关于铁路工务钢轨探伤工作的探讨

张杰

摘要：在经济快速发展的过程中，对铁路运输提出了更高的要求。因此，在铁路运输的维修保养过程中，传统的探伤方式已经逐渐落后，不能满足铁路发展的新要求。在当前钢轨探伤过程中，有必要探索新的探伤方式和工作方法，以提高钢轨探伤质量。对于高速铁路来说，由于其运行速度快、交通密度大，需要依靠新技术、新工具来提高探伤的实际效率和准确性。

关键词：铁路运输；铁路工务；钢轨探伤

钢轨探伤能及时发现钢轨、道岔的伤损情况，是线路维修质量和行车安全的重要保障。就如何做好探伤工作的组织管理，严格落实探伤的周期性工作，规范技术操作步骤，提高探伤工的技能水平进行了探讨。

一、分析钢轨出现损伤的原因和钢轨探伤的重要性

钢轨损伤的类型纵多，根据超声波等技术对钢轨出现的损伤进行检测，根据损伤的投影方向可以大概将钢轨损伤分成纵向水平裂纹、垂直裂纹和轨底裂纹等几种。在钢轨的运营过程中，导致钢轨出现损伤的原因主要有：（1）钢轨在生产过程中，假如没有将缩孔、夹杂以及偏析等缺陷进行处理，就会导致轨头、轨腰以及轨底出现片状缺陷，钢轨在受力之后，其产生的应力就会集中到一起，导致钢轨出现疲劳现象，在使用过程中就会导致裂缝的出现。（2）钢轨在使用过程中，因为受到列车车轮冲击等一些外力的作用，内部存在的缺陷就会逐渐扩大从而形成裂纹出现，最终导致钢轨出现失效折断，进而造成列车脱轨。钢轨是线路上部建筑中直接承受机车车辆各种荷载的部分。铺设在线路上的钢轨，在机车车辆作用下，又由于养护和气候条件等不同，钢轨在使用过程中极易发生各种各样的伤损。因此，加强探伤检查，及时更更换伤损钢轨，是工务部门保证行车安全的一项重要措施。为了避免钢轨出现折断的现象，使用超声波探伤等技术对钢轨进行定期探伤能够及时的发现钢轨内部存在的损伤，从而及时的更换钢轨。

二、钢轨焊缝常用探伤方法

体积状缺陷采用单探头法，平面状缺陷采用单探头法、双探头法、和阵列探头。

1.K型和串列式扫查。探头须相对或向背等速相对移动，一般都要借助专门的扫查装置，并且要停顿下来进行探测。

2.钢轨焊缝连续扫查法。上述钢轨焊缝探伤方法的缺点主要有：（1）只能停顿式作业，不能进行连续扫查。（2）只能探测焊缝自身，难以对热影响区进行扫查。而不停顿连续探伤法能够对焊缝连续扫查。起工作原理始可组成20个不同的探伤状态，分别探测不同的焊缝位置。当探头不动时，扫查到的是20个分立的点，这20个点构成两条斜率等于探头K值的斜线。当探头移动时，这两条斜线随之移动，从而完成对焊缝全部扫查。轨底脚部分及轨头两侧，仍需用手工或其他方法进行扫查。

三、铁路工务钢轨探伤作业

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。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。

4.探伤作业中的注意事项。在对钢轨进行探伤作业过程中，因为钢轨的覆盖范围非常大，所以探伤作业需要沿着钢轨的铺设路线来进行，分区域来进行探伤作业，因此探伤作业的流动性非常大。但是对探伤作业过程中，现场作业的各项操作都需要根据铁路工务安全规则指导来进行，在探伤作业过程中，除了操作人员还需要有专业人员对探伤作业进行防护，并且在一些拥有不良条件的区域进行探伤作业时，还需要增加中间防护员，并且对探伤作业人员配备对讲机。在探伤作业过程中进行拆检时，需要对铁路来往车辆进行观察，保障自身安全。

结语：总之，随着铁路运输量的增加以及运行速度的加快，在铁路钢轨探伤作业过程中需不断对探伤作业技术以及设备进行更新改造，提高探伤作业操作水平，切实保障铁路工务钢轨的安全性。

参考文献：

[1]王平.铁路工务钢轨探伤工作的探讨.2018.

[2]刘建节.浅谈关于铁路工务钢轨探伤工作的探讨.2019.