無損檢測技術在地鐵檢修中的應用探析

史學健?汪坤剛

摘要：現階段，隨著社會的發展，我國的地鐵檢修行業的發展也越來越迅速。目前無損檢測技術已經被廣泛的應用于鐵路車輛生產和應用的各個環節當中，是鐵路檢修中最為重要的檢測手段。近年來，隨著我國城市軌道交通和無損檢測技術的不斷發展和進步，無損檢測技術被廣泛的應用于城市軌道車輛的高級別檢修當中，能夠對軌道車輛的車鉤、走形部件、懸掛件等重要的系統部件的內部缺陷進行快速、準確的檢測，從而有效的提升軌道車輛的運行安全，確保人們的出行安全。

關鍵詞：無損檢測技術;地鐵檢修;應用探析

引言

無損檢測技術被廣泛應用于鐵路車輛的各個生產和應用環節，已成為鐵路車輛檢修的重要檢測手段之一。隨著無損檢測技術的進步以及城市軌道行業的不斷發展，無損檢測技術已經應用于城市軌道車輛的高級別檢修中，對于軌道車輛走形部件、車鉤、懸掛件等重要系統部件內部缺陷的檢測以及提高列車運行安全發揮著重要作用。筆者重點分析了地鐵車輛輪軸、轉向架、車鉤等關鍵部件無損檢測的方法和要求。

一、無損檢測技術概念

無損檢測技術通常是指運用物理或化學的特性在不損壞被檢測物體的前提下，借助設備器材對被檢測物體內部及表面的缺陷進行全面檢測，來得到物體相關的品質，內容和成分等的方法。無損檢測技術是現代社會中最為先進最受歡迎也是運用最為廣泛的檢測技術，因為檢測具有四大特點：非破壞性、全面性、全程性和可靠性，所以它的運用涉及了食品加工和工業等領域，但在工業領域方面運用更為廣泛，如核工業，地鐵車輛，武器制造，船只制造，海關檢查等等。

二、無損檢測技術在地鐵車輛中的應用

五大常規無損檢測技術是常用于地鐵車輛檢測的技術，對于不同的零件有不同的技術方法。但由于許多細小的零件來源于國外，并且國內地鐵車輛有行業起步晚，技術也多樣化的特點，在地鐵車輛無損檢測標準中采用了ISO，EN，NF等相關國際檢測標準。對于地鐵車輛的關鍵部位，由于不同的檢測技術效果不同，因此不同的部位也要用相應的檢測技術來檢測才能達到更好的效果。常見的地鐵車輛檢測情況如下：1）地鐵車輛軸輪部位是承載車身重量和運行的重要部位，軸輪的檢測可以用超聲檢測或磁粉檢測，超聲檢測穿透力強，可以檢測軸輪內部缺陷;磁粉檢測對于表面的損壞檢測力強;兩者結合可以更好的對軸輪的安全檢測進行保障。2）風缸的無損檢測通常使用射線檢測或超聲檢測。由于風缸處于地鐵車輛的內部，耐壓且氣密性狀態使它成為影響地鐵車輛安全行駛的重要因素。風缸屬于壓力容器，制作材料是非金屬類材料，因此射線或超聲對風缸的檢測是最方便且最安全的。3）對于地鐵車輛狀態的檢測如發動機的檢測，可以采用超聲檢測和射線檢測。射線檢測可以查出發動機內部狀況，看里面是否有損壞;超聲檢測對發動機的外部檢測非常精確。地鐵車輛發動機推動了整個車輛的運行，如今發動機的研究也向著越來越高的效率前進，因此對發動機的檢測也十分謹慎。4）地鐵車輛轉向架支撐著整體的重量，承載著機身的各種負荷與作用力，是車輛的重要組成部件之一。因為轉向架自身的作用使它長期處于磨損的狀態，因此檢測方式選擇磁粉檢測和滲透檢測。

三、無損檢測技術在地鐵檢修中的應用

（一）磁粉檢測技術

磁粉檢測技術是在地鐵檢修中應用最為廣泛的一種無損檢測技術，其具有操作簡單、成本低和靈敏度高等優勢，所使用的設備有固定式、移動式、在線通過式和便攜式這幾種。其主要的工作原理為利用鐵磁性材料在工件的表面和近表面缺陷處會產生漏磁的現象，對工件是否存在缺陷進行判斷，但是這種檢測方式具有一定的局限性，那就是只能夠適用于鐵磁性材料的工件檢測，并且還需要去除表面油漆，同時對于缺陷的方向也具有一定的要求。目前這項檢測技術主要被用于地鐵車輛轉向架、輪對系統當中。

（二）超聲波檢測技術

超聲波檢測技術主要是利用高頻率聲波進行檢測，這種高頻率聲波人耳是聽不見的，但是在頻率傳輸的過程中滿足波傳輸規律。利用這項檢測技術進行檢測時，首先需要在實驗檢測位置發射超聲波，之后再通過超聲波接收器來接受超聲波的相關參數，最后再通過對這些參數進行分析對結構內部缺陷進行判斷。目前這項檢測技術主要被應用于鐵路輪軸、焊接件等零部件的檢測當中，在地鐵檢測主要利用超聲波檢測技術對輪軸鑲入部和車輪輪輞等部位進行檢測。但是在實際的應用過程中由于受到技術條件的制約，在地鐵檢測當中主要是利用A型脈沖反射手法來進行手動掃查，并且所使用的設備也主要以便攜式為主，而像超聲波衍射技術和相控陣等先進的技術在地鐵檢修中并沒有得到廣泛的推廣和使用。

（三）射線檢測技術

射線檢測技術主要是利用射線穿透被檢測物體，通過反應強速衰減來對結構缺陷進行檢測。根據衰減程度的不一樣，會在膠片上投射出衰減射線，然后再利用投影技術，獲取物體內部的信息，根據所顯示出的缺陷，對物體的質量進行評價。通常情況下都是采用β、X射線來進行檢測的。隨著電子成像技術的不斷進步，在對鋼結構進行檢測時，采取射線探傷的方式具有明顯的優勢，其能夠將缺陷焊縫性質和鋼結構材料詳細的反映出來。目前射線檢測技術在鐵路檢修中應用的比較多，比如對搖枕、焊縫檢測、側架射線檢測和壓力容器檢測等。不過由于在檢測的過程中存在一定的放射性污染，所以該項檢測技術在地鐵車輛的檢修中應用的比較少，只會在風缸焊縫的檢測中才會使用射線檢測技術。

（四）輪軸無損檢測

目前，國內地鐵行業所使用的車輛一般為A型和B型兩種，最高運行速度不超過100km·h-1，作為車輛走行部的重要部件，輪軸的無損檢測方式主要是磁粉檢測及超聲波檢測。磁粉檢測主要用于檢測車軸軸身表面及淺表面缺陷，采用濕法連續法復合磁化工藝，所使用的設備一般為在線通過式的輪對熒光磁粉探傷機，如果磁粉檢測在車輪與車軸分解之后進行，則需要固定式的車軸磁粉檢測專用設備。出于對軸承的保護，輪對磁粉檢測后必須進行退磁處理，在距探傷機4m以外，用磁強計在車軸兩端的中心孔附近測量，剩磁應符合要求：車軸部位不大于0.5mT（5Gs）;輪對部位不大于0.7mT（7Gs）;輪軸部位不大于1.0mT（10Gs）。超聲波檢測主要用于車軸全軸穿透檢查及車輪、制動盤等壓裝部位的檢查，目前地鐵輪對超聲波檢測一般采用手動掃查，按照《鐵路客車輪軸組裝檢修及管理規則》要求，穿透檢查一般采用2.5P20Z直探頭。

結語

綜上所述，無損檢測技術是目前地鐵檢修中的重要檢測方式，能夠快速、準確的檢修出地鐵車輛零部件表面和內部的缺陷。因此，必須要加強對磁粉檢測技術、超聲波檢測技術、射線檢測技術、滲透檢測技術以及磁記憶檢測技術等無損檢測技術在地鐵檢修中的應用研究，充分的發揮這些無損技術在地鐵檢修中的應用價值，提升無損檢測在地鐵檢修當中的應用水平，從而促進我國地鐵行業的健康發展。

參考文獻：

[1]馮文慧，唐魯楠.磁粉檢測技術在地鐵轉向架檢修中的應用[J].中國新技術新產品，2016（1）：65.

[2]柳祥奎，周斌.地鐵隧道結構無損檢測技術研究及應用[J].建筑工程技術與設計，2015（32）：22-23.

[3]蔡文博.地鐵隧道車載GPR檢測技術的試驗研究[D].西南交通大學，2017（5）：99-100.