鐵路線路維修檢測中鋼軌探傷技術的應用

劉富廣

摘 要：我國鐵路已經進入高鐵時代，快速度、大運量給線路維修檢測提出了更高的要求。由于高鐵速度快、運輸量大，在檢修線路的過程中，要求有更好的檢測技術。而鋼軌探傷具有靈敏度高、無損傷、反應靈敏等方面的優點，在鐵路檢測中得到了廣泛的運用。

關鍵詞：鐵路線路;維修檢測;鋼軌探傷技術

目前，我國鐵路已經進入了新的發展時代，由于鐵路的運輸量大，線路負荷高，會極大的影響線路的安全，而鋼軌探傷技術可以及時發現鋼軌內部的損傷情況，有效避免鋼軌脫軌的情況出現，保證了鐵路運輸的安全。

一、鋼軌損傷的主要原因及鋼軌探傷的重要性

從超聲波鋼軌探傷技術方面來說，可以將鋼軌傷損類型分成鋼軌接頭位置的垂直裂縫、鋼軌縱向水平裂紋、軌底裂紋三種類型。導致鋼軌出現損傷的主要原因是鋼軌在使用或制作的過程中，存在一定的缺陷，在受到外力后，產生的應力會集中在一起，導致鋼軌疲勞，出現裂縫。在鐵路線路中，鋼軌的接頭是最重要的環節，和其他位置相比，鋼軌接頭受到的最大慣性力更多[2]。如果鋼軌在生產的過程中，沒有將夾雜、縮孔、偏析等缺陷切除，就會導致片狀缺陷殘留在軌腰、軌頭和軌底中，并出現垂直或水平狀態的裂紋。而使用鋼軌探傷技術檢測鐵路的線路，在發現內部損傷后，要在斷裂之前對鋼軌進行更換，防止火車軌道脫軌。

二、鋼軌探傷技術在鐵路線路維修檢測中的應用

1、基于軌底部位的鋼軌探傷技術。鐵路路線檢修時，對鋼軌底部進行探測，主要采用的技術是0°探頭對鋼軌的水平裂縫進行探測。在對鋼軌底部進行探傷時，從晶片發射出的縱波，會經過軌道腰部到達軌道底部，在界底界面進行反射，傳達到另一端的晶片，往返聲音路程是軌道長度的二倍。當鋼軌出現斜裂紋與縱向裂紋時，就會阻斷聲波的正常接受與發射，造成“失底波報警”的情況。軌底部發生裂痕時，會在底波與0 位上將水平裂紋回波顯示出來。根據回波顯示的刻度以及探測場程度對刻度的定位，對軌面部與裂紋深度進行評判，根據報警時對位移情況的評估，從而對裂痕的長度進行測量。通過0°探頭技術，對軌道頭部進行檢測，可以快速地找到故障位置，并進行裂紋測量，從而進行檢修[3]。

2、鋼軌探傷技術的注意事項。鋼軌探傷技術在使用時，要注意以下點。①鋼軌探傷技術，在對軌道水平波紋進行檢測時，會出現多次反射的現象，因此在定位時，要注意以首次回波為準。②鋼軌探傷技術使用的儀器，會受到附近影響因素的阻礙，導致在軌道表面顯示的回波刻度，與在實際現實的裂紋深度不一致。③鋼軌探傷技術，當軌道的水平裂痕高出軌道高度一倍以上時，二次反射波會正好落在底波小方門中，這時需要主動找出，二次反射波與底波之間的差別性，并對二者進行辨別，根據腰軌對變形螺孔的頂面與單側水平裂紋。④鋼軌探傷技術，焊頭與接頭以下的水平裂痕，會從焊筋的外部向內部延伸，所以需要對裂痕的擴展規律進行分析，利用斷口的情況作為分析依據，再利用儀器與手工測量的方法進行監督與檢測，從而判斷水平裂痕的發展方向。

3、基于軌道頭部的鋼軌探傷技術。鋼軌探傷技術，在對鋼軌頭部進行檢測時，使用70°探頭對鋼軌頭部進行檢修。鋼軌頭部檢測時，容易受到復雜幾何圖形的影響，未避免這種現象，擴大檢查范圍，要求探頭的位置要與探頭前進方向形成10°～20°的夾角，利用二次波與一次波進行探測，可以使鋼軌中的橫波，從軌道頭部的下顎反射過來，從而顯示出各個部位的探傷。在鋼軌頭部完好無損的情況下，對軌道頭部進行監測時，不會出現軌道回波。當鋼軌頭部有裂痕時，就會現實傷損回波。基于回波的顯示情況，可以確定鋼軌損傷的位置，以及損傷的程度。在鋼軌實際探傷中，鋼軌接頭情況復雜，對儀器的控制不夠靈活，會出現假信號以及判斷錯誤的現象。常見的回波鑒定方式有以下三種。①當鋼軌頭部生銹時，會出現短促、簡短的報警聲，并顯示一次波與二次波交替的位置，移動跳躍波會消失。在使用砂紙對鋼軌顎部進行打磨時，跳躍波會消失。此時降低增益可以達到控制跳躍波的目的，有效降低顎部對報警的干擾。②若鋼軌種類發生變化，軌頭寬度出現差異，曲線被磨損。可以利用探測探頭對旋孔與探頭間的距離進行測算，對探頭的位置調整，直到螺旋反射波消失。③當探頭與板頭間距在85cm 左右，會發生報警，這種現象會導致回波，利用探頭的橫向位置移動方法，可以對該現象進行檢測。

4、基于鋼軌螺旋裂紋的探測。對鋼軌螺孔裂紋進行探測時，使用37°探頭進行探測超聲波。此方法同時還能對軌底部的橫向裂紋進行探測，對特殊位置的裂痕與腰部的斜裂痕進行檢測。在探傷儀器上安裝兩個探測探頭，可以對所以類型的螺孔裂紋進行探測。其中后置探頭與前置探頭的方向不同，在探測時，可以將螺孔分為四個象限，然后分包進行檢測。根據探測的方向，可以得出二象限與三象限的水平裂紋，與一象限與四象限的斜裂紋。當前置探頭進行探測時，螺孔四周會出現裂紋，形成反射角，并顯示出螺孔水平裂紋波，由于二者的距離比較近，會進行同時顯示。對軌道腰部斜裂紋進行檢測時，因裂紋位于螺孔后面，距離比較遠，很容易看錯。此時可以采用0°探頭對裂痕進行檢測，查看孔波間有沒有底波出現，若有則證明軌道腰部出現裂紋，需要及時進行檢修，以確保鐵路軌道安全。

結語

總之，使用鋼軌探傷技術有效的保證了鐵路的安全運行，避免了安全事故的產生。除此以外，要將檢查作為重點，相關的管理人員在提高探傷管理的同時，要定期對軌道進行檢查，建立完善的檢查制度，以確保鐵路軌道安全。

參考文獻

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