檢員、工長、探傷工和設(shè)備維修工共同進行季度性能校驗，合格后由探傷工填寫《輛貨統(tǒng)-428》，相關(guān)校驗人員在此《輛貨統(tǒng)-428》上簽字或簽章。

2.3 副風缸實行壽命管理

在副風缸壽命管理方面，需注意以下幾點：①副風缸制造日期滿10年報廢，壽命期限以制造時間為準，時間統(tǒng)計精確到月；②新制造的副風缸需有制造時間和制造廠代號標記，標記應(yīng)清晰。③當副風缸剩余壽命不足1個段修期或廠修期時，經(jīng)

檢查確認質(zhì)量狀態(tài)良好者，可繼續(xù)裝車使用，并由裝用單位承擔超過使用壽命期的責任；④副風缸無制造單位、時間標記時，不得裝用。

2.4 提高副風缸組裝質(zhì)量

在貨車廠、段、臨修組裝副風缸時做到如下要求：副風缸吊與吊座不在同一平面時，或副風缸管接口與支管法蘭體別勁時，必須全面查找制動管、管吊座、副風缸吊、缸吊座幾何形狀、幾何尺寸是否符合圖標，定位尺寸是否達標，查找出問題癥結(jié)所在后對癥下藥，以保證組裝質(zhì)量達標。

3 結(jié)束語

搭接式副風缸漏泄故障日益突出，只有不斷完善崗位自控、作業(yè)互控、人機聯(lián)控機制，加大防范漏泄故障的執(zhí)行力，才能最大限度地減少漏泄故障。

參考文獻

［1］陳雷，楊紹清.鐵路貨車段修技術(shù)與管理［M］.北京：中國鐵道出版社，2004.

［2］黃毅，陳雷，楊紹清.鐵路貨車檢修技術(shù)［M］.北京：中國鐵道出版社，2010.