地铁线路钢轨探伤周期技术分折报告

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1、地铁线路钢轨探伤周期探讨——技术分折报告作者：检修试验分部钟海波2011年10月18日地铁线路钢轨探伤周期探讨——技术分折报告作者：检修试验分部钟海波钢轨周期性探伤是线路检修的重要内容，是发现钢轨伤损，保障地铁安全运营的一种重要手段。目前地铁钢轨主要的无损检测手段是超声波探伤，辅之日常手工巡检（主要检查表面伤损，如磨耗、鱼鳞伤、掉块、擦伤和疲劳纹等）。本文主要探讨，在目前有限的人力和设备条件下，结合国内城轨的探伤模式以及广州地铁钢轨和钢轨焊接接头的不同特性，合理安排探伤周期，加强钢轨焊缝接头的探伤作业，达到更快更准地发现钢

2、轨内部伤损的实际需求。一、探伤工作现状目前广州地铁采用的探伤模式是正线钢轨推车月检、钢轨焊接接头年检，按照现行的制度，探伤月检花费了大部分的工时：广州地铁现有7条线，共236Km，按照现有探伤区划，每月共计92次正线探伤月检计划（其中一号线6次、二号线12次、三号线24次、四号线20次、五号线16次、八号线6次、广佛线8次。）；另外，八个车辆段试车线，每月月检需8次作业计划；车辆段线季检，平均到每个月8-10次作业计划；这样钢轨母材的探伤平均每月需110次作业，全年累计约1320次作业。按照传统模式，探伤年检一般在保证月检

3、完成后来安排；在现有线路情况下，按照现有的钢轨焊接接头探伤工艺，每个接头正常情况下预计需要12分钟（包括除锈、涂油、探测和擦油等）；根据规定，新线开通五年内焊接接头无需探伤，这样现有线网2011年共计约87.5Km需探测，共计约14000个接头，需要2800小时，按照每次作业3小时计（其中四、五号线作业时间为2小时），需要934次作业计划（不计作业人员行走时间）。由此，完成全年所有探伤检测计划需要2254次作业；现有探伤人员24人，分成6组，按照每月21.5个工作日，全年能完成约1548次作业；缺口706次作业。2011年

4、第一季度探伤作业情况：1月份全线网钢轨探伤共计120次作业，其中年检15次；1月标准工时168h，三个探伤工班累计超时136h；2月份全线网钢轨探伤共计100次作业，其中年检2次；2月标准工时128h，三个探伤工班累计超时132h；3月份全线网钢轨探伤共计147次作业，其中年检39次；3月标准工时184h，三个探伤工班累计超时28h。（该工时统计不包括2位2010年入司大学生的工时，一季度共约960h。）二、钢轨材料特性及主要病害钢轨机械性能主要取决于钢轨的金相组织及热处理工艺、化学成分、物理力学性能。广州地铁线路钢轨主要

5、采用60kg/m型钢轨，材料为攀钢生产的U75V（PD3），主要化学成份：C（0.40~0.78）,Si（0.15~0.35）,Mn （0.70~1.00）,Cu（0.04~0.08）,P<0.04，S<0.04。抗拉强度：980MPa,伸长率：10%。出厂钢轨的金相为粒状珠光体组织（FeC3+铁素体），组织均匀，表面经淬火处理后，具有较高的强度、硬度和耐磨性。钢轨主要伤损类型有以下几种：1、核伤：分为黑核和白核，国际上称轨头横断面裂纹。多数发生在钢轨轨头内，它是各类伤损中危害最大的钢轨伤损。该类伤损在地铁线路上比较少见，

6、且主要是钢轨轧制或焊接时的缺陷，在地铁车辆运行条件下发展较为缓慢。2、鱼鳞伤：是钢轨表面伤损的一种，主要产生在小半径曲线上，由线路的条件、钢轨的疲劳发展等因素造成；鱼鳞伤会给探伤检查带来困难，易造成漏检。该类伤损在地铁线路钢轨上最为常见，尤其以原二号线最明显，鱼鳞伤的发现与跟踪以手工检查为主要手段。3、螺孔裂纹：螺孔裂纹是伤损中的第一位，因车轮作用在钢轨接头上的最大惯性力要比其它部位大60％，致使螺孔周边局部应力过高而产生裂纹，尤其是列车经常制动地段、绝缘接头及隧道地段，都易产生裂纹。由于地铁线路绝大部分为无缝线路，该类伤

7、损仅有可能发生在车重和车速较小的车辆段线，因此比较少见。4、水平裂纹：由于钢轨制造工艺不良，留下疲劳源，在轨头中就会形成水平裂纹。无缝线路区段，因长期受到过大的偏心负载，水平推力及轨头挠曲应力的复合作用，产生焊接接头下鄂水平裂纹。水平裂纹发展到某一长度时，会突然引起钢轨折断。该类伤损在地铁线路中作为原始伤损出现极少，主要是疲劳纹发展而成的钢轨表面浅层水平裂纹。5、纵向裂纹：由于钢轨制造工艺不良，留下疲劳源，在轨头、轨腰中就会形成垂直裂纹。垂直裂纹宽度达到一定值后会造成钢轨鼓包或劈裂，该类伤损在地铁线路中作为原始伤损出现极少

8、，主要是疲劳纹发展而成的钢轨表面浅层纵向裂纹。钢轨在轮轨作用下产生的轨头磨耗、钢轨波磨、轨头表面擦伤和剥离（掉块）、轨头肥边、接头不平顺等表面伤损，通过巡道外观检查。钢轨内部的核伤和裂纹等伤损通过外观检查无法发现，这些伤损正是超声波探伤检查的重点工作。三、钢轨接头与母材的金属学分析钢轨焊接化学冶金过程与