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[摘 要]虽然目前钢轨探伤仪不断更新和发展,但是实际检测中探伤人员难以发现和控制的因素已然存在,致使探伤结果的可靠性随环境及人为控制而变化时,有发生漏检事件,危及铁路运输安全。因此,探伤人员面对的不仅是荧光屏上各种回波鉴别,更多更难的是各种有可能影响探伤结果的变化因素的发现和控制。本文主要对钢轨探伤漏检螺孔裂纹的原因分析和应对措施进行分析探讨。
[关键词]钢轨探伤;漏检;螺孔裂纹;原因分析;应对措施
中图分类号:U213.43 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2016)21-0381-01
1、前言
在日常的钢轨探伤作业中螺孔裂纹易被发现,按规定螺孔裂纹为重伤必须进行更换。但在实际养护维修中,由于受维修天窗时间和周转钢轨等条件的限制,存在无法及时更换的情况,尤其个别胶结接头由于探伤工无法抽取伤损螺栓进行验证,胶结接头较易形成安全隐患。结合现场探伤实际情况,针对裂纹取向不佳时,探伤检测困难,提出针对性措施,对钢轨探伤具有重要的现实意义。
2、钢轨探伤检测发生漏检的原因
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。下面对容易导致漏检的因素进行具体分析,以免为检测工作提供必要的参考。
2.1 超声波探伤仪器的性能影响检测的结果
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。
2.2 外界条件影响外因产生漏检的因素
2.2.1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。
2.2.2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。
2.2.3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
由于一些地区身处沙漠边缘,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0b或37b探头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。
3、钢轨漏检的解决对策
3.1 针对仪器性能发生漏检的对策
由于仪器性能所导致漏检的发生,其不易察觉和控制,所以在预防时需要从仪器电路入手,对仪器所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。而对于容易导致阻塞发生的探头通道,则需要对其阻塞作用进行合理的使用,尽可能的减少或是取消阻塞作用,在放大通道上不加阻塞电路,适当的提高螺孔裂缝的检出率,避免发生漏检的可能。
3.2 针对外界因素所导致的漏检的具体对策
3.2.1改进探头位置控制方式,从单一的轮缘控制改为独立的机械自动控制,消除因轨头磨耗或压宽而造成探头位置偏离的不足,以有效的防治因探头位置偏离而产生的漏检
3.2.2加强探头与钢轨耦合情况识别系统的设置
探伤工在作业过程中注意观察轨面情况,控制人为忽视外,最有效的方法是在反射式探伤通道中,设置探头与钢轨耦合情况识别系统。例如,在斜探头射入点同时输入垂直探测面的超声纵波,根据纵波在界面上的回波强弱,由仪器自动进行比较判断,识别探头与钢轨耦合情况,并对异常時给予报警,引起探伤人员注意,以便采用相应补救措施,达到防患于未然的目的。
3.2.3当在沙害地区进行检测时,首先
要对沙害地段的钢轨、夹板以及螺栓等设备加大涂油力度,并采取定期拆除锈等措施,预防其过渡锈蚀影响探伤作业;其次要通过手工检查和仪器加探相结合的方式防止产生漏检。
3.3 超声波探伤检测的可靠性与探伤人员的能力具有一定的关系
钢轨探伤作业需要探伤检测人员具有充沛的精力和高度集中的思想,但在野外作业环境中,环境较为恶劣,而且每天要推着检测车行车于钢轨上,其工作极其艰辛和枯燥,在行走的同时还要在回波的显示中及时发现问题并进行识别,同时还要注意脚下的情况,保持仪器的稳定性,而当进行容易发生裂纹的钢轨接头检测时更需要其集中精力,稍有不注意的地方就可能发生误判的情况发生。钢轨探伤工作是一心多用的工作,对人的素质和能力具有较高的要求,所以需要加强对探伤人员能力和综合素质的培养,同时加强仪器的改进工作,从而有效的提高检测的可靠性。
4、结语
综上所述,采用现有的设备按正常的检测方法对某些不利于超声波探测角度的伤损,存在相应的探伤困难。采用现有的设备按正常的检测方法对某些不利于超声波探测角度的伤损, 存在相应的探伤困难。采用上述探伤方法进行检查, 可避免钢轨漏检“甩头” 的发生。工务段对探伤检查发现伤损应及时更换, 不能留安全隐患。以上仅从几个侧面肤浅的总结探索在役钢轨超声波探伤中的漏检因素和对策,无疑局限性是很大的,需要每一个从事钢轨探伤人员共同总结实践经验,从各方面采取有效措施,减少漏检因素,才能提高伤损检测的可靠性。
参考文献:
[1]石锋谢建平梁桠东.超声波探伤检测的影响因素分析及监督与控制.科学技术与工程,2012(9).
[2]杨林涛张虎.超声波探伤检测的影响因素.中国石油和化工标准与质量,2013(8).
[关键词]钢轨探伤;漏检;螺孔裂纹;原因分析;应对措施
中图分类号:U213.43 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2016)21-0381-01
1、前言
在日常的钢轨探伤作业中螺孔裂纹易被发现,按规定螺孔裂纹为重伤必须进行更换。但在实际养护维修中,由于受维修天窗时间和周转钢轨等条件的限制,存在无法及时更换的情况,尤其个别胶结接头由于探伤工无法抽取伤损螺栓进行验证,胶结接头较易形成安全隐患。结合现场探伤实际情况,针对裂纹取向不佳时,探伤检测困难,提出针对性措施,对钢轨探伤具有重要的现实意义。
2、钢轨探伤检测发生漏检的原因
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。下面对容易导致漏检的因素进行具体分析,以免为检测工作提供必要的参考。
2.1 超声波探伤仪器的性能影响检测的结果
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。
2.2 外界条件影响外因产生漏检的因素
2.2.1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。
2.2.2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。
2.2.3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
由于一些地区身处沙漠边缘,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0b或37b探头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。
3、钢轨漏检的解决对策
3.1 针对仪器性能发生漏检的对策
由于仪器性能所导致漏检的发生,其不易察觉和控制,所以在预防时需要从仪器电路入手,对仪器所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。而对于容易导致阻塞发生的探头通道,则需要对其阻塞作用进行合理的使用,尽可能的减少或是取消阻塞作用,在放大通道上不加阻塞电路,适当的提高螺孔裂缝的检出率,避免发生漏检的可能。
3.2 针对外界因素所导致的漏检的具体对策
3.2.1改进探头位置控制方式,从单一的轮缘控制改为独立的机械自动控制,消除因轨头磨耗或压宽而造成探头位置偏离的不足,以有效的防治因探头位置偏离而产生的漏检
3.2.2加强探头与钢轨耦合情况识别系统的设置
探伤工在作业过程中注意观察轨面情况,控制人为忽视外,最有效的方法是在反射式探伤通道中,设置探头与钢轨耦合情况识别系统。例如,在斜探头射入点同时输入垂直探测面的超声纵波,根据纵波在界面上的回波强弱,由仪器自动进行比较判断,识别探头与钢轨耦合情况,并对异常時给予报警,引起探伤人员注意,以便采用相应补救措施,达到防患于未然的目的。
3.2.3当在沙害地区进行检测时,首先
要对沙害地段的钢轨、夹板以及螺栓等设备加大涂油力度,并采取定期拆除锈等措施,预防其过渡锈蚀影响探伤作业;其次要通过手工检查和仪器加探相结合的方式防止产生漏检。
3.3 超声波探伤检测的可靠性与探伤人员的能力具有一定的关系
钢轨探伤作业需要探伤检测人员具有充沛的精力和高度集中的思想,但在野外作业环境中,环境较为恶劣,而且每天要推着检测车行车于钢轨上,其工作极其艰辛和枯燥,在行走的同时还要在回波的显示中及时发现问题并进行识别,同时还要注意脚下的情况,保持仪器的稳定性,而当进行容易发生裂纹的钢轨接头检测时更需要其集中精力,稍有不注意的地方就可能发生误判的情况发生。钢轨探伤工作是一心多用的工作,对人的素质和能力具有较高的要求,所以需要加强对探伤人员能力和综合素质的培养,同时加强仪器的改进工作,从而有效的提高检测的可靠性。
4、结语
综上所述,采用现有的设备按正常的检测方法对某些不利于超声波探测角度的伤损,存在相应的探伤困难。采用现有的设备按正常的检测方法对某些不利于超声波探测角度的伤损, 存在相应的探伤困难。采用上述探伤方法进行检查, 可避免钢轨漏检“甩头” 的发生。工务段对探伤检查发现伤损应及时更换, 不能留安全隐患。以上仅从几个侧面肤浅的总结探索在役钢轨超声波探伤中的漏检因素和对策,无疑局限性是很大的,需要每一个从事钢轨探伤人员共同总结实践经验,从各方面采取有效措施,减少漏检因素,才能提高伤损检测的可靠性。
参考文献:
[1]石锋谢建平梁桠东.超声波探伤检测的影响因素分析及监督与控制.科学技术与工程,2012(9).
[2]杨林涛张虎.超声波探伤检测的影响因素.中国石油和化工标准与质量,2013(8).