中车青岛四方机车车辆股份有限公司 山东青岛 266111
摘要：本文详细解析了动车组造修过程管路施工的原理，分析管路紧固填充密封胶的类型及功能，针对动车组运营状况，找出了异种材料管路紧固施工的不足及解决方案，对后续管路工序施工问题解决，提供了一种工艺优化思路。
关键词：管路；异种材料；密封剂；工艺优化
1、引言
动车组检修项目实施以来，随着修程扩大、加改等拆卸整修的实施，配件损坏逐年增高，特别是近几年来，不同材质管路、管道件紧固状态及填充密封剂的使用，在铜质阀类与不锈钢管件紧固时偶换率升高较大，目前单车检修偶换率高达48%左右；现从以下几方面进行探究。
1.1、配件质量分析
从现车施工反馈情况看，铜阀阀芯损坏率较高，特别是冬季，损坏率高达20%；究其原因是阀芯内密封件，在低温下弹性变形无法恢复原有密封性能造成泄漏，配件产品质量，特别是成品件管道螺纹与自制不锈钢管螺纹匹配需进一步验证。
1.2、管理方面分析
配件损坏报废流程执行上，没有办理相应的报废单据，造成帐、卡、物管理部分缺失，工艺补料有待加强。
2、施工过程工艺分析
2.1管路紧固密封工艺发展
几年来，关于螺纹紧固填充物方法由生料带、管道魔绳，一直到目前采用的液体管螺纹密封剂（LOCTITE577同等材质使用；LOCTITE565异种材质使用）等管道密封剂材料在不断的更新换代；各种管道密封剂材料在性能、使用规范及特点等方面的研究，却是滞后的，因此有必要对管道密封剂加以探究。
生料带是在过去的生麻加清油管道紧固密封的基础上发展起来的，主要解决常温下的水、风类管道密封，目前家庭取暖管路也在使用，但其生料带材质有所改变；而大型高压取暖装置管路紧固密封中，目前还是采用生麻加清油作为管道紧固密封。
生麻加清油（或树脂白胶）管道紧固密封适用于各类场所的管路管道件密封，其缺点是对使用人员皮肤有粘结性，其最主要的缺点还是维修过程管件拆卸困难，逐渐被生料带部分取代。
管道魔绳是我们公司内采用的一种动车组及客车等铁路装备使用的管路紧固密封材料，一段时间内其取代了厂内生料带等铁路客车管路；但不管是生料带还是管道魔绳，都会在施工过程中或施工不熟练的情况下，将其残迹遗留在管道内，形成管道污染，造成管路水、风不通畅的事故；故工艺设计提出来管螺纹密封剂概念，并投入使用直至目前的状态。
2.2管道密封原理与施工趋向
无论何种管道密封剂，只有在管件紧固到管纹间达到真空状态下，才能起到密封的作用；所以施工人员在施工过程中想到的是越紧越好，殊不知其理念下，易造成管螺纹变形，甚至管道件开裂。
2.2.1管螺纹密封剂的特点及施工过程分析
外管螺纹进入管道件的内管螺纹时，通常情况下，其管的外管螺纹最前端的2扣丝，只是起到管螺纹丝进入内管螺纹丝的导引作用，其不到管螺纹密封作用，所以管的最前段2扣丝，加不加密封剂并不重要，而加了密封剂，只会造成造成密封剂进入管路中。
2.2.1密封剂特点
前面提到的管螺纹密封剂分为两种形态。一种是生麻加清油（或树脂白胶）、生料带和管道魔绳均为固体的管螺纹填充剂，固体在螺纹间的紧固挤压是存在弹性的，故为弹性挤压紧固密封，其显著特点是可根据密封剂的缠绕量多少，提高因多次使用丝已局部变形的旧管道件使用率；另一种是管螺纹密封剂是LOCTITE577和LOCTITE565代表的液体螺纹填充剂，由于其流动性，会造成管螺纹内外丝接触，其密封剂在螺纹丝间非接触点区填充，其为填充紧固密封；任何小的反向松动都会造成齿丝间隙（出现无真空度时），而产生泄露量。
2.2.2管路紧固连接施工情况分析
管螺纹连接紧固是一种螺纹受力复杂，且逐渐提升的弹性变形过程；有经验的操作者会缓慢旋转加力，是感悟管螺纹弹性变形极限的过程；所以管道工一直以来是有技术含量的操作工人承当，它的技术技巧好与坏，直接影响管路施工成本，近四十年也没有出现特别突出管道技师工人就说明了一切；而目前技术缺失的施工人员只知蛮力拧紧，管路不漏为好，因此过度管螺纹紧固风行会，即使管道件用量较大，超出正常生产用量1/3不止；究其原因，既有员工意识传承问题，又有工艺及设计问题；例如：带阀类多直管紧固和管道件变向紧固，现以带阀类多直管紧固为例进行分析。
施工过程中，经常会出现当直管紧固到位后，再紧固阀时，其阀的开关方向无法满足设计与工艺要求；这时操作者经常采用两种处理方法保证管路泄漏量，一是正向继续紧固，风险是阀（或管道件）开裂的可能性很大，这种情况下，操作人员一般选择第二种方法，反向松动半圈（1/2圈）以内，重新涂抹管道螺纹密封剂的处理方法；这就造成了一个问题，“螺纹齿间不密贴”，齿间密封真空度无法达到，虽然保障管路泄漏量，但这也是后续泄露的根源。这就是目前新、修动车组管路安装的弊端，也是需要解决的问题。
3．动车组检修阀类检修后返厂管螺纹连接紧固分析
3.1施工方法分析
同样上述的施工方法，返厂检修的阀类（以铜质阀类为例）回装时，由于管螺纹在上一次时，阀的管螺纹在不锈钢管连接紧固下，已经产生部分塑性变形，再次连接紧固时，在液体密封剂状态下，还需更大的紧固力达到齿间密贴挤压，使阀丝的局部变形进一步加大，开裂的风险同时加大，若采用第二种反向松动时，（与首次紧固连接比较）齿间的间隙会进一步拉大（二次紧固变形会产生局部冷作硬化，齿丝变形恢复力下降），重新增补密封剂后，泄漏量与一次紧固连接会加大，虽保障了管路泄流量，但后续泄漏比首次紧固连接同种方法下，泄漏风险根源会更强烈。
3.2管路内外丝受力状态分析
目前我公司动车组管路连接主要存在铜质管内螺纹与不锈钢管外管螺纹和不锈钢内外管螺纹连接两种方式；但不管是那种方式，在其紧固连接时，均是内丝先变性损坏；原因是内丝为成型刀具机加工而成，外丝为挤压成型，在外丝挤压成型过程中不锈钢材质受力F变形，存在冷作硬化现象，其挤压成型的外丝强度高于机加工成型的内丝，所以就管道紧固连接来说，变形损坏的只有存在内丝的阀或者管道件，而作为铜阀配件的铜质内丝在紧固连接损害更是不堪一击。一般来说不锈钢材质外丝损害率是很低的，这也是新修动车组管路紧固连接施工普遍存在的现象，也是目前的铜阀损坏的主要原因。
综上两种方法，第一种由于阀与管道件开裂风险较大，偶换率就会增加；第二种方法它增加了管路泄漏量，这也是目前动车组运营过程中出现的管路泄漏、升弓必开启辅助空压机打风的主要根源。
3.3外部问题分析
动车组在运营过程中出现了制动不良的现象，造成车辆滑行事故；在分析事故时，发现管路中存在固体密封材料，而造成滑行事故，所以才将国体密封材料改为了液体密封材料，滑行事故是消除了；可是管内遗留物消除了么，通过回来的检修动车组拆卸管路内部看，没有消除，只是出现了块状与颗粒状的形状发生了变化，照样遗留在管壁及管路底部（是否存在后续隐患未跟踪研究），但带来了我们的动车组管路泄漏量增加了，用户抱怨，检修动车组管路检修偶换率增加，增加检修费用。
4、优化措施
4.1管理优化
加强储备培训员工管道施工精细化生产理念，开展员工管道施工技术比武竞赛。固化岗位管道施工人员，确保有管道施工经验的施工人员上岗或指导现车培训。梳理管理流程，确保有效地配件报废实施流程；所有报废件均办理报废手续，在报废判定时，标准明确的配件报废由质量工程师直接判责判废，标准不明确的的配件报废由质量管理部组织相关部门验证判责判废；工艺补料按报废手续实施。
4.2施工优化
建议首先针对异型管路连接由液体密封剂改为固体密封剂，经验证后推广，现以铜质阀类与不锈钢管紧固连接为例分析：在其它工艺流程不变的基础上，将铜质阀类与不锈钢管紧固连接的液体密封剂LOCTITE565改为固体密封剂生料带（或管道魔绳）。在施工时生料带（或管道魔绳）缠绕不锈钢管螺纹时，钢管前段2扣丝不得缠绕生料带（或管道魔绳），紧固拧紧过程中调整铜质管阀方向，异常情况下可反向松管1/3圈，工序结束时应验证不锈钢外露管丝不大于3扣丝（工艺要求是不大于2扣丝），清理管路紧固后的残留生料带（或管道魔绳），清洁现场；总体要求管路紧固连接后风压无泄流量。能在车下预组的管道连接，绝不现车管道装配实施管路连接；因为我们可以实施管道连接后的密封剂残留物清理。
4.3设计优化
将阀类两段增加铜质外丝活接结构（意向如水表结构）；具体操作以在技术条件中要求厂家提供铜质外丝两端活接结构为最好，可彻底解决阀类紧固连接调整方向的问题。
5、结束语
施工工艺的改善提升，是基于现有的施工工艺基础上，在长时间的验证、优化后，形成的体系改进。旨在简化施工流程，提升内在效益，对动车组管路检修的工艺提升工作，优化了施工工艺流程，细化了调整方法，同时也为后续此类问题的解决积累了工艺经验。
参考文献：
[1] 秦文照，马志涛.浅析CRH2型动车组高压设备箱的检修[J].铁道车辆，2012，50（7）：41-42.
作者简介：
陈廷青（1988.03-）山东济南人，本科，研究方向：动车组检修及运用技术，工作单位：中车青岛四方机车车辆股份公司。
宋强（1985.03-）山东青岛人，本科，研究方向：动车组检修及运用技术，工作单位：中车青岛四方机车车辆股份公司。