梁彦
呼和浩特铁路局集团公司包头工务段探伤车间 内蒙古 包头 014040
摘要：在钢轨检测过程中，充分合理利用超声波进行检测，具有其自身的独特优势，主要是通过声学原理，避免在实质性上损坏钢轨，而且检测结果的准确性非常高。据此，本文主要对钢轨超声波探伤漏检的原因进行了详细分析，并提出了一些有效的改进措施。
关键词：钢轨；超声波；探伤；漏检
一、钢轨超声波探伤技术的主要原理
现阶段，利用超声波探伤技术在钢轨检测中的应用越来越深入和广泛，其主要原理是利用声学原理，对物体内部所具有的声学特征和性质对超声波传播带来影响作为检测的基础所在。超声波检测技术不会对材料带来实质的破坏，可以在保证材料完整性的基础上对材料内部和表面的缺陷大小、形状和分布状况进行检测。采用超声波检测可以有效确保设备材料的可靠性，以保证其品质。目前，正是由于超声波探伤技术所具有的安全、可靠等一系列明显优势，使得其在国内外获得了非常广泛的应用。目前使用的超声波探伤仪种类非常繁多，其中尤以脉冲反射式超声波探伤仪应用最为深入和广泛。通常情况下，对于均匀的材料中，如果存在缺陷就会造成材料的不连续性，而该种不连续性又会造成声阻抗的不一致，根据反射定律，超声波在两种不同声阻抗的介质的交界面上将会发生反射，反射回来的能量的大小与交界面两边介质声阻抗的差异和交界面的取向、大小有关。
二、钢轨超声波探伤漏检的原因分析
铁路运营过程中，钢轨需要承载列车的重量，所以其性能的可靠性至关重要。这就需要对其进行经常性的检测。对钢轨进行检测只能选择无损检测方法，而超声波探伤检测是最为经常用的无损检测方法，所以，在运营的钢轨上通常采用人工探伤小车来进行检测，此种方法是利用多组探头组合在一起，采用反射和穿透两种探伤方式来对钢轨有无损伤进行检查。由于检测中多种因素可能都会影响到检测的准确性，所以对检测人员有较高的要求，在保持所推小车的稳定性外，还要观察荧光屏，另外轨道的温度、电压等变化情况也要注意到，并及时进行调节，确保探伤的灵敏度。当前钢轨超声波探伤技术发展的速度较快，但在实际检测中不可避免的会发生漏检的情况，这对铁路的安全性则会带来较大的威胁。
（一）仪器性能的影响
首先，由于仪器的电器件性能无法稳定发挥而发生漏检的情况发生。因为电器件在环境温度下其稳定性就有所下降，所以，当电路工作点在不断变换过程中，或是当电能储量呈下降趋势时，都会导致探伤灵敏度受到较大的影响，而在这种情况时，现场检测人员轻易不会发现，而当发现灵敏度下降时，已经有部分钢轨已在低灵敏度下进行了监测，从而导致漏检的情况发生。其次，当进行放大通道接收时，钢轨探伤仪容易发生阻塞作用。这就会导致在强回波脉冲信号下，导致探伤仪瞬间灵敏度降低或是失灵的情况发生。这种情况对某些探头具有较大的危害性，使一些裂纹回波受到抑制，从而导致丢失的可能。因为当接收通道受到阻塞后，其裂纹波幅则会呈下降的趋势，而当裂纹与孔顶距离减小时，其裂纹波幅则呈明显下降趋势，直至丢失，从而导致漏检的发生。
（二）外界因素的影响
1、探头位置偏离，使声束进入钢轨部位发生变化，无法按预定部位和方向扫查被检区域，这主要是探头位置控制装置不完善造成的。目前钢轨探伤小车探头位置控制，仅靠仪器走行轮缘紧贴钢轨内侧决定，在线路曲线地段遇钢轨上股侧磨或下股压宽，走行轮缘无法紧贴钢轨内测，探头随之偏离钢轨中心部位，严重地段的探头偏离量可达10mm之多。由于探头偏离中心，再加轨面倾斜，使主声束不能扫查钢轨预定部位，很可能因显示不出裂纹波而导致漏检。目前对于探头位置偏离问题，探伤人员只能通过仪器机器上的横向调节杆修正，但因工作量加大以及操作不便，很难随时调整好探头位置。
2、探头与轨面间耦合不良不洁，探测面或异物覆盖、轨面擦伤及掉块等破坏耦合层，使声束无法正常入射钢轨内部，影响钢轨中裂纹检出。尤其是反射式探伤，往往无法确知探伤中声以传输是否正常，漏检有可能在不知不觉地发生。
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3、沙害地段钢轨接头锈蚀严重，使得螺孔回波显示不完整甚至消失。由于南疆地区身处沙漠边缘，在风沙的作用下钢轨接头与夹板内充满沙尘，并长期处于潮湿状态，在盐碱的作用下造成轨腰、螺栓以及夹板不同程度的锈蚀。在这些地区已有部分区段80%的螺孔与螺栓因锈蚀连成一体，导致探伤仪检测时探头所发射的超声波被铁锈吸收或散射，使得检出的螺孔回波波形显示不完整，连正常的螺孔也没有了回波，从而无法检测到螺孔裂纹。
三、有效防止钢轨超声波探伤漏检的对策
（一）优化探头位置
由于探头位置偏离，很容易带来漏检现象的发生，因此，需要采取有效对策进行探头位置控制的有效性优化。目前，最为有效的方法便是对探头的位置控制方式进行优化，比如，针对传统单一的轮缘控制，优化成独立的机械自动控制，从而消除由于轨头磨耗或压宽而造成探头位置偏离的现象，从而有效的防治因探头位置偏离可能带来的钢轨探伤漏检，以保证钢轨探伤检测结果的客观准确。
（二）腐蚀段钢轨检测
针对沙害区域腐蚀较大的钢轨段检测时，需要采取一系列针对的措施来保证检测结果的准确性。首先，在沙害区域要加大对夹板、钢轨、螺栓的涂油力度，并且还需要采取定期的除锈措施，从而防止由于过度锈蚀而影响检测结果的准确性。同时，不能全部依靠机器进行钢轨探伤的工作，而且也要注意手工检查的重要性，在检测过程中，要随时对工况进行观察，以确保不会出现漏检。
（三）改进探伤仪器性能
通常情况下，超声波探伤仪器本身存在的因素带来的漏检现象是比较隐蔽的，难以被工作人员察觉，因此，针对该问题进行预防时，就需要从仪器本身入手。比如，可以对仪器使用的电器无件需要其具有良好的热稳定性，而且在灵敏度温度漂移时需要利用电路来进行控制，尽可能的采用微电脑自检和补偿系统来进行定时自检和对灵敏度的变化进行必要的补偿，这样可以自动的对接收通道进行控制，使探伤的灵敏度保持在一个恒定的水平上。同时针对通道阻塞作用的问题，可以采用在放大通道上不加阻塞电路的措施，以适当提升螺孔裂缝的检出率，从而有效避免在钢轨检测中发生漏检。
（四）提高工作人员业务素质
钢轨超声波探伤是一项需要高度细心和精神集中的工作，而且经常需要工作在恶劣的室外环境中，对工作人员的精力要求也是比较高的，因此，需要采取措施保证工作人员的综合业务素质。在超声波探伤钢轨的实际应用中，工作人员的“一心多用”体现的非常明显，他们不仅一边需要推着检测车行车于钢轨上，还需要实时盯着回波显示的结果，同时还需要从其中发现和识别出问题所在，甚至还需要时刻注意探伤仪器的稳定性，而稍有分神便有可能带来误判的后果。因此，一方面需要加强对超声波探伤人员的业务培训，提升其业务素质；二是相关部门需要经常加强对仪器的改进工作，从而提升仪器检测的准确性、可靠性。
结语
总之，超声波探伤检测效率与质量受各种因素的影响，这就需要在超声波检测工作过程中，切实结合具体情况，利用系统的、完善的流程，有效提高检测水平。而在超声波探伤检测时，还应全面进行实时监控，大大降低探伤检测影响因素过多造成的负面影响，以此进一步提高工作效率。
参考文献
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[2]陶志刚.对钢轨超声波探伤漏检原因分析[J].建筑工程技术与设计,2015(28).
[3]许占兵.钢轨超声波探伤检测时发生漏检的原因[J].科技创业家,2014(5).
[4]许占兵.钢轨超声波探伤检测时发生漏检的原因[J].科技创业家,2014(5).
论文作者:梁彦
论文发表刊物:《防护工程》2018年第21期
论文发表时间:2018/12/10
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