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铁路钢轨超声波探伤方法

1　范围

本方法适用于铁路超声波钢轨探伤仪器（以下简称探伤仪）对38Kg/m及以上钢轨在探测区域内的缺陷，如核伤（轨头横向裂纹）、裂纹（纵向裂纹、水平裂纹、斜裂纹）以及钢轨焊接部位缺陷的超声波探伤。

本方法不适用于整体浇铸锰钢叉心、钢轨重叠缺陷、严重磨耗使轨头踏面变形或轨面宽度不足致探头不能正常工作的钢轨以及粘接形式缺陷的探伤。

本方法中所称的伤损、缺陷泛指钢轨、辙叉、焊缝等部件的伤损、缺陷。

2　规范性引用文件

下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。

TB/T 2340-2012 钢轨超声波探伤仪。

JJG（铁道）130-2003 钢轨超声波探伤仪。

3　人员及劳动组织

探伤执机人员应符合TB/T 2154.3规定，还须执有铁道部门无损检测考核委员会颁发且有效的Ⅰ级及以上资格证书。

探伤人员应了解本单位管辖范围内各种钢轨类型几何尺寸、伤损钢轨标准、伤损钢轨分类及其缺陷分布规律等基础知识。

人员分工：钢轨探伤过程中须明确以下工作内容的责任人：施工负责、探伤执机、护机、手工检查、提水、防护、安全值日等，瞭望条件较差地段应增设防护联络员，防护人员不得兼任其他工作，手工检查工作宜由护机人员兼顾。

4　探伤设备

4.1　探伤仪

探伤仪须符合《TB/T2340-2012》规定。

新型小型工程机械

探伤仪按规定速度检测钢轨时应无杂波，无杂乱报警声。

各通道时基线闸门范围应符合相对应的轨型。

4.2　探头

探头及保护膜应符合《TB/T2340-2012》规定。

新购置探头需经探伤维修组检测合格后并粘贴合格证方能上道使用。

探伤仪应按通道序位规定配置探头，探测无缝线路时宜根据轨面状况定期使用双45゜探头做“V”型探伤。

4.3　试块

探伤工区应配齐GTS-50、GTS-60A(加长)、GTS－60B、CSK-1A（IIW）等试块。

探伤工区须配有与线路上钢轨类型相同的各种损伤轨做实物试块。

4.4　耦合剂

钢轨探伤以水做耦合剂，所用水应无干扰超声波传播的气泡或杂质。

在冬季结冰地区，钢轨探伤以水做耦合剂时应加防冻液混合，混合后的耦合剂应无气泡或杂质。禁止使用腐蚀性盐类作为防冻剂。

探伤班组除配有探伤仪（含一般附属工具外），还应配备表1所规定的备品。

表1　探伤作业所需备品

滚珠花键

名称	单位	数量	用途	附注
无线对讲机	台	4	防护联络
活口扳手	个	1	拆装夹板螺栓	375mm，施必牢螺栓除外
手工检查锤	个	2	手工检查敲击	弹簧小锤
钢卷尺	个	1	测量伤损位置	30m
钢直尺	把	1	缺陷定位	300mm
白铅油及笔	罐（只）	1	标注伤损符号	容量视需要而定
小油刷	把	1	标注伤损符号
防冻液			防冻用耦合剂	冬季低温区段用
探头	套	1	校定及备用
照明器具	套	2	夜间及隧道内检查用	尽量配置冷光照明器材
防护信号设备	套	1	作业时防护	按《安规》办理
电缆线	套	1	备用
其他			视检查需要而备	如钢丝刷、棉纱、砂布、工作日志、检查记录、重伤钢轨通知书、耦合剂、保护膜

箱型钢

4.5　钢轨探伤设备检修

探伤仪由探伤维修组每年全面检测一次，每季度由探伤维修组进行一次季检；探伤车间（探伤工区）组织每月测试一次并配合做好季检、年检工作，探伤作业组每日做好探伤仪的日常保养。检测内容见《细则》表1。

5　探伤范围及现场灵敏度调节

5.1　除由轨面入射的超声波束无法涉及的部位外，钢轨其余断面均为探伤范围（含焊缝）。

5.2　现场灵敏度调节

70°通道(偏角)：在良好的接头断面，二次断面回波满幅达到80%，（P60轨）释放不小于10dB；（P50轨）不小于8dB，断面波前无杂波的前提下，尽可能开大增益。

70°通道（直）：在良好的接头断面回波满幅达到80%，释放4-6dB。

37°通道：螺孔回波满幅达到80%，（P60轨）释放不小于18dB；（P50轨）不小于14dB，

无杂波的前提下，尽可能开大增益。

前0°通道：底波回波满幅达80%释放10-12dB。

后0°通道：底波回波满幅达80%释放8-10dB。

双45°探头的灵敏度以底面回波80﹪为基准，释放不大于12dB,作为探伤灵敏度

P38、P43轨比照P50轨调节。

6　探伤作业

探伤作业前，探伤仪的灵敏度应设定为能探测出表2所列人工缺陷，无杂波并有不少于20dB的余量，并根据现场钢轨状态适当提高灵敏度。

表2　60Kg/m及以下钢轨探伤灵敏度

探头	能发现人工缺陷
70°	轨头踏面下12mm处Φ4*28mm横孔反射波幅为满幅的80％
37°	螺孔向上斜裂纹长3mm反射波幅为满幅高的80％
0°	螺栓孔5mm长水平裂纹，反射波幅为满幅高的80％
双45°	探测轨腰Ф８横通孔呈8mm报警位移

区间上道作业一般采用二台探伤仪分股并进，其间隔不超过50m。

发现伤损时，应采用多种方法进行复核确认。

因故暂停探伤作业后，重新上道探伤应退后不少于2m重复探伤。

探伤作业应遵循“接头（焊缝）站、小腰慢、大腰匀速探”的要领，同时应做到仪器与手工检查相结合。

新发现的伤损钢轨或原有伤损有发展时，应填写《伤损分析表》。

新发现轻伤或原轻伤有发展时填写《探伤通知书（轻伤）》一式两份，经线路工区签认后，线路工区、探伤工区各留一份备查；当次探伤检查无新发现伤损或无发展伤损时，亦须填写《探伤通知书（轻伤）》，并注明“本次无新发现伤”。

发现重伤后须填写《探伤通知书（重伤）》，并及时报告工务段调度；《探伤通知书（重伤）》须由探伤人员一式三份填写，线路工区签认后，探伤人员留存一份备查，线路工区在重伤设备永久处理后填写处理结果，自存一份备查，交线路车间一份备查；段调度、线路车间、线路工区、探伤车间、探伤工区均需掌握重伤设备的处理情况。

新建、改建和大中修线路以及伤、断轨焊修前后，应进行超声波探伤，并以此作为交验主要凭证。

作业程序、内容及要求见表3。

表3　钢轨探伤一日作业标准程序

时段	作业程序及要求	执行人
探伤前	1.班前点名，施工负责人应督促检查仪器状态，机具备品和台帐记录簿。布置当天作业安排、作业要求，提出安全预警、薄弱地段预报。并将有关安排和要求填入《钢轨探伤工作日志》。	施工负责人
	2.执机人检查仪器各部是否正常，设定仪器探伤灵敏度，并报施工负责人确认。	电视棒原理执机人施工负责人
	3.安全值日应检查必备的防护用品、作业人员是否穿戴好劳动保护用品，补充安全注意事项。	安全员
	4. 了望条件差的地段另设专人防护，防护信号确认后，方能上道作业。	施工负责人
探伤中	1.推进速度按局探伤管理实施细则要求执行。	执机人
	2.每探伤2小时左右应轮换执机人员，双机作业两机间隔不得大于50m。复线区段应迎着来车方向探伤。	施工负责人
	3.执机人员应严格执行“接头（焊缝）站、小腰慢、大腰均匀探”的作业要领。	执机人
	4. 探伤仪保持水量充足、水路畅通。随时注意探头位置及与轨面的耦合，灵敏度修正，发现电压不足，应停止作业。	执机人
	5.曲线、隧道、道口、桥梁和道岔等重点处所，应放慢仪器推进速度，加大水量，适当调整探伤灵敏度和探头位置。	施工负责人执机人
	6.对异型、高低、打塌、擦伤、掉块、焊补、道岔和探伤仪不能正常探伤的薄弱地段，必须采用仪器和手工相结合的方试，进行检查。	执机人手检人
	7.钢轨小腰、曲线、坡道、道岔曲基本轨和机车制动地段应重视对轨头核伤的探测。70°探头每个探伤周期要进行换向。	施工负责人
	8.复线地段后发70°探头偏斜角必须向内偏斜。	施工负责人
	9.对可疑波形和报警，认真分析，校对确认。发现伤损，作好记录，打上标记及时填写探伤通知。对危及行车安全的重伤轨应按规定做出妥善处理。	执、辅机人施工负责人
	10.现存伤损钢轨，应复核记录，刷新标记，根据伤损发展情况填发伤损通知。	执、辅机人
	11.辅机人员必须紧随仪器，细听报警，加强手检、注意了望。	辅机人
	12.本线及邻线来车应停止作业；及时下道避车。	所有人员
探伤后	1.关闭电源，放掉余水，保养仪器，及时充电。	执、辅机人施工负责人
	2.当天工作小结，次日工作预报。及时向探伤车间（工区）或工务调度汇报安全、任务及伤损情况。	施工负责人
	3.转移或返回，仪器应推稳、放平、锁定，以防受损。	执、辅机人
	4.使用数字探伤仪时，在当日工作结束后，将检查数据上报，用于次日回放。发现问题及时通知复查。	执机人施工负责人数据分析人

6.1　钢轨判伤作业程序见表4。

表4　钢轨判伤作业程序

距离保护

伤型	鉴别	判断	处理
核伤	根据B显图型、A显波形分析、移动探头位置、测量水平距离，目测轨头外观等方式鉴别颚部锈蚀、夹板卡损、螺孔反射、鱼鳞缺陷、剥落掉块、侧面锯齿、踏面擦伤和焊筋轮廓等假象回波。	1.用数显（或基线定位）确定核伤的位置和大小。 2.如受轨面或核伤取向等影响，可采用侧面校对方法。 3.如核伤较严重，可用两点定位定量。但核伤的大小应进行修正，修正值为计算值的9/10。	1.发现伤损作好记录用白漆（白油性笔）在轨脚坡面或轨腰打上伤损标记。 2.填发探伤通知，一报线路工区签认，二报工务段调度。 3.对桥梁上、隧道内的轻伤轨，应及时更换或处理。植物蛋白提取4.对未达到伤损标准的可疑波形应作好记录并在可疑部位打上明显标记。 5.探伤人员如发现危及行车安全的重伤轨时，应立即设置防护派人看守，并通知工区加固处理或组织更换，必要时应拦停列车。
螺孔裂纹	根据B显图型、A显波型和探头位置结合0°探头鉴别变形孔（气割孔除外）、多孔、导线孔。	1.用37°、0°探头结合判定。 2.对影响探测的高低、打塌、绝缘、擦伤、掉块和焊补接头，采用手工检查，必要时通知线路工区拆检确认。
水平及斜裂纹	注意炉号的干扰。	1.用0°、37°探头结合判定。 2.目视钢轨外观确认
纵向裂纹	轨底锈蚀、轨面不洁、水量不足、探头线松动、探头位置偏离、保护膜沾油和0°通道灵敏度偏低等因素都会导致长报警	1.开大水量提高0°灵敏度；目视轨头是否肥边，轨腰是否鼓泡。 2.用校对探头在轨头轨腰侧面，测定裂纹存在部位和长度。
焊接接头伤损	1.注意焊筋凸陷的假象波。 2.鉴别轨底三角区的焊渣波。 3.识别塌陷、台阶、坑洼、焊筋波和油层波。	1.用校对探头在轨头侧面，确定伤损。 2.轨腰伤损用双45°报警长度确定。 3.轨底伤损用37°、双45°报警长度判伤。
其他伤损	目视外观，分析波形去伪存真	1.采用“一看、二敲、三照、四卸”的手工检查方法确认。 2.应按《线路修理规则》3.4.3条、3.9.11条规定判伤。 3.对严重擦伤，应校对确认，以防擦伤下核伤的漏检、漏判。

7　普通钢轨接头探伤

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