摘要：目前钢轨探伤车在国内普速铁路及高速铁路得到广泛应用。由于受探伤车能力限制、车下机械架构调整不到位、检测参数设置不合理、线路及钢轨状态不良等内外部因素影响，钢轨探伤车陆续产生漏检伤损的问题，而探伤车漏检伤损成为制约探伤模式变革的主要因素，因此亟需提高探伤车检测质量，提升伤损检出率。
关键词：探伤车；钢轨伤损；漏检
我国铁路运输的突飞猛进的发展态势，极大地推动了经济发展和民生改善，由此也引发人们对铁路基础设施安全可靠性的关注，钢轨作为铁路轨道的重要构成部件，直接承受车轮带来的荷载压力，在长期的使用过程中易于出现钢轨应力疲劳和缺陷故障等问题，严重时会导致列车出轨或倾覆，给人们带来生命财产安全威胁。为此，要探索钢轨探伤检测技术的运用，基于钢轨损伤类型及失效模式日趋变化的背景下，全面了解钢轨探伤检测技术和方法，科学先进的无损检测技术应用于钢轨探伤检测之中，解决钢轨探伤漏检误判的问题。
一、钢轨常见的伤损及检测分析
1、钢轨探伤常见的伤损：1）轨头内部横向裂纹。这是由于钢轨自身材质缺陷或出现接触性疲劳、侧磨严重、擦伤而形成的钢轨核伤现象，大多出现于距钢轨踏面和边侧5 mm-10 mm 的部位，是直接承受冲击荷载及钢轨内部应力而生成的伤损。2）钢轨接头伤损。这种伤损大多是因养护不良、下圆弧半径较小而生成的伤损，通常出现于线路接头夹板处，表现为接头的马鞍型磨耗和轨顶压溃现象。3）钢轨纵向水平和垂直裂纹。这是因钢轨轧制工艺缺陷或外力荷载作用而生成的伤损现象，通常出现于轨腰处。4）钢轨轨底裂纹。这是一种横向裂纹或轨底掉块的伤损现象，大多由轨底下表面折叠缺陷、锈坑、划痕而生成。5）焊缝伤损。这是在钢轨焊接、热处理、打磨工艺过程中而生成的缩孔、气孔、过烧、光斑、裂纹、未焊透等缺陷，具有极大的危害性。
2、采用无损检测技术用于对钢轨的探伤检测，不会损坏试件材质和结构，并且能够通过声、光、电、磁等物理手段检测被测试件的缺陷位置、大小、性质、数量等。具体来说包括以下检测手段：1）超声探伤检测。适用于金属、非金属及复合材料的铸、锻、焊件与板材，可以检测内部缺陷大小、位置、性质、埋设等，然而难以对缺陷进行精准性定量，对于试件形状还有一定的限值要求。2）射线探伤。适用于铸件及焊接件等构件的体积型内部缺陷，可以直观显示、保存探伤结果，然而检测成本较高，难以检测裂纹类缺陷。3）碳粉探伤。适用于铸件、锻件、焊缝、机械加工件的内部缺陷，具有灵敏度高、检测速度快、操作简单的优点，然而其缺陷在于仅能够检测表面及近表面的内部缺陷的位置、表面长度，而无法探测到内部缺陷的深度。4）涡流探伤。适用于钢铁、有色金属等导电材料的检测，适用范围广，适宜采用自动化、非接触式检测。其不足之处在于难以检测形状复杂及表面下较深部位的缺陷检测。
二、钢轨探伤管理模式
目前我国探伤车的数量相对铁路运营里程仍然不足。为了能够使探伤车运用能力最大化，探伤车运用模式采用探伤仪和探伤车混合检测的二级探伤网络，对焊缝和道岔再专门补充焊缝和道岔探伤检测，探伤车的作业模式采用连续式作业模式。随着探伤车技术的发展、高原铁路和高速铁路的兴建，探伤车的检测速度从40 km/h分阶段提高到60 k m/h和80 km/h，对道岔区域从不能采集到有效数据发展到现在能部分采集到有效数据，每股钢轨从原来的12个检测通道发展到现在的15个检测通道，现已有的二级探伤网络已经不能适用高速铁路、高原铁路的探伤检测需求，探伤车的最大单车年检测里程达到了27000 km，种种现象表明原来的检测模式和伤损分析模式已经不能适应新形势的发展需求，探伤车的检测运用模式需要进行革新和探讨。
高速铁路钢轨探伤的特点：站间距较大，大区间达到100 km；长大桥梁和隧道较多，人工上下道不方便；钢轨探伤天窗时间固定（00：00—04：00）。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆这些特点决定了人工利用探伤仪完成高速铁路正线探伤相对困难。高原铁路钢轨探伤的特点：站间距较大，大区间达到100 km；长大桥梁和隧道较多；高原地区不适合人工作业，更适合探伤车检测。
探伤车的特点：探伤车具有自动化程度高、检测效率高、检测数据可追溯、检测结果重复性好、计算机辅助伤损识别、可夜间作业等优势。因此，建议在高速铁路、高原铁路和高寒铁路由探伤车承担主要检测任务，铁道部应综合调配满足这些线路的检测需求，其他线路根据探伤车保有量和技术状态承担二级探伤网络任务。建议有条件的线路试点停顿式检测或探伤车复核，为后一步的运用管理打下技术基础。钢轨焊接时做好焊筋打磨，减少焊筋反射产生的干扰；适时对钢轨进行修理性打磨，消除钢轨表面微裂纹，改善轨面超声入射效果。有条件的探伤车应安装钢轨表面状态监控装置，适时评价钢轨表面状况并提出维修建议。
三、钢轨探伤车伤损分级
原来的探伤车伤损检测报告不区分伤损大小，操作员凭感觉划分确认伤损和疑似伤损，在复核中确认伤损可能复核为无伤损，疑似伤损也可能复核为重伤。一些操作员为了追求复核准确率，不报告一些小伤损，造成一定程度的漏检；但如果小伤损一概都报告，又会造成伤损准确率偏低。因此，原来的探伤车伤损报告格式已经不适合新形势的要求。
1、探伤车伤损分级原则和量值依据。探伤车一至三级伤损均是探伤车超声检测系统经过自动识别并报警后的B型图。探伤车一级伤损为在应出伤损的位置有伤损波的反射报警，但没有形成伤损形态走势；探伤车二级伤损为在应出伤损的位置有伤损波的反射报警，初步形成伤损走势；探伤车三级伤损为在应出伤损的位置有多通道伤损波的反射报警，并且确认不是干扰波和特殊钢轨内部形态形成的非伤损波。
2、探伤车伤损分级与探伤仪复核对照原则。探伤车一级伤损：探伤仪按照正常检测灵敏度不易复核出来；探伤车二级伤损：探伤仪按照正常灵敏度认真复核能够复核出来；探伤车三级伤损：探伤仪在正常调整灵敏度的情况下肯定能够复核出来。
3、探伤车伤损的周期检测动态变化原则。所有伤损一旦复核确认是伤损，必须报线路维修进行下一步处理。探伤车三级伤损复核后必须是“确认是伤损、干扰波或线路固有结构体反射”，一旦确认不是伤损，在下次检测中该处即使再出现此类较强反射也不判为伤损。探伤车二级伤损复核后没有确认是伤损，并且确认没有干扰波的情况下，如果下次检测时该处没有反射或反射波形没有发展，降为一级或不再判为伤损；如果下次检测时该处伤损图形有进一步发展，则可以维持二级伤损或升为三级伤损。探伤车一级伤损在复核后没有确认是伤损，如果下次检测时该处没有反射或反射没有发展，可以不再判断该处为伤损；如果下次检测时该处反射图形有进一步发展，可根据发展情况维持一级伤损或升级为二级伤损。依据伤损分级伤损数量，能够很好地反映伤损变化趋势，控制较大伤损的出现就可以控制伤损的发展，控制伤损的发展变化就可以合理设定检测周期和保障线路安全。
基于钢轨探伤车自身结构而言，钢轨探伤车漏检伤损的主要原因是自动对中不良和超声波晶片入射角度不合理，因此必须改进探伤车设计，才能有效减少探伤车漏检伤损。从使用者角度而言，降低检测速度、加强机构保养、合理调整参数、改善线路条件和轨面状态、提高人员操作技能和分析能力，可减少探伤车漏检伤损。
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论文作者:路龙
论文发表刊物:《基层建设》2019年第6期
论文发表时间:2019/4/30
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