普速铁路钢轨探伤及伤损原因分析

普速铁路钢轨探伤及伤损原因分析

徐洋

中国铁路上海局集团有限公司南京桥工段，江苏南京210000

摘要：普速铁路是我国铁路运输的主要组成部分，钢轨作为铁路线路的关键部件之一，其安全性和可靠性对于铁路运输的正常运行至关重要。本论文通过对普速铁路钢轨的探伤和伤损原因进行了深入研究和分析。采用无损检测技术，如超声波探伤、磁粉探伤等方法对钢轨进行全面检测，发现并记录了各种不同类型的钢轨损伤。对钢轨的伤损原因进行了综合分析，包括材料质量、制造工艺、运输载荷等方面。提出了一些改进措施和建议，以减少钢轨的损伤和延长其使用寿命。本论文对于提高钢轨的探伤技术水平和减少事故的发生具有一定的指导意义。

关键词：普速铁路；钢轨探伤；伤损原因

引言

普速铁路钢轨作为铁路运输的关键组成部分，其安全性和可靠性对于保障铁路运营尤为重要。然而，钢轨的损伤与失效可能导致严重事故发生，因此，钢轨探伤与伤损原因的研究变得尤为迫切。本论文旨在通过无损检测技术对普速铁路钢轨进行全面探伤，同时对钢轨的伤损原因进行分析，从而为提高钢轨的安全性和可靠性提供理论依据。对钢轨探伤及伤损原因进行深入研究不仅对铁路运输有重要意义，也对其他相关领域的安全保障具有一定的参考价值。

1.钢轨探伤技术概述

钢轨探伤技术是通过无损检测手段对钢轨进行全面评估和检测的一项关键技术。主要采用的无损检测技术包括超声波探伤和磁粉探伤。超声波探伤利用超声波在材料中传播的特性，通过回波信号的变化来检测钢轨的内部缺陷和损伤。磁粉探伤则是利用磁场的特性，通过磁粉吸附在钢轨表面的方式来检测表面裂纹和缺陷。这些技术在钢轨探伤中具有高灵敏度和准确性的特点，能够及时发现钢轨的损伤情况，并为钢轨的维修和更换提供依据。钢轨探伤技术的应用可以有效提升铁路运输的安全性和可靠性，对于保障铁路运营的正常开展具有重要意义。

2.钢轨探伤实验和分析

钢轨探伤实验和分析是通过实际操作和数据收集来评估钢轨的状态和损伤情况。首先，进行实验设计，确定实验参数和采样点。然后，利用无损检测技术，例如超声波探伤和磁粉探伤等，对选定的样本进行全面检测。根据检测结果，记录并分析不同类型的钢轨损伤，如裂纹、疲劳断裂、变形等。在实验过程中，还可以采集一些关键数据，比如钢轨的声速、反射率等参数，以及钢轨的物理性能测试数据。这些数据可以用于进一步验证和分析钢轨的损伤特征，并与实际使用条件进行对比。在实验数据收集完成后，进行数据分析和统计。通过统计钢轨损伤的频率和程度，可以了解不同类型损伤的发生规律和分布情况。同时，结合材料质量、制造工艺和运输载荷等因素，对钢轨的伤损原因进行综合分析。根据实验和分析的结果，可以得出一些结论和建议。比如，针对常见的钢轨损伤类型，提出相应的预防和维修措施，以延长钢轨的使用寿命，保障铁路运输的安全性和可靠性。

3.钢轨伤损原因分析

钢轨的伤损原因是多方面的，包括材料质量、制造工艺、运输载荷等因素。材料质量是导致钢轨伤损的重要因素之一。如果钢轨的原材料存在缺陷或杂质，会导致钢轨内部的应力分布不均匀，易出现裂纹和断裂问题。钢轨的硬度和韧性也会对其抗疲劳性能和耐久性产生影响。制造工艺的不规范或不科学会导致钢轨的伤损。例如，过高的冷却速度或不合适的热处理温度可能导致钢轨内部的组织结构异常，容易引起变形、裂纹等问题。另外，焊接和连接处的缺陷也是导致钢轨伤损的常见原因之一。运输载荷是引起钢轨伤损的重要因素。高频率、高速度以及大荷载的列车运行会给钢轨施加较大的压力和振动，容易引起疲劳断裂和表面损伤。同时，气候条件和环境因素也会对钢轨的伤损产生影响，如温度变化导致的扩张和收缩。钢轨的伤损原因是复杂的，涉及材料、制造和运输等多个方面。全面分析和理解这些伤损原因，有助于采取合适的预防和维修措施，保障铁路运输的安全运行。

4.改进措施和建议

4.1钢轨材料和制造工艺的改进

钢轨材料和制造工艺的改进对于减少钢轨的伤损具有重要意义。可以通过优化材料配方和质量控制，确保钢轨的材料质量符合标准要求，减少杂质和缺陷的存在。改进制造工艺，包括热处理和冷却过程的控制、焊接和连接技术的提升等，以提高钢轨的组织结构均匀性和内部应力的分布，增强钢轨的韧性和抗疲劳性能。采用更先进的检测技术和设备，如激光检测和自动化生产线，可以提高钢轨的质量控制和生产效率。这些改进措施有助于提高钢轨的耐久性和使用寿命，减少钢轨的损伤和故障的发生，保障铁路运输的安全和可靠性。

4.2运输过程中的钢轨保护措施

在运输过程中，采取适当的保护措施可以有效减少钢轨的伤损和损坏风险。要注意在装卸过程中使用专业的起重设备和保护装置，避免磨损和碰撞。钢轨应垫放在合适的垫木上，以减少由振动和冲击引起的损伤。应定期检查运输设备和固定装置的状况，确保其稳固可靠。气候条件也对钢轨的保护至关重要。在潮湿环境中，应采取防腐措施，涂覆防锈剂或采用防腐涂层，以防止钢轨的腐蚀和氧化。对于寒冷地区，应加强除雪和除冰工作，确保钢轨表面光滑，减少滑移和追踪问题。定期进行钢轨的巡视和维护也是重要的保护措施。例如，及时清理积雪、灰尘和杂物，保持轨面的清洁与平整，以减少行车时的摩擦和冲击。定期检查和更换老化或损坏的弹簧垫，保持钢轨的弹性。采取适当的装卸措施、防腐处理、除雪除冰工作以及定期巡视和维护等保护措施，可以最大限度地减少运输过程中对钢轨的损伤和破坏，延长钢轨的使用寿命，确保铁路运输的安全和可靠。

4.3日常维护和检修的重要性

日常维护和检修是保障钢轨安全和可靠运行的重要措施。定期的维护和检修可以及时发现和修复钢轨的损伤和问题，防止其进一步恶化和引发事故。例如，修复表面缺陷、填补裂缝、调整轨距等措施可以提高钢轨的运行平稳性和减少滑移风险。日常维护和检修有助于延长钢轨的使用寿命。通过定期清理和涂刷防腐剂，减少钢轨的腐蚀和氧化，同时检查并修复钢轨的磨耗和疲劳裂纹等问题，可以保持钢轨的良好状态，延缓钢轨老化和损坏。日常维护和检修还有助于提高铁路运输的安全性。通过定期检查和调整钢轨连接处的紧固件，确保钢轨的固定和稳定，减少钢轨的滑移和偏移现象。同时，及时维修和替换老化、损坏的道床、道碴等附属设施，提供良好的支撑和缓冲效果，减轻钢轨受力和振动。日常维护和检修对于保障钢轨的安全和可靠运行至关重要。通过及时修复和预防措施，延长钢轨使用寿命，提高铁路运输的安全性和效率。

结束语

通过日常维护和检修，及时发现和修复钢轨的损伤问题，可以保障铁路运输的安全与可靠性。定期清理、涂刷防腐剂和调整轨距等措施延长了钢轨的使用寿命，并减少了事故风险。此外，维护钢轨连接件和道床设施的稳固性，有助于减轻钢轨受力和振动，确保了列车行驶的平稳性。总之，日常维护和检修对于保障铁路运输的安全性和效率至关重要，应该高度重视和实施。

参考文献

[1]任志强,汤文锋,陈新民等.基于AI闭环模型的铁路钢轨状态管理系统研发[J].中国设备工程,2023,No.527(S1):40-42.

[2]王志文,麻奇杰,贾国强等.重载铁路钢轨闪光焊接头轨底下表面伤损原因分析[J].铁道技术监督,2023,51(04):40-44.

[3]杨光,刘丰收,李闯等.高速铁路钢轨服役寿命影响因素研究[J].高速铁路新材料,2022,1(04):15-19.

[4]熊龙辉,刘秀波,刘庆伟等.在役钢轨浅表层伤损快速检测技术[J].中国铁路,2022,No.722(08):118-125.DOI:10.19549

[5]王炳辉.普速铁路钢轨探伤及伤损原因分析[J].减速顶与调速技术,2022,No.150(01):25-27.