1.鋼軌傷損是指鋼軌在使用過程中發(fā)生的折斷、裂紋及其他影響和限制鋼軌使用性能的各種狀態(tài)。鋼軌裂紋是指鋼軌表面或內(nèi)部的部分金屬發(fā)生分離。
2.鋼軌其他傷損是指除裂紋、折斷以外.影響鋼軌使用性能的磨耗、壓潰、壓陷(或凹陷)、波浪磨耗、彎曲變形、表面缺陷、外傷腐蝕等傷損。
3.鋼軌傷損狀態(tài)是指鋼軌傷損的宏觀形貌(或形狀)特征.它直接記錄和反映了傷損的發(fā)展過程和結(jié)果。
鋼軌傷損指鋼軌在試用過程中發(fā)生折斷、裂紋及其他影響和限制鋼軌使用性能的傷損。鋼軌傷損是鐵路上一個較為突出的問題,并嚴重影響行車安全。
我國根據(jù)鋼軌的傷損種類,傷損位置及傷損原因進行分類,共分為9類32種傷損,并用兩位數(shù)編號,十位數(shù)表示傷損部位和狀態(tài),個位數(shù)表示造成傷損的原因。
鋼軌傷損大致可分為五大類:鋼軌核傷,鋼軌接頭部位傷損,鋼軌的水平、垂直、斜向裂紋,鋼軌軌底裂紋,鋼軌焊接接頭傷損等。
1.鋼軌核傷
鋼軌核傷又稱黑核或白核,大多數(shù)發(fā)生在鋼軌軌頭內(nèi),它是各類傷損中危害最大的鋼軌傷損之一。
核傷形成原因:由于鋼軌本身存在白點、氣泡和非金屬夾雜物或嚴重偏析等,在列車動荷載的重復作用下,這些微細疲勞源逐步擴展,使這些疲勞斷面具有平坦光亮的表面、通常稱作白核。當白核發(fā)展至軌面時,疲勞斑痕受氧化逐漸發(fā)展成了黑核。
除材質(zhì)因素外還有其他因素產(chǎn)生的核傷:接觸疲勞形成的核傷、軌面剝離形成的核傷、擦傷(焊補)形成的核傷、魚鱗傷損形成的核傷、焊接不良形成核傷。
2.鋼軌接頭傷損
鋼軌接頭是線路上最薄弱的環(huán)節(jié),車輪作用在鋼軌接頭上的最大慣性沖擊力比其他部位大60%左右,鋼軌接頭的主要傷損是螺孔裂紋,其次是下顎裂紋、接頭掉塊、馬鞍形磨耗等。
(1)螺孔裂紋產(chǎn)生的主要原因有:軌道結(jié)構不合理,接頭沖擊過大,養(yǎng)護狀態(tài)不良等。
(2)下顎裂紋形成主要原因是:軌頭長期受到過大的偏載,水平推力以及軌頭撓曲應力的復合作用等。
(3)接頭掉塊、馬鞍形磨耗形成主要原因是:鋼軌淬火層與鋼軌母材間硬度相差很大,而且沒有均勻過渡,大軌縫部位軌端承受車輪沖擊力大、線路暗坑吊板等,促使鋼軌掉塊、壓陷和不均勻磨耗。
3.鋼軌的水平、垂直、斜向裂紋
(1)鋼軌在制造過程中工藝不良,沒有切除鑄錠中帶有的嚴重偏析、縮孔、夾雜物等,使之在軌頭或軌腰中形成水平、垂直(縱向)或鼓包等裂紋。
(2)在無縫長軌地段,長期受到大的偏心負載、水平推力及軌頭撓曲應力的復合作用,在焊接接頭下顎會產(chǎn)生水平裂紋。
(3)高硬度、耐磨的合金鋼軌、含碳量較高的淬火鋼軌因車輪的輾壓,在軌頭表面形成魚鱗斜向裂紋。
4.鋼軌軌底裂紋
軌底裂紋的表現(xiàn)形式大體有三種:軌底坑洼(或劃痕)發(fā)展形成的軌底橫向裂紋,軌腰縱向裂向下發(fā)展形成的軌底裂紋,焊接工藝不良造成的軌底橫向裂紋。在軌底熱影響區(qū)極容易產(chǎn)生軌底橫向裂紋。
5.鋼軌焊接接頭傷損
國內(nèi)長軌焊接方式有接觸焊、鋁熱焊、氣壓焊三種。焊接設備、材料、氣溫和操作工藝等諸多因素都會影響焊接質(zhì)量。
(1)鋁熱焊焊縫缺陷有夾渣、氣孔、夾砂、縮孔、疏松、未焊透和裂紋等,其中夾渣、氣孔可產(chǎn)生在焊縫中的任何部位,夾砂等多存在于軌底兩側(cè),疏松多存在于軌底三角區(qū),裂紋多產(chǎn)生在焊縫與母材之間。
(2)接觸焊焊縫缺陷有灰班、裂紋、燒傷,其中灰班可存在于鋼軌中的任何部位,特別是軌底邊居多,裂紋存在于軌腰和熱影響區(qū),燒傷存在于離焊縫130~133 mm的區(qū)域。
(3)氣壓焊常見缺陷有光班、過燒、未焊透,其中光班存在于軌頭或軌底部位,過燒存在于軌底兩側(cè)和軌頭與軌腰結(jié)合處的凸出部位,未焊透存在于焊縫的任何部位。
輕軌的長度一般是6,8,10三種,型號有GB6kg,9kg,12kg,15kg,22kg,30kg,YB8kg,18kg,24kg重軌的長度一般是12.5米,25米,12米,型號有:33kg,38kg...
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沒有合適子目,可套單軌鋼吊車梁子目,比較接近。
(一)輕傷鋼軌標準
1.鋼軌頭部磨耗超過所列限度之一者;
2.軌頭下顎透銹長度不超過30 mm;
3.鋼軌低頭(包括軌端踏面壓傷和磨耗在內(nèi)):容許速度超過160 km/h的線路超過1 mm,容許速度超過120 km/h的線路超過1.5 mm,其他線路超過3 mm;
4.軌端、軌頂面、淬火層或焊補層有剝落掉塊,其長度超過15 mm,容許速度超過120 km/h的線路深度超過3 mm,其他線路深度超過4 mm;
5.鋼軌頂面擦傷,容許速度大于120k m/h的線路,深度達到0.5~1.0 mm,其他線路達到1~2 mm,容許速度大于120k m/h的線路,波浪形磨耗谷深超過0.3 mm,其他線路超過0.5 mm:
6.鋼軌探傷人員或養(yǎng)路工長認為有傷損的鋼軌。
(二)重傷鋼軌標準
1.鋼軌頭部磨耗超過所列限度之一者;
2.鋼軌在任何部位有裂紋(但焊接裂紋應鑒定后確定);
3.軌頭下顎透銹長度超過30 mm;
4.鋼軌低頭(包括軌端踏面壓傷和磨耗在內(nèi)):容許速度超過160 km/h的線路超過1.5 mm,容許速度超過120 km/h的線路超過2.5 mm,其他線路超過3.5 mm;
5.軌端、軌頂面、淬火層或焊補層有剝落掉塊,容許速度超過120 km/h的線路其長度超過25 mm,深度超過3 mm,其他線路其長度超過30 mm,深度超過8 mm;
6.鋼軌頂面擦傷,容許速度大于120k m/h的線路,深度達到1~2 mm,其他線路超過2 mm;
7.鋼軌在任何部變形(軌頭擴大、軌腰扭曲或鼓包等),經(jīng)判斷確認內(nèi)部有暗裂;
8.鋼軌銹蝕除去鐵銹后,容許速度大于120k m/h的線路,軌底厚度小于8 mm(在軌底邊緣處測量)或軌腰厚度小于14 mm,其他線路軌底厚度小于5 ram(在軌底邊緣處測量)或軌腰厚度小于8 mm;
9.鋼軌探傷人員或養(yǎng)路工長認為有影響行車安全的其他缺陷(含黑核、白核)。
(三)焊接接頭傷損標準
根據(jù)鐵道行業(yè)標準BT/T 1632-91《鋼軌焊接接頭技術條件》規(guī)定:
1.鋼軌焊頭不得有未焊透、過燒、裂紋、氣孔、夾渣等有害缺陷。
2.鋼軌焊頭的斷口允許有少量灰斑。單個灰斑面積不得超過10 mm2;灰斑總面積不得超過20 mm2。相鄰兩灰斑間距尺寸小于較小灰斑尺寸時,中間區(qū)域與兩個灰斑合并計算面積。若有灰斑露頭出現(xiàn)時,應將灰斑面積加倍計算。
3.氣壓焊焊頭斷口除軌底角外允許有少量光斑。暫按單個光斑最大面積為8 mm2,光斑個數(shù)不限,但總面積不得超過50 mm2。若有光斑露頭出現(xiàn)時,應將光斑面積加倍計算。
上述標準2、3條是在焊接試驗中落錘、靜彎或疲勞試件斷口上允許存在的缺陷面積,在超聲波探傷中,一般靈敏度條件下發(fā)現(xiàn)的缺陷多數(shù)大于允許存在的缺陷面積。為此,對焊縫的軌底部位探傷中如發(fā)現(xiàn)缺陷均判重傷。軌頭、軌腰可按上述標準酌情處理。
1.發(fā)現(xiàn)傷軌后應在缺陷處按規(guī)定的方法作標記。
2.發(fā)現(xiàn)重傷鋼軌、橋梁和隧道內(nèi)發(fā)現(xiàn)輕傷鋼軌時,應立即通知線路工區(qū)(車間)及工務段調(diào)度,工務段要立即對影響行車安全的重傷鋼軌進行更換或處理,其他重傷鋼軌、橋梁和隧道內(nèi)發(fā)現(xiàn)的輕傷鋼軌要在24小時內(nèi)更換或處理。
3.對未下道重傷軌、輕傷有發(fā)展的鋼軌,應進行監(jiān)控,作好記錄,并通知線路工區(qū)。
4.凡發(fā)現(xiàn)乙炔氣割或燒孔鋼軌,應迅速通知線路工區(qū)立即更換。
5.鋼軌探傷車檢查中發(fā)現(xiàn)問題,應立即通知工務段處理,檢查后向有關單位通報檢查結(jié)果,對大型鋼軌探傷車發(fā)出的傷損信息,工務段要用探傷儀做好復核并處理。 2100433B
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鋼 軌 傷 損 圖 示(P60) 圖示說明: 1、傷損角度未作特別標示,均為 37°角; 2、長度均以毫米為單位,為特別標示均為 5mm。 5#軌 4#軌 頭內(nèi)、核傷 1884 1115 3#軌 下顎、核傷 2#軌 354 2640 軌底橫向裂紋 1#軌 2792 210 鋼 軌 傷 損 圖 示(P60) 圖示說明: 1、傷損角度未作特別標示,均為 37°角; 2、長度均以毫米為單位,為特別標示均為 5mm。 9#軌 8#軌 7#軌 6#軌 軌底橫向裂紋 1586 1410 鋼 軌 傷 損 圖 示(P50) 4#軌 3#軌 2#軌 1#軌 圖示說明: 1、傷損角度未作特別標示,均為 37°角; 2、長度均以毫米為單位,為特別標示均為 5mm。 6#軌 5#軌 軌底橫向裂紋 227
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鋼軌傷損分級和監(jiān)控處理 第四十三條 鋼軌傷損分級 1. 鋼軌傷損分為輕傷、輕傷有發(fā)展、重傷和折斷。 2. 鋼軌、夾板、轍叉?zhèn)麚p的判定標準按《鐵路線路修 理規(guī)則》第 3.4.3 條、第 3.5.10 條、第 3.9.11 條規(guī)定執(zhí) 行。 3. 魚鱗裂紋按深度進行判傷,深度 6~8mm判輕傷、 8~10mm判輕傷有發(fā)展、 10mm以上判重傷。 4. 在規(guī)定的探傷靈敏度下發(fā)現(xiàn)鋼軌內(nèi)部裂紋時應判為 重傷。 5. 鋼軌焊縫接頭傷損判傷標準鋼軌焊縫超聲波探傷 工藝規(guī)程的規(guī)定執(zhí)行。 第四十四條 鋼軌(含焊縫)傷損處理 1.發(fā)現(xiàn)傷軌后應在缺陷處按下表所規(guī)定的方法作標記: 傷損種類 傷損范圍及標記 說 明 連續(xù)傷損 一點傷損 輕傷 |←△→| ↑△ 用白鉛油作標記 輕傷有發(fā)展 |←△△→| ↑△△ 用白鉛油作標記 重傷 |←△△△→| ↑△△△ 用白鉛油作標記 現(xiàn)場描畫 “一點傷損” 標記時應注意描好箭頭,
劉輝和工友們推著超聲波鋼軌探傷儀在鋼軌上進行探傷作業(yè)。郗鵬飛攝
中新網(wǎng)太原2月3日電 題:鐵路鋼軌探傷工劉輝:診斷鋼軌傷損的“醫(yī)生”
作者 李庭耀
2018年春運第三天,返鄉(xiāng)路上的人多了起來。劉輝的路上,只有兩條鋼軌,兩臺超聲波鋼軌探傷儀,一把小鐵錘和六名工友。
劉輝是中國鐵路太原局集團有限公司太原工務段太原探傷車間的一名探傷工,3日上午7點,劉輝已經(jīng)和工友們推著超聲波鋼軌探傷儀走在鐵路瓦日線在山西呂梁臨縣境內(nèi)的鋼軌上,進行探傷作業(yè),穿著棉衣的他們被凍得瑟瑟發(fā)抖。
“11月底到來年3月底,是鋼軌的"防斷期"?!眲⑤x告訴記者,氣溫每變化1攝氏度,一米長的鋼軌就會因熱脹冷縮出現(xiàn)0.0118毫米的變化,看似變化不大,但很長的鐵路線產(chǎn)生的整體伸縮力非常大,出現(xiàn)裂紋的鋼軌,在列車碾軋下極易斷裂。
劉輝和工友們推著超聲波鋼軌探傷儀在鋼軌上進行探傷作業(yè)。郗鵬飛 攝
太原探傷車間承擔著大西高速線、石太客專、南同蒲、北同蒲、太焦線、太興線等鐵路線路的鋼軌探傷任務,僅在2017年11月之后鋼軌的“防斷期”內(nèi),就排查出一百余處傷損,都及時進行了處理。
每次探傷檢查都由4名探傷工推著兩臺探傷儀一同作業(yè)。同時還有3名防護員負責前后位置的防護,最遠的防護員要跑到一公里外,他們用對講機通話,一旦有列車來,必須快速把儀器抬下鐵軌。
超聲波鋼軌探傷儀在鋼軌上緩緩滑動,分布在探傷儀上的7個探頭發(fā)射出超聲波,把結(jié)果反饋在儀器上的小屏幕上。劉輝告訴記者,這臺儀器叫做GCT—8K超聲波探傷儀,很多傷損眼睛看不出來,必須依靠儀器對軌道內(nèi)部進行檢查。如果發(fā)現(xiàn)傷損,儀器就會報警,劉洋和工友們當天就要對有傷損的鋼軌進行更換。
太原探傷車間承擔著大西高速線、石太客專、南同蒲、北同蒲、太焦線、太興線等鐵路線路的鋼軌探傷任務,僅在2017年11月之后鋼軌的“防斷期”內(nèi),就排查出一百余處傷損,都及時進行了處理。郗鵬飛 攝“探傷工就像鋼軌的"醫(yī)生"。春運期間,列車加開,我們的巡檢周期也縮短了,更加頻繁地檢修軌道?!眲⑤x告訴記者,為了保證春運期間鐵路的安全運行,他和工友們每天都要沿著鐵路檢查5小時左右,一天至少步行10公里。
“這幾天風大,最高溫度也在零度以下,手凍得連儀器都拿不住?!眲⑤x說,“鋼軌上哪怕是一毫米的損傷,都可能誘發(fā)斷軌等事故,再冷的天,也絲毫不能馬虎。”
鄒定強、楊其全等。
中國鐵道科學研究院機車車輛研究所、鐵道部標準計量研究所。