大秦铁路钢轨轨角型核伤的扩展与安全评估
- 格式:pdf
- 大小:880.39 KB
- 文档页数:5
重载铁路钢轨探伤车漏检轨头核伤的原因和应对措施分析摘要:钢轨轨头横向疲劳裂纹,业内一般称其为核伤,会对行车安全造成很大威胁。
钢轨核伤通常在距钢轨内侧5~10毫米、距踏面8~12毫米处的发生率较高,其方向垂直于钢轨的纵剖面,与踏面接近垂直角,或者在10°~25°以内。
核伤是造成钢轨横向断裂的因素之一,具有较高的危害性,属于危险疲劳缺陷的范畴,所以,必须加强对钢轨核伤的检测力度,用B型图来判断核伤,关系到大型钢轨探伤车是否能承担保障线路安全的责任问题。
在此基础上,本文着重探究与论述重载铁路钢轨探伤车漏检轨头核伤的具体原因、解决策略等相关内容,以供借鉴。
关键词:重载铁路;钢轨探伤车;轨头核伤;漏检原因;解决策略;引言当下我国铁路线路开始向着内陆地区以及高原地区不断延伸和发展,只是单纯的依靠人工的探伤模式已经无法满足实际的维护需求,对于钢轨探伤车的使用可以很大程度的提高探伤的实际效率和准确性,但是也存在一定的问题,例如经常出现漏检现象。
本文就主要从重载铁路进行钢轨探伤的特点进行分析,了解探伤车出现漏检错检的主要原因。
1.重载铁路轨道从上世纪五十年代开始,我国的运输能力不断增加,效率明显提高,成本也不断降低,重载铁路也因为这些优点得到了世界各国铁路的重视,特别是在一部分地域较为辽阔,具有丰富资源的地区,重载铁路的建设以及发展直接决定了国家科技水平的发展,重载运输作为一个综合系统项目模式,设计包含了路基,桥梁等设备设施,重载铁路钢轨直接和车轮接触,通过枕木传递到路基当中,轨道工程的材料以及零件都会受到影响,在重载以及列车对于线路的影响下,大大加快了钢轨的受损程度。
2.钢轨轨头核伤的特点与危害钢轨轨头横向疲劳裂纹,业内一般称其为核伤。
钢轨核伤通常在距钢轨内侧5~10毫米、距踏面8~12毫米处的发生率较高,其方向垂直于钢轨的纵剖面,与踏面接近垂直角,或者在10°~25°以内。
钢轨轻伤和重伤标准1--1钢轨折断标准:1、钢轨全截面至少断成两部分;2、裂纹已经贯通整个轨头截面;3、裂纹已经贯通整个轨底截面;4、允许速度大于120km/h区段钢轨顶面有长大于50mm,深大于10mm的掉块,允许速度大于160km/h区段钢轨顶面有长大于30mm,深大于5mm的掉块。
钢轨重伤标准(文字补充部分)1、钢轨内部有裂纹:包括核伤(含黑核、白核)、钢轨纵向裂纹等;2、钢轨表面有裂纹:包括螺孔裂纹、轨头下颚裂纹(透绣)、轨腰水平裂纹、轨头纵向裂纹、轨底裂纹等(不含轮轨接触疲劳引起轨顶面表面或近表面是鱼鳞裂纹);3、轨头下颚透绣长度超过30mm;4、钢轨在任何部位变形(轨头扩大,轨腰扭曲或鼓包),经确认内部有暗裂;5、钢轨探伤人员和线路(检查)工长认为有影响安全的其他缺陷。
钢轨伤损标记1—4钢轨头部磨耗轻伤标准1—2注:1总磨耗=垂直磨耗+1/2侧面磨耗。
2、垂直磨耗在钢轨顶面1/3处(标准工作边)测量。
3、侧面磨耗在钢轨踏面(按标准断面)下16mm处测量。
钢轨头部磨耗重伤标准1—3道岔伤损标准:2010年1月监控车间一、高锰钢整铸辙岔轻伤标准(含可动心轨辙岔中高锰钢整铸翼轨、岔跟座)1、辙岔心宽40mm断面处,辙岔心垂直磨耗(不含翼轨加高部分),50kg/m及以下部分,在正线上超过4mm,在到发现上超过6mm,其他站线上超过8mm;60kg/m及以上钢轨,在允许速度超过120km/h正线上超过4mm,其他正线上超过6mm,到发线上超过8mm,其他站线上超过10mm;可动心轨宽40mm断面及可动心宽20mm断面对应的翼轨垂直磨耗(不含翼轨加高部分)超过4mm.2、辙岔顶面和侧面的任何部位有裂纹。
3、辙岔心、辙岔翼轨面剥落掉块,在允许速度大于120km/h 的线路上长度超过15mm,且深度超过1.5mm;在其他线路上长度超过15mm,且深度超过3mm.4、钢轨探伤人员和线路(检查)工长认为有伤损的辙岔。
钢轨轨头核伤的判断与判定方法摘要:轨头核伤是指轨头横向疲劳裂纹俗称轨头核伤,简称核伤,是指在列车荷载的作用下在轨头内部出现极为复杂的应力分布和应力状态,使细小裂纹横向扩展成核伤,直至核伤周围的钢材强度不足以抵抗轮载作用下的应力,钢轨发生突然脆断。
轨头核伤一般出现在距踏面8-12mm和距内侧5-10mm处,其方向与钢轨纵剖面接近垂直,轨头核伤是对行车威胁最大的一种伤损,是最危险的钢轨伤损。
1回波信号的鉴别钢轨探伤仪70°探头属于反射探伤发,探伤中无伤损存在时,一般不会有回波显示,当遇有伤损,切反射回波能被探头接收时,荧光屏显示伤损回波并报警探伤人员可根据回波显示特点,大约确认伤损纯在的位置和大小。
1.1核伤位于轨颚附近由于伤损存在于一二次波扫插区切接近轨颚,因此A型显示回波在5.0刻度左右,一二次回波连续显示;B型显示在轨颚线附近且伤波图形较长。
1.2.伤损位于轨头下方一二次波扫查区A型显示在荧光屏扫描线上分两次显示,两次显示越靠近扫查线两端,则伤损距离轨面越近;B型显示在轨面线附近和离轨颚线较远的下方。
1.3.核伤位于轨头一侧上角处于二次波扫查区域内,A型显示回波显示与荧光屏刻度5.0以后,回波位置刻度越大,核伤距轨面越近;B型显示伤损图形在轨颚线下方,离轨颚线距离越大,核伤越靠近轨面。
有时内发70°探头在顺向检查有三次波到二次波显示,反向检查时有一次波显示,表明轨头外侧有较大核伤。
多数因超声波在轨头下颚的反射中有部分能量折射在轨头外侧,尤其是P43和P60轨的下颚坡面角度大,很容易引起这种折射。
如果偏角θ过大或是轨型转换开关选择不当,更易引起上述显示,70°探头探测轨头时,如无伤损存在,一般的无回波信号。
当遇有伤损我们可以根据回波显示,大约确认伤损存在的位置和大小。
在实际探伤中,由于轨头的复杂情况或仪器灵敏度调节不当,也会产生假信号,干扰我们的正确判伤。
因此,对70°探头的回波信号应有一个鉴别过程。
北同蒲线钢轨伤损分析及防范对策刘全仁李强孙高伟陈玉清李文生(朔州工务段)摘要:北同蒲线大新至韩家岭段大秦线重载线70%的运量,是大秦线主要的煤源地之一,也是开行万吨、两万吨列车的通道。
随着轴重、运量的逐年递增,钢轨使用寿命缩短,钢轨防断工作日趋严峻。
其伤损类型主要表现为曲线磨耗、鱼鳞剥离掉块,轨头核伤、焊接接头伤损。
因此,强化设备维护,提高焊接质量,加强钢轨打磨,优化探伤管理是延长钢轨使用寿命,防止断轨的有效措施。
关键词:钢轨伤损;防断;打磨;回放1前言朔州工务管辖北同蒲线地处大秦重载线源头,大新至韩家岭段大秦线提供70%的运量,是大秦线主要的煤源地之一,也是开行万吨、两万吨列车的通道。
随着大秦线运量逐年快速增长,重载列车的运行密度逐步加大,工务设备钢轨状况是否良好,直接威胁行车安全,为保证钢轨设备状态良好,确保列车以规定速度,安全平稳、不间断地运行,以最经济的投入,获得最大的产出效益。
了解重载线路钢轨伤损,及时消除钢轨伤损及病害,防止断轨发生是确保列车安全运行的首要问题之一。
2管内设备运行状况朔州工务段管辖北同蒲线万吨、两万吨、宁岢线万吨列车通道上下行正线408.905km,曲线257个,其中半径小于650m曲线61个,最小半径300m曲线6个,正线道岔291组,客货混跑。
2003年5月开行万吨列车,设计运能年运量1亿吨,编组108辆C70,轴重20T。
2007年运量突破2.1亿吨,2008年6月开通2万吨编组列车,编组240辆C80,轴重25T,日运量平均66万吨。
2010年平均日运量近81万吨。
随着轴重、运量的增加,钢轨伤损形成、发展日趋严重,钢轨使用寿命缩短,使工务钢轨防断工作压力剧增。
附表:朔州工务段管内北同蒲线路通过总重表年度北同蒲线(MT•KM/KM)下行上行韩家岭----宁武200533.49491.635 200637.626110.603 200737.98118.87 200840.11127.13200943.991134.221201051.334169.083合计244.535751.542说明:MT为106T,百万吨。
车安全的重伤钢轨进行处理,其他重伤钢轨、桥梁和隧道内发现的轻伤钢轨要在24小时内处理。
3.钢轨横向裂纹、螺孔裂纹、超过轨头面积1/3的核伤应加快下道,无缝线路钻孔加固的伤损应倒排更换计划,一般不超过30天,暂时未下道的伤损在每个探伤周期均需监控伤损发展情况,纳入《工探-2》进行监控。
4.凡发现乙炔气割或烧孔钢轨应立即通知线路工区迅速更换。
第四十五条除重伤外,轨底疑似监控伤损、无缝线路焊缝接头轻伤有发展(△△)伤损、曲线上股轻伤有发展(△△)伤损需进行加固处理。
第四十六条线路工区应每月更新管内钢轨伤损情况,未下道加固伤损、轻伤伤损需交由巡道工在巡查时巡视监控,每次检查均应对伤损发展情况做好确认记录备查;同时加强对伤损轨地段养护,及时消灭伤损轨地段暗坑吊板,防止起高道和不均匀捣固,延缓伤损的发展。
第四十七条下道后的重伤钢轨的处理:更换下道的重伤轨,必须在两端轨面上用钢剁打上明显的“×××”标记,并集中堆放,按废轨处理。
重载铁路钢轨探伤车漏检轨头核伤的原因和应对措施摘要:随着铁路运输向着高速、重载和高密度行车方向的发展,铁路对钢轨的质量要求越来越高。
超声波探伤可有效检测出钢轨的内部缺陷,例如裂纹、夹杂物、缩孔和夹层等,大幅提高了钢轨产品的质量和铁路行车安全。
关键词:铁路钢轨探伤;漏检轨头核伤;措施1钢轨常见的伤损及检测分析钢轨探伤常见的伤损典型主要体现为:1)轨头内部横向裂纹。
这是由于钢轨自身材质缺陷或出现接触性疲劳、侧磨严重、擦伤而形成的钢轨核伤现象,大多出现于距钢轨踏面和边侧5mm~10mm的部位,是直接承受冲击荷载及钢轨内部应力而生成的伤损。
2)钢轨接头伤损。
这种伤损大多是因养护不良、下圆弧半径较小而生成的伤损,通常出现于线路接头夹板处,表现为接头的马鞍型磨耗和轨顶压溃现象。
3)钢轨纵向水平和垂直裂纹。
这是因钢轨轧制工艺缺陷或外力荷载作用而生成的伤损现象,通常出现于轨腰处。
4)钢轨轨底裂纹。
这是一种横向裂纹或轨底掉块的伤损现象,大多由轨底下表面折叠缺陷、锈坑、划痕而生成。
5)焊缝伤损。
这是在钢轨焊接、热处理、打磨工艺过程中而生成的缩孔、气孔、过烧、光斑、裂纹、未焊透等缺陷,具有极大的危害性。
当前主要采用无损检测技术用于对钢轨的探伤检测,不会损坏试件材质和结构,并且能够通过声、光、电、磁等物理手段检测被测试件的缺陷位置、大小、性质、数量等。
具体来说包括以下检测手段:1)超声探伤检测。
适用于金属、非金属及复合材料的铸、锻、焊件与板材,可以检测内部缺陷大小、位置、性质、埋设等,然而难以对缺陷进行精准性定量,对于试件形状还有一定的限值要求。
2)射线探伤。
适用于铸件及焊接件等构件的体积型内部缺陷,可以直观显示、保存探伤结果,然而检测成本较高,难以检测裂纹类缺陷。
3)碳粉探伤。
适用于铸件、锻件、焊缝、机械加工件的内部缺陷,具有灵敏度高、检测速度快、操作简单的优点,然而其缺陷在于仅能够检测表面及近表面的内部缺陷的位置、表面长度,而无法探测到内部缺陷的深度。
大秦线重载铁路道岔发展思路与主要技术指标研究一、存在问题2007年和2008年大秦重载铁路分别完成了3.0和3.5亿吨运量, 2009年将分别实现4.0亿吨运量。
大轴重(25吨)、高密度(行车间隔最短3~5分钟)和大运量(3.0亿吨)是大秦重载铁路的“三大特征”,在这种极其严酷的运行条件下,道岔部件(包括基本轨、尖轨,固定辙叉翼轨及心轨,可动心轨辙叉翼轨、心轨,钢轨接头等)的磨损和伤损(垂磨、侧磨、压溃、掉块等)远远大于普通线路道岔,引发部件损伤的原因是综合性的,涉及到道岔平面线型、结构设计、部件材质、制造工艺等众多因素。
就大秦重载铁路而言特殊的运行条件和不能及时维修(行车间隔时间短,上道维修作业极为困难、天窗时间里主要更换损坏部件、无精力进行维修作业)是引发部件损伤和道岔主要部件的平均使用寿命短于普通线路同型号道岔的主要原因。
大秦铁路在用道岔有两种,一种是固定型道岔,辙叉为高锰钢铸造辙叉和合金钢组合辙叉。
另一种是可动心道岔,辙叉为单肢弹性可弯结构。
其中固定型道岔占绝大部分。
不同类型道岔及其部件的使用寿命列于表1,分析表中的数据可得:1 在重载线路上高锰钢辙叉平均使用寿命与普通线路接近,属基本正常范围,而可动心轨辙叉的平均使用寿命远远低于普通线路,没有发挥其使用寿命长的特点。
2 曲线尖轨在短时间内即磨耗、压溃、掉块严重,在重载线路上平均使用寿命远远低于普通线路。
另外、重载铁路道岔在轨线中断部位(钢轨接头)和刚度突变部位(间隔铁等)及轨腰螺栓孔部位,轨顶面的压塌及磨耗均明显增加,这是普通线路道岔所不多见的现象。
表1 道岔部件使用寿命二、发展思路根据大秦铁路的运营条件,研制新型道岔和优化既有道岔结构有如下几个原则。
1 道岔及其部件应易于更换,以适应高密度的行车条件、减少更换作业时间,减小作业强度。
2 道岔及其部件应长寿命,以延长更换周期,减少对行车的影响。
3 道岔及其部件应易维修或免维修,以适应大秦铁路养护维修的现状,不应因维修不及时而严重影响其使用寿命。