关键词：铁路；工务钢轨；探伤工作
铁路运输在经济快速发展过程中具有了更高的要求，因此在铁路运输的维修以及保养工作过程中，传统探伤工作模式已经渐渐落后，不能够适应新的铁路发展工作要求。在现如今的钢轨探伤作业过程中，需要探索新的探伤模式以及工作方法来对铁路探伤工作质量进行提升。对于高铁来讲，因为其运行速度非常快，同时行车密度也很大，所以在进行铁路探伤作业过程中需要依靠新的技术，以及新的工具来提高探伤工作的实际效率和准确性。
一、铁路钢轨损伤的原因和探伤的重要性
钢轨损伤的类型很多，依据超声波对钢轨出现的损伤进行检测，按照伤损的投影方向可大致将出现的损伤分为纵向水平裂缝、垂直裂缝、轨底列为三种。钢轨在使用过程中，导致其出现损伤的原因：生产钢轨过程中，如果没有切除掉缩孔、夹杂、偏析等缺陷，会导致轨头、轨腰、轨底中存在片状缺陷，存在钢轨在受力后，产生的应力会集中在一起，造成钢轨疲劳，使用中出现裂缝。钢轨在使用过程中受到列车车轮冲击等其它外力作用下，内部存在的缺陷会逐渐的发展扩大形成裂纹出现，最终导致钢轨失效折断，造成列车脱轨等事故的发生。为避免因钢轨折断现象的发生，使用超声波探伤仪对钢轨进行定期探伤及时发现钢轨的内部存在的损伤，并对钢轨进行更换。
二、铁路工务钢轨探伤
1、钢轨轨底探伤。首先，是对伤损部位进行探测以及准确定位。对于钢轨轨底进行探伤作业时，因为探伤位置比较特殊，所以在探伤过程中需要使用零度探头，对铁路工务钢轨的水平裂缝进行检测。在进行实际作业时，零度探头的探伤原理是根据其内部所安装的晶片进行纵波的发射，然后在纵波传导过程中会从钢轨的轨头传达到轨腰，然后到达轨道底部，当纵波在轨道底部界面进行反射之后，零度探头内部所安置的另一个晶片会对反射回来的信号进行接收。在纵波发射与回收的过程中，所经过的声程是轨道的两倍。在纵波传导过程中，如果钢轨上存在斜向或者是纵向的裂纹，那么超声波的传递就会停止，零度探头内部所安置的另一个晶片，也就不能够收到返回的纵波。但是在出现裂纹的部位，会在底部和基线 0 的位置显示水平裂纹的回波，然后工作人员就可以根据所回收到的波纹显示刻度，以及探测场程对所出现裂纹的刻度进行定位，进一步对出现裂纹的位置和钢轨轨面之间的深度进行判断，然后再根据报警时所出现的位移情况，对出现裂纹的长度进行测算。其次，在进行裂纹探测的过程中，因为会出现多次反射的状况，所以进行裂纹的定位是需要以第 1 次所收到的波纹为主要参考依据。而且在一切使用过程中，因为附近存在阻塞影响，所以轨道表面所标示出的回波刻度与实际上裂纹的深度是不同的。
2、钢轨轨头探伤。在进行钢轨轨头探伤过程中，需要使用 70 度探头进行探伤作业。在实际使用过程中，为了确保在探伤作业过程中，钢轨头部不会受到复杂几何图形影响以及干扰，提高探头探伤的覆盖范围，需要在使用探头过程中，保证探头位置和探头的前进方向之间出现 18 度到 20 度之间的夹角。而且为了能够保证在钢轨头部探伤过程中，由探头所发射的横波可以从轨道头部的下颚反射到轨面上，需要在探伤过程中将二次波和一次波进行同时使用。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在同时检测二次波与一次波的过程中，能够对钢轨头部所存在的损伤状况进行多角度多位置的探测。在进行探测的过程中，如果轨头没有损伤，那么其所发射的横波就不会出现回波信号，如果有损伤才会出现回波显示。但对于钢轨头部进行探伤时，若发现存在损伤情况，对损伤位置大小以及具体位置进行定位，就需要依靠回波显示的具体情况来确定。在实际探伤作业过程中，如果所采用的探伤仪器，其灵敏度控制得不是很好，或者是钢轨头部状况比较复杂，会导致探伤过程中出现虚假信号，探伤工作人员会因工作失误而出现误判状况。因此，在进行探伤作业过程中，对于回波信号需要在回收的过程中进行仔细的甄别。
3、钢轨螺孔裂纹探伤。在进行钢轨螺孔裂纹探伤作业过程中，使用的探头是 37度探头。采用 37 度探头，通过发射超声波进行钢轨螺孔裂纹的探伤作业，在这种探头作业情况下，同时能够对钢轨底部横向裂纹以及特殊位置水平裂纹和钢轨轨腰部的斜裂纹进行探伤。在具体探伤过程中，每台探伤仪上均配备两个 37 度探头，其中安装在后方的探头是 37 度探头与 0 度探头的组合探头，安装在前方的 37 度探头是与 70 度探头的组合。之所以有前置以及后置探头，主要是为了在探伤过程中进行全方位覆盖。对钢轨螺纹进行探伤过程中，可以将螺纹划分为 4 个象限，在每一个象限当中都可能会出现螺孔裂纹现象。在实际探伤过程中，前置的 37 度探头能够划分在 4 个象限的螺孔中，对第一象限以及第 4 象限存在的水平裂纹进行探测，同时对第 2 象限和第 4 象限的斜裂纹进行探测。后置的双探头能够对第 2 象限以及第 3 象限的水平裂纹和第 1 象限以及第 3 象限的斜裂纹进行探测。当前置探头在对第 1 象限以及第 4 象限的水平裂纹进行探测作业时，螺孔四周存在的裂纹会形成反射角，然后将螺孔水平裂纹进行显现。而对于螺孔来讲，其内部存在的裂纹波和螺孔波距离非常近，所以在显示过程中会存在同时显现的状况。
三、铁路工务钢轨探伤管理
1、设备质量管理。探伤设备的性能，直接关系探伤质量。明确规定仪器、探头、试块的技术标准和检测要求。对新的仪器、使用中的仪器和修理后的仪器都应按有关技术条件进行性能检验，使用中的仪器要建立月测试、季检和年检制度保持工况良好。在加强钢轨探伤仪探伤检查的同时，还要发挥日常巡道监视和手工检查的作用。
2、探伤周期。依据年通过总重和轨型等条件确定钢轨探伤周期。正线、到发线线路和道岔的钢轨探伤周期见表 1，但对下列情况应适当增加探伤次数或缩短探伤周期：①冬季；②在桥梁上、隧道内、小半径曲线、大坡道及钢轨状态不良地段；③伤损数量出现异常。无缝线路和无缝道岔的钢轨焊缝除按规定周期探伤外，要用专用仪器探伤每半年不少于 1 次。其他站线线路和道岔的钢轨探伤每半年不少于 1 次。对钢轨磨耗情况，每年结合秋检全面检查一次。对因磨耗而接近轻伤或重伤程度的钢轨，由养路领工区每季度检查一次。
要实现钢轨防断，必须把防断工作贯彻于养护维修，新轨焊接，新线验交，大修铺轨，钢轨焊补，伤损检查、监视处理以及技术培训，科技攻关等各个环节。其中钢轨伤损的检查、监视处理是防断的关键。为此，各局都应在完善防止断轨安全系统管理的同时，制定有关钢轨伤损检查、监视法，实现对钢轨状态的全面掌握。工务段都应建立以工务调度为中心的钢轨伤损信息网络，实现“全员，全过程，全方位，全天候”的钢轨防断系统，确保铁路安全生产运输。
参考文献：
［1］李京蔚，袁中华，华长权，熊伶俐．钢轨截面曲线圆弧圆心精确求取方法［J］． 铁路技术创新，2017，12( 1) : 34．
［2］孟繁顺，宋太平.关于铁路工务钢轨探伤工作及预防措施［J］．铁道 / 道路，2018，15( 3) : 58 － 60．
论文作者:刘志义
论文发表刊物:《科学与技术》2019年19期
论文发表时间:2020/4/29
标签：钢轨论文; 裂纹论文; 过程中论文; 象限论文; 作业论文; 伤损论文; 工务论文; 《科学与技术》2019年19期论文;