王科
中国铁路郑州局集团有限公司郑州工务机械段450052
摘要：对GTC-80型钢轨探伤车进行了简单介绍，并分析了GTC-80型钢轨探伤车在轨头伤损检测中的优势与不足，提出提高GTC-80型探伤车对轨头伤损的检测能力的措施，以供参考。
关键词：GTC-80型钢轨探伤车；轨头伤损；检测能力
引言：GTC-80型探伤车是一种对钢轨内部伤损进行检测的设备，其设置了轨道状态巡检系统，能够记录、分析钢轨表面、两侧的状态，并以图像数据的形式呈现出来。在高速铁路检测中，GTC-80型探伤车对轨头伤损检测具有十分重大的意义，其具有检测速度快、灵敏度高等特点。当然，在实际应用过程中，这一设备也存在一定的不足与缺陷。针对此，本文以GTC-80型探伤车对轨头伤损的检测为例，对其检测能力进行分析与探讨。
一、GTC-80型探伤车检测系统概述
GTC-80型钢轨探伤车主要包含两个部分，即探伤检测系统与轨道状态巡检系统，具体阐述如下:
GTC-80型探伤车探伤检测系统产自于美国，采用SYS-1900系统。该系统配备有9英寸探轮6个、标准探轮4个以及偏斜倾斜探轮2个，其分配为每侧钢轨两个标准探轮、1个偏斜70°探轮，并在检测小车上进行安装。每个探轮内部设置有0度、37.5度、70度的换能器阵列与侧打换能器；偏斜70度探轮内设置有2个偏转70度换能器与1个0度换能器，其作用就在于对钢轨不同位置与取向的伤损检测。
轨道状态巡检系统主要通过6路相机通过多个角度对轨道及其附属设施进行拍摄，获取其空间立体信息，基于此对轨道表面状态进行观测。该系统涉及到的技术手段包含了扫描成像、图像处理、数据管理、模式识别、自动控制以及同步触发等等，在各项技术的配合下可以有效记录与分析钢轨表面及两侧的状态，并以图像数据的形式呈现出来，并作为依据以支持探伤检测分析结果的形成。
二、GTC-80型钢轨探伤车在轨头伤损检测中的能力分析
1 GTC-80型钢轨探伤车在轨头伤损检测中的优势
1.1检测速度快
根据高速铁路轨道线路运行的相关规范标准与要求，在高铁正线钢轨运行过程中，每年需要进行最少7次的钢轨探伤车检测，以某铁路公司为例，其管辖范围内高速铁路正线里程为6600km，每年检测的计划里程为46200km，检测工作量相对比较庞大。现阶段，该铁路主要使用GTC-80型钢轨探伤车，其探伤检测速度最高可达到80km/h，该段铁路有限天窗点内，检测距离最长可达到270km，基本满足高速铁路探伤检测的实际需求。
1.2 增加偏斜70度探轮
GTC-80型钢轨探伤车设置有标准探轮4个，其并列安装3个70度晶片，并通过一次薄将整个轨头截面的中、内、外三侧覆盖。利用这种探伤形式，可以对覆盖在潜在的漏检轨面下的核伤进行探测。此外，GTC-80型钢轨探伤车还增加了偏斜70度探轮，能够对轨面裂纹与轨距角微裂纹下的小范围核伤进行检测，在探伤检测效果方面具有比较突出的优势。
1.3 灵敏度高
在轨头伤损检测中，GTC-80型钢轨探伤车对于内部伤损的探测具有比较高的灵敏度，具体可以从以下几个方面得到体现：第一，母材轨头核检测中，GTC-80型钢轨探伤车能够对位于70度声束传播的中心线上的等效反射面伤损进行检测，最小检测半径超过3mm；第二，水平裂纹检测方面，GTC-80型钢轨探伤车的检测长度超过10mm，检测宽度也在轨腰厚度的最小值以上，可以从纵向与水平两个方向顺着钢轨对发展的伤损进行检测；第三，螺孔裂纹检测。GTC-80型钢轨探伤车对螺孔裂纹的检测范围可达到37.5度的声波，并且裂纹检测的长度也超过8mm；第四，焊缝伤损检测。GTC-80型钢轨探伤车对焊接伤损的检测直径超过8mm，检测位置也可以达到伤损生长方向与70度、37.5度相垂直的声束中心线处。通过实践与相关数据统计分析，不难发现GTC-80型钢轨探伤车能够对钢轨轨头的各类伤损进行检测，尤其是在轨头横向裂纹与螺孔裂纹的检测方面局哟与很高的准确性。
4 探伤回放效率高
根据某段铁路使用的GTC-80型钢轨探伤车可知，技术人员将FrontDB回放软件安装在车体上，对GTC-60型钢轨探伤车SYS-1000检测系统的检测数据具有较强的兼容性。这一软件的特点就在于可以对潜在的伤损信息进行全方位的识别，使过滤器参数值提高，减少误报情况发生，如此就可以减少回放员的工作压力，同时回放相率也大大提升；其次，利用回放软件，可以利用双通道回放模式，采取周期同步对比的方式对监测数据进行分析，如此一来回放员就可以对伤损的发展情况有一个更加充分的了解，从而使判伤的准确性得到提升。
2 GTC-80型钢轨探伤车在轨头伤损检测中存在的不足
实践表明，在轨头伤损检测中GTC-80型钢轨探伤车也存在高误报率的问题。在高速铁路运营时间不断增加的背景下，高铁伤损的发生率也在持续提高，其中轨头伤损占据着了很大的比重。根据对某段铁路中实际伤损检测与复核情况，其GTC-80型钢轨探伤车检测报告表明轨头伤损中轨面擦伤符合率处于很低的水平，其中大部分伤损属于轨面擦伤，性质为无伤损反射。为了确保判伤准确，该段铁路相关人员对特定区段的线路进行了检测，检测里程约为150km，总计发现轨面擦伤70处，通过现场复核后发现，大部分擦伤都属于疑似脱碳层脱落，这显然与轻伤标准并不符合。
三、提高GTC-80型钢轨探伤车轨头伤损检测能力的措施
根据GTC-80型钢轨探伤车在轨头伤损检测实际情况，为提高其伤损检测能力，可以采取以下措施：第一，提高轨面判伤准确度。根据GTC-80型钢轨探伤车的特点，在检测过程中应该参考轨头横向反射深度对伤损情况进行判断，换言之就是轨头横向连续反射深度与伤损等级呈正相关关系。采用这种方式进行伤损判定，可以使误报率得到有效控制，从而使判伤准确率得到提升；第二，合理利用轨道状态巡检系统，发挥其辅助作用。利用系统的轨面探伤功能，在发生疑似伤损情况时，可以利用系统对状态巡检图片进行确认，如图1为某段线路作左股疑似轨头核伤，在对巡检图片（图2）进行查询后，判定为现场铝热焊缝核伤，并安排工务段对现场伤损位置进行加固。
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图2
再比如可以利用GTC-80型钢轨探伤车状态巡检系统还可辅助伤损定位功能，加强现场复核，对可疑伤损位置进行更加准确的判断，通过获取到立体信息来对照现场参照物等，从而提高可以伤损位置的判定准确度。
参考文献：
[1]徐其瑞,石永生,许贵阳, 等.GTC-80型钢轨探伤车及其运用[J].中国铁路,2013,(11):55-58.
[2]张向阳,张高锋.GTC-80型钢轨探伤车[J].机车电传动,2013,(6):94-96,106.
[3]钟艳春,马运忠,李培,等.既有GTC-80型钢轨探伤车自动对中系统升级改造[J].中国铁路,2018,(6):98-102.
[4]刘启萍,张霞霞,胡琼瑛.GTC-80JⅡ型钢轨探伤车内装结构及安装工艺[J].铁道技术监督,2020,48(6):64-67.
[5]许军,董晔.GTC-80型探伤车对轨头伤损的检测能力分析[C].//中国铁道学会.中国铁道学会材料工艺委员会、工务委员会2018年钢轨使用技术学术交流会论文集.2018:287-295.