浅谈道岔尖轨手工探伤的方法

发表时间:2021/6/9   来源:《基层建设》2021年第5期   作者:秦阳
[导读] 摘要:近年来,随着高速铁路的飞速发展,道岔尖轨的伤损的也日益渐多,因为尖轨伤损造成的断轨也时有发生,由此尖轨防断工作压力与日俱增。
        呼和浩特局集团公司包头工务段探伤车间  内蒙古包头  014040
        摘要:近年来,随着高速铁路的飞速发展,道岔尖轨的伤损的也日益渐多,因为尖轨伤损造成的断轨也时有发生,由此尖轨防断工作压力与日俱增。同时也对道岔尖轨的探伤提出了更高更严的要求。
        关键词:道岔超声检测;手工检查
        1.检测人员
        道岔超声检测人员应具有一定的基础知识和探伤经验,取得无损检测Ⅱ级及以上资格证的人员。
        2.仪器、探头、及相关要求
        2.1现使用仪器为邢台超声仪器厂生产的GCT-8C钢轨探伤仪及HT-9D型数字式焊缝探伤仪和K2.5、K1探头、直探头。
        2.2对于尖轨轨底板坡面,可选用晶片尺寸大的超声探头,晶片面积一般不大于500mm²且任一边长原则上不大于25mm;单斜探头声束轴线水平偏离角不应大于2°,主声束垂直方向不应有明显的双峰。
        2.3耦合剂:机油、浆糊、甘油和水,且不损伤检测表面的耦合剂。
        2.4灵敏度调整
        2.4.1轨底:利用仪器K2.5单探头二次回波探测GHT-5试块C区2#竖孔上棱角,将反射回波幅度调整到满屏的80%。再根据实际耦合情况补偿2~6dB,作为轨底K2.5单探头探伤灵敏度。
        2.4.2直探头:在GHT-5试块上A区探测7#Ф5横通孔波高达80%,根据轨面情况增益2dB~6dB。
        2.5灵敏度耦合补偿:在检测和伤损定量时,应对由表面粗糙度引起的耦合损失进行补偿,如果探测面过于粗糙,灵敏度提高2dB~6dB不足以补偿耦合损失或无法确定补偿值时,则需进行打磨处理。
        3.扫查要求
        3.1探测面要求制备
        探测面要平整度好,粗糙度小。用扁铲和钢丝刷清除表面油泥和杂物,要保证探测面干净耦合良好,减少超声能量损耗。
        3.2检测覆盖率
        检测时,探头的每次扫査覆盖率应大于探头有效直径的15%。为保证道岔轨件的全截面的声束覆盖和探测质量,扫查要尽可能遍及轨件的全截面,并要在有利于探头耦合的平面上放置探头进行扫査,保证探头与探测面的有效耦合宽度不少于三分之二探头宽度。
        3.3探头的移动扫査速度
        扫査速度应小于150mm/s
        3.4扫査方法
        3.4.1轨头:K2.5探头置于轨面上进行纵向扫查和平行于纵向扫查,扫查时探头应向内或向外偏斜10度左右。
        3.4.2轨底板:K2.5探头置于轨底板坡面上纵向扫査和平行于纵向扫査,宜向内或向外偏斜5~10度左右扫査,并可适当左右摆动探头,以利于发现伤损。扫查密度要密,扫查幅度要大,扫查速度要慢。
        3.4.3K 1探头和0°探头
        3.4.3.1轨腰:扫查时,K 1探头和0°探头应置于轨腰投影的轨面中心位置,平行与轨腰纵向移动扫査,并要注意固有回波和其它非缺陷回波的干扰。
        3.4.3.2尖轨轨底:K1探头放置在尖轨内侧轨底侧面上对轨底外侧面进行扫查。
        为确保检出不同趋向的伤损,分别按正反两个方向进行扫查。


        4.尖轨探伤(直尖轨和曲尖轨)
        尖轨伤损主要是磨耗、掉块、啃边、轧馈、核伤和裂纹等,极个别是因滑床台或铁垫板卡损的台阶发展形成轨底横向裂纹。
        尖轨探伤可分为:尖轨轨头及轨腰检测、尖轨跟端轨底弯折部位检测和轨底板全长检测三个部分。
        4.1轨头和轨腰检测
        4.1.1尖轨尖端至尖轨轨面宽度30mm部位的检查
        由于该长度部位的尖轨表面本身就不是平整的表面,呈圆弧状。轨面宽度较窄且受到列车车轮碾压和磨耗,尖轨轨面状态复杂和不平整,所以,此部位尖轨轨面不能作为探测面进行探伤扫査。根据此部位的设计组装和受力情况,尖轨没有完全承受车轮的重力和承载力,所以应该以手工检查为重点。
        4.1.2尖轨轨面宽度30mm至尖轨轨面宽度60mm部位的检查
        轨头部位利用K2.5探头扫査,K2.5探头置于尖轨轨面上平行于钢轨纵向,对宽度30mm~60mm范围利用一、二次波进行扫查,注意对0.5~6.0刻度的回波波形进行分辨判伤,同时应结合目视和镜照等对尖轨状态进行检查。扫查时探头宜可向内或向外侧偏斜10度左右,并可适当左右摆动探头,以利于发现伤损。
        4.1.3轨腰部位利用K1和0°探头进行扫査
        4.1.3.1K1探头和0°探头扫查时,应置于轨腰投影的轨面中心位置,对螺孔、轨腰斜裂纹、水平裂纹和轨底横向裂纹的探测。注意K1探头对固有回波之外多生回波的辨别。K1探头正反两个方向进行扫查,扫查密度、幅度和要求均符合TB/T2658.21标准的规定。并注意固有回波和其它非缺陷回波的干扰。
        为确保检出不同趋向的伤损,分别按正反两个方向进行扫查。
        4.1.3.2.尖轨跟端轨底弯折部位的扫査
        尖轨跟端轨底的2个弯曲变形部位属于道岔的薄弱点,在这两点部位易造成应力集中产生疲劳伤损。
        利用K2.5探头进行扫查,对跟端内外侧轨底(2个弯曲变形部位)正反调向扫查,宜可利用现有探测面摆动探头进行扫查。因大部分尖轨跟端部位连接有导线,使得探头无法进行扫査,这种情况下,只能利用可接触到的表面进行扫查,同时还要用眼看或镜子照看轨底的方法,观察有无裂纹等。
        5.轨底板全长检测
        5.1尖轨全长范围内的内侧轨底板部位检测(以滑床台和轨底接触的部位为中心进行扫査),扫査时以滑床台的两边轨底处为重点,根据对尖轨全长轨底板坡面的分析,作为探测面油泥脏污严重,但平整度比较好,锈蚀程度不明显。在探伤扫査前一定要清除轨底板上面的油污和杂质,保证探测面清洁。
        5.2利用K2.5探头,以每个滑床台为一组,每组依次进行扫査,保证有效的对内侧滑床台范围内轨底截面进行扫査。以滑床台的两边为扫査中心,原则上是以轨底与滑床台(铁垫板)间不加橡胶垫板的轨底部位为主要探测对象,两端各200mm范围进行扫查。使用K2.5探头在轨底脚坡面上利用一、二次波对轨底板进行扫査。采用纵向矩形移动结合偏角法进行全截面扫查,扫查时探头应向内侧偏斜5度左右,宜可对向扫査也可同向扫査。并要注意由滑床台卡损形成的轨底台阶回波的识别。
        扫查密度和幅度要符合本规程规定的扫査要求和TB/T2658.21标准。
        5.3外侧轨底部位的探测
        利用K1或K0.8探头放置在内侧轨底侧面上进行纵向扫查,为确保不同趋向伤损的检出,分别按正反两个方向进行扫查。
        5.3.1尖轨全长范围内的轨底手工检查
        为了夜间作业方便有效的对道岔轨底阴暗隐蔽部位的手工检查,使用镜灯利用灯光照射及光的反射原理来观察轨端轨缝、轨颚、轨底锈蚀卡损及裂纹等。安放镜子的夹子可160度转动,拉杆可自由伸缩,有利于查看不同深度的轨底表面的状态。
        参考文献:
        [1]铁路管理技术规程TG/01-2014[Z].中国铁路总公司.
        [2]铁路车站计算机联锁技术条件TB/T3027-2015[Z].国家铁路局.
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