摘要：随着国家经济的增加，地铁工程建设规模不断加大，为人们的出行提供了便利。文章对于钢轨探伤法在地铁线路检修过程的使用进行探究，介绍了钢轨探伤法的内涵，阐述了地铁线路检修过程钢轨探伤法的具体使用。
关键词：地铁工程；线路检修；钢轨探伤法；运用分析
现如今，国内地铁工程已迈向了新的发展高度，因为地铁运载量大，线路荷载高，会严重影响到线路安全性，但钢轨探伤法能够及时找出钢轨中的损伤现象，有效防止钢轨脱轨问题的产生，保障了地铁运行的安全。
1、钢轨探伤法的内涵
钢轨探伤法主要是通过超声波原理来检测钢轨。但超声波由介质传到另一介质时，于介质分界面上，将有少许能量再次传送到初始介质，该种超声波就是反射波。这时，还有少许能量将从界面穿过 ，传至另一介质中，该种超声波称作投射波。能够通过研究低超声波折射和反射，明确钢轨产生故障的部位（见图1）。
图1 超声波检测原理
2、钢轨探伤法应用的重要意义
钢轨探伤法由超声波轨道探伤法着手，能够把钢轨探伤分成轨道接头部位垂直裂纹、轨道纵向水平裂缝、轨底裂缝等。铁路轨道在加工和应用阶段存在问题，是造成钢轨产生故障的重要原因。轨道在受到外力影响后，会出现综合起来的阻力，损坏钢轨系统，导致钢轨产生裂纹[1]。钢轨接头属于故障高发位置，在地铁运行中，钢轨接头和其他部位衔接，所以受到的负荷超过其他位置，极易开裂损坏。钢轨在制造时产生漏洞，没有对缩孔、夹杂等问题进行特殊化处置，进而导致钢轨端部、轨腰、轨道下方产生片状问题，导致钢轨垂直和水平状态产生裂缝情况。地铁线路检修过程，多采取钢轨探伤法，检查出故障以后，为避免钢轨开裂，要更新钢轨，防止钢轨开裂引起列车安全风险。
3、地铁线路检修过程钢轨探伤法的运用
3.1钢轨底部的检测
（1）探测与定位。在探伤钢轨底部时，重点利用0°探头检查钢轨的水平开裂。在探伤过程，由晶片传出的纵波将从轨头通过轨腰传到轨道下部，在底部界面反射之后，另一个晶片将接收到反射信息，往返声程属于轨道的2倍，当钢轨内产生斜裂缝与纵裂缝时，将会阻隔超声波的接收与发射，产生“失底波报警”的现象，在底波与基线0位呈现出水平裂缝回波[2]。接着能够按照回波呈现的刻度与探伤场程来定位刻度，判别轨面与裂缝间的深度，并按照产生报警时探伤的位移现象，检测裂缝的长度。
（2）探伤时需注意的要点：①因为轨道水平裂缝会产生多次反射现象，在定位时，应以第一次回波为主。②因为设备会受到周围阻碍的干扰，在轨面出现的回波刻度与实际裂缝的深度是不同的。③当轨道水平裂缝超过轨道高度1/2之上时，二次反射波将恰好落于底波小方门上，要注意找到底波位置与二次反射波间的区别，并结合腰轨对位移螺孔的顶面与单侧水平裂缝的再次反射加以判断。④因为焊头端部之下的水平裂缝，会由焊筋的外侧超内部拓展，所以要按照端口现象分析裂缝的拓展规模，采用手工与机械相互搭配的方式展开监视与检查。
3.2钢轨端部的探测
根据国际标准，采用70°探头来检测钢轨端部，为防止钢轨端部受到繁琐几何图形的干扰，扩大探伤范围，探头部位应与探头前进方向成为18°-20°夹角，要让进到钢轨内的横波由钢轨端部下方反射至轨面之上，采用二次波与一次波同时探伤，从而将每个角度、每个部位的损伤探测出来。
在探伤钢轨端部时，若端部没有损伤，就不会产生回波信号。但存在损伤现象时，就会产生回波，再结合回波显示的状况，明确损伤大小与位置，在具体探伤阶段，若对仪器的灵敏性管理不当或是轨道端部情况比较复杂，将会有假信号产生引起误判，延迟，要判断回波信号。常用的回波信号判断方式包括如下几种：
（1）当钢轨头上部锈蚀时，就会产生短促、间断的警示声，且在荧屏一次波与二次波交叉部位，将无变化跳跃波呈现出来，在利用砂纸和石渣摩擦轨道颚部时，跳跃波将慢慢消失与减弱，这时能够对增益有效的下降，达到减小跳跃波的质量。若利用具备6个线路的新型机械，能有效减小颚部对报警产生的影响
（2）在探伤时，若钢轨的类型出现了改变，轨面宽度产生差别化，曲线将极度磨耗，马鞍式探头和接头部位与偏角产生区别时，将在荧屏二次波区域呈现出螺孔反射波，这关键是由于少数反射波束射进螺孔与轨腰造成的，能够利用测绘探头来检测螺孔与探头间的间距，来调节探头的横向部位，直到螺孔反射波没有。
（3）当曲线内壁或钢轨侧面飞边产生剥落掉块现象时，将会引起超声波反射问题。该种波体突出剥落与飞边已经开始朝轨头的中心慢慢拓展，出现了不平整的水平裂纹。针对该种情况，因为飞边中有很严重的损伤，所以，要认真核对该种不良反应。
（4）但探头与板头的间距在85毫米左右时，将会产生报警现象，在荧屏一次波与二次波交叉部位会体现出回波，该种情况关键是由于夹板卡损引起的回波，能够通过调整探头的横向部位或是目视方式来判断。
3.3轨道螺纹裂纹的探伤
钢轨螺纹裂纹探伤中，主要利用37°探头传出的超声波来探伤，另外，利用该种探头还能够对钢轨下部的横向裂缝、特殊部位的水平裂缝及钢轨腰部的斜裂缝加以探测。在探伤时，为了能够探测所有种类的螺孔裂缝，在各个探伤器上都安装了2个37°的探头，而后置探头是37°+0°的组装探头，前置探头是37°独立探头，探头不同则探伤方向也不一样[3]。在探伤时，能够把螺孔分为四个象限，所有象限均有可能产生螺孔裂缝现象，就探伤方面来讲，后置探头能够探测二号象限与三号象限的水平裂缝和一号象限与三号象限的斜裂缝，前置探头能够探测一号象限与四号象限的水平裂缝和二号象限与四号象限的斜裂缝。
在前置探头探伤一号象限与四号象限的水平裂缝时，螺孔周边的裂缝将构成反射角，并呈现出螺孔水平裂缝，因为裂缝波与螺孔波距离很近，会产生同时显示的现象。
在探测环节，当前置探头面临向上裂缝时，因为你裂缝处在螺孔之前，所以会呈现出螺孔波，再呈现出裂缝波，但螺孔上面超过向上裂缝高度时，则伤波将在螺孔范围内呈现出来，若向上裂缝很长，且超过螺孔上部时，裂缝的回波将超过螺孔波呈现的范围，在裂缝逐渐延伸的状况下，回波将慢慢接近0°。当前置探头面临四号象限的向下裂缝时，因为裂缝处在落后后方，声程很远，由此会先呈现出螺孔裂缝波，再呈现出螺孔波，并且孔波与伤波间的间距很远。
当面对轨腰斜裂缝时，因为射入波的角度与裂缝的角度相垂直，所以，当呈现的回波与基线0°偏远时，裂缝位置就非常深，裂缝长度也会很大，回波出现的变化也很大，能够根据0°探头展开整合判别。另外，因为在探伤钢轨腰部斜裂缝时，极易将之视为螺纹斜裂缝，针对该种情况，能够利用0°探头来探测裂缝，检查孔波间是否有底波现象的产生。
4、结束语
总之，采用钢轨探伤法有效保障了地铁的安全稳定，防止了安全故障的出现。另外，要把检查视为核心，相关管理者在加强探伤管理的基础上，要定期检测钢轨，制定健全的检查机制，时刻确保钢轨处在安全状态下。
参考文献
[1]段建礼.钢轨探伤技术在铁路线路维修检测中的应用[J].中小企业管理与科技(下旬刊),2017(04):140-141.
[2]王琨,任虎,袁宝明,杨国强.钢轨探伤技术在铁路线路维修检测中的应用[J].中国高新技术企业,2015(34):81-82.
[3]郑学礼.铁路线路维修检测中钢轨探伤技术的应用[J].四川建材,2014,40(03):172-173.
论文作者:巫朝亮
论文发表刊物:《防护工程》2018年第36期
论文发表时间:2019/4/17
标签：钢轨论文; 裂缝论文; 回波论文; 象限论文; 轨道论文; 反射论文; 超声波论文; 《防护工程》2018年第36期论文;