中国铁路呼和浩特局集团有限公司呼和浩特工务机械段 内蒙古呼和浩特 010010
摘要：随着全国铁路的建设和发展，在钢轨探伤检测中，利用钢轨探伤车检测线路替代部分人工探伤周期已成为必然的趋势，钢轨探伤车如何能够提高钢轨伤损的检测能力，防止钢轨伤损漏检，就成为如今应重点探讨的内容。本文根据钢轨探伤车近年来的钢轨伤损检测情况，综合分析钢轨探伤车的检测优势和不足之处，就不足之处提出针对性的解决对策，并给出相关意见，供业内人士交流参考。
关键词：钢轨；探伤车；检测能力；分析
一、钢轨探伤车历年伤损检测情况
钢轨探伤车（以下简称探伤车）自2006年在我局集团公司上线检测以来，截止2019年底发布各类型伤损报警2778处，经复核确认1116处，伤损确认率为40.0%。其中报告三级伤损9处，复核确认9处，确认率为100%；报告二级伤损905处，复核确认657处，确认率为72.6%；报告一级伤损1864处，复核确认450处，确认率为24.1%。
探伤车在2006～2010年间发现伤损数量较多，共发现伤损715处，占历年总数的64.2%。自2011年以后检出伤损数量开始大幅下降，分析原因主要为：从2010年开始各段开始使用带回放功能的数字探伤仪，可以监控现场人员的作业纪律，各段探伤管理水平明显提升，检出的伤损钢轨数量明显增多，探伤车检出的伤损数量相应减少，数字探伤仪的使用和管理水平的提高是造成探伤车检出伤损逐年减少的主要原因。从伤损复核确认率方面分析，2012年至2016年是探伤车复核确认率最低，主要原因一是2012探伤车只检测2个月，数据样本偏少；二是对一些工务设备管理在当周期未复核到，而下周期复核发现的伤损未纳入伤损统计；三是2015年起探伤车检测和回放分析人员都是新调入人员，没有探伤车相关检测和回放经验，操作水平和质量有个逐步提高的过程。
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图1 历年钢轨探伤车检测伤损及确认表
二、钢轨探伤车检测优势
1.检测效率高，节约人工和生产费用。我局钢轨探伤车作业人员6人，月均探伤车检测里程约为1330公里，自2009年起，年均单车检测里程稳定在16000公里以上。而钢轨探伤仪一个作业组8人，年检测线路里程约为1000公里，探伤车的作业效率相当于钢轨探伤仪的16倍。在人员工资、培训费用、劳动保护费用、汽车购置使用费、配件消耗费用等方面探伤车具备成本优势。
探伤车检测作业不受天气影响。在大风、雨、雪等不适宜小型钢轨探伤仪作业的天气情况下，探伤车可以正常执行检测任务，保证线路的检测周期。
2.人身安全系数大、对运输秩序影响小。探伤车每月在局管内只有在集包线呼和至包头间的两天作业是利用天窗进行检测，其余时间是利用列车间隔进行检测作业，对全局的运输生产干扰较小。同时，探伤车在车内作业，不存在上线作业人身安全风险，以及使用汽车拉运作业人员的道路交通安全风险。
3.探伤检测灵敏度高。探伤车在检测过程中，操作员实时调整检测设备的对中情况，根据线路状态实时调整探头灵敏度至临界状态，保证最佳检测状态。探伤车可发现3mm的初期伤损，并可通过周期对比发现伤损的发展趋势，钢轨探伤仪通常在伤损发展至6mm以上，才能够探测到。通常探伤车发布报警1个月后，钢轨探伤仪才能确认伤损，2018和2019年就分别有21处、13处伤损是当时未复核到，在后续探伤周期检查中确认的，分别占当年确认伤损总数的24.7%和20.0%。
4.螺孔伤损检出率高。探伤车轮式探头中检测螺孔伤损的45度晶片相比小仪器的37.5度晶片具有更大探测范围，且晶片尺寸大于小仪器，晶片尺寸越大波束的指向性越好，超声波能量越集中，伤损定位越准确。近三年来在探伤车检测后的线路上发现的螺孔裂纹中，探伤车报告的伤损约占80%。
5、水平裂纹检出能力强。探伤车装有前后两个0度晶片，通过两个0度对轨端、轨腰水平裂纹的反射，可以准确判断伤损。2006年以来全部伤损的平均确认率为40.3%，其中通知轨腰伤损147处，复核确认轨腰伤损77处，确认率为52.3%，高于伤损的平均确认率，也同样说明探伤车对轨腰伤损的检测能力要高于其他类型伤损。
三、钢轨探伤车伤损检测能力不足之处
探伤车对核伤的检出能力较弱，尤其是一些单通道反射的核伤无法判定，由于轨面鱼鳞纹、焊筋回波、轨面掉块等因素的影响均会产生类似核伤的反射，钢轨探伤仪可以通过对A型显示的回波，排除核伤的可能，但探伤车不具备A型显示的存储功能，所以无法排除上述干扰波，只有疑似伤损回波至少达到2个通道以上的反射回波，才能进行初步判定。从以往的统计数据分析，由于在钢轨中心受轨面鱼鳞纹、焊筋回波、轨面掉块等因素干扰较少，所以检出伤损也较多；单内或外侧通道反射核伤13处，由于直打70度探头在钢轨内侧具有检测盲区。具体分析如下：
1.对轨头两侧核伤检测能力较弱。钢轨的疲劳伤损的起源一般发生在钢轨内侧作用边处，探伤车在检测轨头核伤时，受轨面状态和超声波扩散角影响较大，尤其是对轨距角近表面小核伤能力相比钢轨探伤仪较弱。主要原因：一是探伤车主要采用一次波进行探伤，对钢轨内、外侧的检测存在盲区，虽然GTC-80型探伤车增加二次波的探伤检测，但在实际探伤检测过程中效果不佳；二是钢轨侧磨造成轨头形态变化，影响检测探轮耦合，无法得到有效的伤损回波；三是铝热焊缝焊筋波、轨面鱼鳞纹（京包、包兰线连续出现）、轨面剥离掉块、钢轨焊补等情况均会形成疑似核伤反射回波，探伤车操作员无法根据线路实际情况做出准确判断。由于钢轨探伤仪采用一、二次波相结合的探伤方式，对轨头核伤的检测覆盖较探伤车大，几乎不存在检测盲区，同时探伤仪具有很大的灵活性，操作员能通过观察轨面状态、反复推行、以及在钢轨侧面手持探头复核、分析A型显示回波位置等方法对疑似回波做出相应判别。
对策：一是不能随意降低检测灵敏度，防止钢轨伤损漏检；二是调整好检测设备状态，加强对XF通道检测能力的运用，提高核伤的检出率；三是回放人员提高伤损的判定水平，确保在回放分析中漏伤。
2.小半径曲线处检测能力较弱。探伤车通过小半径曲线时，受到轮轨噪声、对中不良、钢轨磨耗、耦合不良等因素影响，各通道产生大量无效反射回波，影响伤损检测和识别，并且会导致伤损漏检。
对策：一是降低检测速度，一般小半径曲线通过速度不超过60km/h，确保曲线地段检测各通道回波良好；二是GTC-80型探伤车加装激光对中装置，减少曲线地段的失波率；三是不能因为曲线地段回波较多，就人为降低检测通道增益值，易造成伤损漏检。
3、道岔区核伤难于检测。由于道岔区钢轨在构造方面与正线钢轨不同，所产生的反射也非常复杂，所以对道岔区的核伤判定也非常困难。通过2018-2019年对岔区核伤的跟踪分析，对比31处钢轨探伤仪发现的岔区核伤，回放探伤车检测数据，均未发现疑似伤损回波。
对策：一是降低道岔区的检测速度，一般直向通过道岔通过速度不超过50km/h，侧向通过道岔速度不大于25km/h；二是检测与回放人员要经常参与现场伤损复核作业，熟悉道岔各部位的构造和回波情况，加强伤损检测和分析；三是在伤损判定时，必须结合上周期同一地点的回波情况进行综合分析，防止钢轨伤损漏检和误判。
总之，探伤车在螺孔裂纹、水平裂纹、轨腰斜裂纹等伤损的检测能力较强，但对小核伤的检测能力较差。研究提高探伤车对核伤、轨底、道岔区和焊缝等部位伤损的检测能力，就是探伤车全体运用和管理人员努力的方向。