铁路钢轨超声波探伤方法

铁路钢轨超声波探伤方法1范围1.1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。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/T2340-2012钢轨超声波探伤仪。JJG（铁道）130-2003钢轨超声波探伤仪。人员及劳动组织3.1探伤执机人员应符合TB/T2154.3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。探伤设备4.1探伤仪4.1.1探伤仪须符合《TB/T2340-2012》规定。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。探头4.2.1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。4.2.3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。探伤范围及现场灵敏度调节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。5.2.4前0°通道：底波回波满幅达80%释放10-12dB。5.2.5后0°通道：底波回波满幅达80%释放8-10dB。5.2.6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5.2.7P38、P43轨比照P50轨调节。探伤作业6.1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260Kg/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①4*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①8横通孔呈8mm报警位移6.2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。6.4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》施工负责人伤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。执机人施工负责人前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1•推进速度按局探伤管理实施细则要求执行。执机人

伤中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、髙低、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钢轨判伤作业程序见表4。表4钢轨判伤作业程序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•目视钢轨外观确认换或处理。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。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开大水量提髙0°灵敏度；目视轨头是否肥边，轨腰是否鼓泡。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。应按《线路修理规则》3.4.3条、3.9.11条规定判伤。对严重擦伤，应校对确认，以防擦伤下核伤的漏检、漏判。普通钢轨接头探伤普通钢轨接头探伤应严格执行“三看”要求：一看波形显示，遇有波形及螺孔和轨端波形显示异常，应及时修正灵敏度，调整探头位置进行复探。二看探头位置，主要看前后37°探头过轨缝时的位置，确保第一孔裂纹的探测。三看接头状态，遇有轨面不良、坍碴、空吊板及大轨缝接头应仪器和手工结合检查。7.2重点注意接头轨端lm范围内的核伤探测。异形接头探测应注意探测声程的调整和波形分析，焊接异型接头应建立检测台帐。绝缘、高低、打塌接头探测时应加大水量，确保探头与轨面耦合良好，发现绝缘接头的尼龙片明显高出轨面或接头高差严重时，应用0°探头复核，同时必须将仪器调向复查。擦伤、掉块接头影响37°探测或70°探头有回波显示，要认真分析，校对复核，作好记录，打上标记。复线地段应加强对迎车端第一孔裂纹的探测。线路上插入的短轨应重点检查。凡发现氧割或烧孔钢轨应立即通知线路工区更换。钢轨焊缝探伤8.1采用70。探头对钢轨轨头焊缝部位进行扫查，以发现轨头焊缝部位的缺陷。8.2采用双45。探头对钢轨焊缝轨腰投影区域做“V”型探伤，以发现钢轨焊缝轨腰投影区域内的缺陷。探头组合方式

螯D嬴道/ 1F螯D嬴道/ 1F通道曲内A-r707報8.2.2仪器双45。探头灵敏度调节8.2.2.1试块调节：在GTS-60加长（1.4m）测试轨上双45。探头的灵敏度是以能探测到轨腰①8mm横通孔失波时探头水平位移为8mm作为探伤灵敏度。8.2.2.2现场调节：以底面回波80%为基准，再释放10-14dB，作为探伤灵敏度。8.2.2.3检测铝热焊焊缝时，应根据具体状况应适当提高探伤灵敏度，在此基础上再释放2-6dBo8.2.3伤损的识别及缺陷的定量双45°探伤是以一发一收做穿透式探伤，焊缝中有缺陷，底面回波将消失，因此底面回波消失且探头有一定位移即可判伤（探头与钢轨必须耦合良好）；裂纹长度与探头位移的大小成正比，值得注意的是当焊缝中横向裂纹与钢轨轨底不连接时仪器将有两次失波报警（发射探头一次，接收探头一次），任意一只探头失波位移的距离就是裂纹的长度）。如图3所示：裂纹与轨底相连时，仪器只有一次失波报警，由于受焊筋宽度影响，裂纹长度不大于焊筋宽度时,仪器将不能识别裂纹；探头位移大于焊筋宽度，焊筋有较大裂纹并与轨底相连。如图4所示：:早蚤克度3隹9钢轨焊补区探伤9.1采用如图5探头组合方式进行扫查，以发现钢轨焊补区缺陷。9.2探伤方法9.1.1采用核伤探测方法。在进行70。探伤的同时，要注重37°和0°探头的探测。当发现37。有伤损回波和0°失波报警时要引起重视。9.1.2采用核伤探测方法。在进行70。探伤的同时，要注重37°和0°探头的探测。当发现37。有伤损回波和0°失波报警时要引起重视。A、B通道要注意区别伤损回波和断面回波，特别要注重二次波的探测。当0°探头有失波报警时，应注意焊补层是否有脱焊，或轨头中有缺陷存在，同时要注意37。缺陷回波的分析判别，必要时应从轨头侧面进行探测确认。9.2伤损校对及处理9.2.1当70°（37°）探测有回波显示或0°有失波报警，在排除外部干扰的情况下，须对焊补区域进行校对确认，校对方法参照钢轨核伤校对方法。9.2.2校对时要区别确认轨头横向裂纹和焊补层水平裂纹回波，以防误判。9.2.3当轨面存在压塌等表面伤损时，要加强对焊补层下核伤的校对，必要时可采用鄂部校对和二次波校对确认，也可以使用侧面校对法，通过上下移动探头大致确定裂纹深度。9.2.4为了提高焊补层下核伤的校对准确性，可使用0°+70。综合校对。具体方法是用0°确定水平裂纹范围，70。确定横向裂纹的深度和宽度。校对方法见图6。轨头侧面校对示意图2]吗补嵐下核他的檢对埠补层鄂部校对俨确定水F裂轼范围锚溟的校对房沬水平、擦伤等钢轨表面伤损按《修规》标准判伤；校对发现焊补层边或焊补层下有横向裂纹，不论裂纹大小一律作重伤处理。10重点区段探伤10.1鱼鳞缺陷探伤采用70°探头用探测核伤方法对轨头进行探测，以发现轨头鱼鳞缺陷。10.1.2评判方法10.1.2.1当70°探头发现鱼鳞缺陷时，钢轨仪器所对应的通道（A、B、C）在二次波范围内有鱼鳞缺陷回波显示，在仪器上设有专用报警门，显示于5.5-8刻度（P50钢轨在5-7.5刻度）。在该门内有回波报警时需校对确认，当回波位移大于或等于1大格，小于2大格时判轻伤；大于或等于2大格时判重伤；如回波不位移则不判伤。缺陷（裂纹深度）计算方式：B=68°,S=250mm，贝N=l:25,H=SXcos68°，因为所有鱼鳞缺陷均在二次波范围内，而二次波在钢中声束扩散是一次波声束的三倍，即裂纹深Sh=H/3o道岔部位探伤10.2.1进入道岔前，施工负责人根据道岔各部位状态，提出探伤重点。大站场（或编组场）应明确各组道岔的探测范围。基本轨探测要慢走细看听报警，分清各探头回波和不同报警声，曲基本轨要保持轨面与探头耦合良好，必要时应进行反向探测。遇有尖轨高于基本轨，应随时注意探头与轨面的藕合情况。10.2.3每年入冬前，各探伤工区应对薄弱地段的正线道岔曲基本轨进行校对探伤。探测范围：第三轨撑孔至第三连接杆。10.2.4尖轨顶面宽度大于50mm为探测范围。10.2.5探伤通过的高锰钢整铸辙叉，应手工检查。钢轨组合辙叉必须仪器与手工相结合探伤检查。10.2.6岔后引轨接头探伤必须坚持双人确认检查制度。曲线钢轨探伤10.3.1探伤车间（工区）应提前通知探伤区段所属线路工区（或曲线涂油组），在探伤当天暂停涂油。10.3.2仪器进入曲线应随时清除残留油污，确保探头与轨面耦合良好。10.3.3遇小半径曲线，应根据上股侧磨、下股压宽的程度，调整探头位置，注意观察波形并仔细分析。10.3.4严重侧磨的曲线上股，应擦掉夹板卡损部位的油污，仔细观察以防卡损引起轨头横向裂纹漏检。10.3.5从曲线进入直线应清除尼龙轮沿、应清除探头保护膜底部油污，调整探头位置。隧道钢轨探伤10.4.1隧道内钢轨探伤应严格执行规定的探伤周期。10.4.2探伤前应清除轨面锈污，探测时应提高增益，加大水量，放慢速度。隧道内钢轨锈蚀严重，要注意0°探头底波显示的变化及37°探头对轨底横向裂纹和垫板卡损的探测。发现可疑波形应用小锤敲、电筒（镜子）照，综合判伤。道口钢轨探伤10.5.1道口轨面不洁，应执行“一扫、二冲、三探伤”的作业规定。10.5.2道口两端或道口内接头应采用仪器和手工结合检查。进入桥梁前应检查探伤小车的机械部件、机具备品，以防松动脱落。探伤中应加大水量，必要时检查供水系统。凡发现可疑波形而又无法拆检的接头，应通知线路工区拆检。对未达到判伤标准的处所应作好记录，打上明显标记，以便监控复查。特大桥上的温度调节器，要注意37°探头对轨撑孔及轨底横向裂纹的探测、70°探头对轨底坡面上防爬孔的探测，用手工配合加强对伸缩轨刨切部位及轨脚的检查。10.7站专线钢轨探伤站专线钢轨探伤应明确所探股道的起、迄位置。驼峰地段应重视坡峰轨头横向裂纹、坡谷地段轨底横向裂纹的探测。根据轨型和钢轨状态变化应随时调整探测声程和探伤灵敏度。遇有泥沙、油污、煤渣等杂物应及时清除，加强对严重锈蚀轨的探测。确因轨面锈蚀严重不能使用仪器检查时，则用手工检查方式补充。若遇机车、车辆压道无法探伤，做好记录，报段线路技术科备案，适时安排补探。10.8再用轨钢轨探伤备用再用轨在上备用轨架前，必须进行钢轨全长范围内的探伤检查。经探伤确认无伤的再用轨应在轨面上表明“探伤时间”。确认有伤的再用轨，应在轨面两端用钢剁打上明显的"XXX”标记。更换再用轨，必须要先探伤，后上道。对未探伤已上道的再用轨，必须立即组织跟踪探伤。10.9成段更换钢轨探伤成段更换钢轨或再用轨，在线路验交时，必须由工务段用探伤仪进行探伤，三个月内应加强检查和监控。新钢轨在交验后因轨面光洁度不够无法检查时，必须书面报段线路技术科备案，并通知线路工区。新轨探伤时应加大水量，提高增益，注意对轨面剥落、重皮压痕、轨腰纵向及轨底划痕等缺陷的检测分析，避免因材质问题发生突发性折断。新钢轨在验交后三个月内，若连续两个周期内发现同类型、同炉号的伤损轨，应及时报告工务段，并采取措施，加强防范。11判伤标准钢轨伤损标准按《铁路线路修理规则》（以下简称《修规》）第3.4.3条执行。道岔部位（主要指尖轨、基本轨和辙叉）伤损标准，按《修规》第3.4.3条、第3.9.7条、第3.9.8条、第3.9.11条执行。为提高安全可控度，尖轨损伤达到钢轨的轻伤条件时须按重伤办理。11.3铝热焊、移动式气压焊、接触焊接头、判伤标准，按《钢轨焊接》（TB/1632）有关规定执行。12探伤后的处理发现伤损应填发《伤损钢轨通知书》，交线路工区并报告工务段调度。线路换轨大修焊接的接头，办理移交时，工务大机段应向所属工务段移交完整的探伤资料。13数据管理SZT-8型仪器能全过程全数据记录作业数据，机内存储器能存储约100km的探伤数据，上道作业的探伤仪必须使用机内存储器，同时定期检查机内存储器和SD卡的存储容量，如仪器内部存储器和SD卡数据用满时应及时将数据导出，以免造成数据丢失。探伤班组每天作业完毕后，必须将当天的检查数据导出并上报。数据回放工区对前日检查数据进行回放分析，并作好回放分析记录（附件5成探-15），探伤车间每月抽查回放数据不少于四次，工务段每半月抽查回放数据不少于一次。数据回放分析时对超速、伤损漏检、无故信息缺失、违章关闭0°报警、灵敏度设置不当等违章行为进行全面统计上报。回放时要对照当天的伤损记录和判伤情况，检查是否有漏判处所，一旦发现漏判处所，必须安排复探和重新标记伤损；若回放发现漏判较大伤损，可能达到重伤标准时，必须立即赶赴现场进行复核，复核前通知线路工区做好监控，复核确定有伤后按伤损钢轨处理程序办理。回放时应对照检查线路的钢轨情况，若发现信息缺失，而信息缺失不是由于轨面状态不良造成，则第二天对于信息缺失地段进行跟踪检查。数据回放分析工区每周将各班组上报的数据汇总后报探伤车间，每半月将汇总数据报工务段线路科，工务段线路科将每月分析数据于次月5日前报探伤管理组。探伤管理组不定期对数据进行抽查，并对存在的问题进行指导。钢轨探伤检查数据保存期限为二年。14探伤作业安全各探伤作业组应设立安全值日一名，根据《铁路工务安全规则》（以下简称《安规》）第2.2.5条、第2.5.7条、第2.5.8条规定设置专人防护，防护人员必须经过专门培训取得合格资格者担任，探伤作业时，要集中精力，随车人员要注意防护人员的信号。双线地段探伤仪推行方向应迎着来车方向，邻线来车时，要停止作业，及时下道。随机携带必备的防护用品和对讲机，隧道探伤时应配备照明设备。进入桥梁或长大隧道，探伤前应和巡守人员联系，掌握列车运行情况。大桥上探伤时，应沿步行板走行，避免踩空、冬季注意防滑。大修施工地段探伤，要注意施工车辆的来往和线路上散放的机具、配件，防止绊脚和碰坏仪器。探伤作业时应严格执行《安规》第3.2.3条、第3.2.5条的规定下道避车。在隧道、桥梁避车时，人员、仪器同时进入避车洞、台。在酷暑季节，应采取措施预防中暑；冬季高寒地区要有防寒保暖措施；根据季节特点，合理安排作业时间；遇到恶劣天气，应停止作业。附录A（规范性附录）探伤通知书（重伤）（成探-1）发现日期时间： 编号：