Московское подразделение, Центральный офис
Кликните для просмотра информации о подразделении
Область поиска:Каталог продукции Сайт
ООО РДМ-контактООО РДМ Контакт
Неразрушающий контроль для железных дорог
тел. +7(968) 774-02-05
RU | EN
Главная          О компании          Продукция          Услуги          Информация          Обучение          Контакты
О Компании
О нас

Наши партнеры

Наши научные статьи


Ультразвуковая дефектоскопия рельсов


Петронюк Юлия

Научный консультант ООО «РДМ-контакт», к.ф.-м.н.

Сложно переоценить значимость неразрушающего контроля (НК), как важнейшего средства обеспечения технической безопасности железнодорожных перевозок

Ежегодно контролируется бо­лее 4,5 миллиона километров рельсового пути, 2,5 миллиона сварных стыков рельсов, 4,5 миллиона деталей и узлов подвижного состава; предотвращается более 70 000 потенциально возможных изломов ответственных узлов техни­ческих объектов пути и подвижного состава. В эксплуатации находится около 10 000 средств неразрушающего контроля, большая часть из которых — ультразвуковые. Хотя вероятность об­наружения дефектов средствами НК составляет 99,2—99,7%, эти возмож­ности все еще не полностью удовлет­воряют потребностям железнодорож­ной транспортной отрасли [1]. Кроме того, существуют проблемы обслужи­вания, ремонта дефектоскопов, свое­временное прохождение поверок и ка­либровки датчиков [2], обучение персонала [3].

Дефекты в рельсах образуются уже на стадии их изготовления на метал­лургических комбинатах (МК); далее они возникают при сварке рельсов на рельсосварочных предприятиях (РСП); наконец, к дефектам металлургическо­го производства и сварки добавляются дефекты вследствие нарушения техно­логий укладки и текущего содержания рельсового пути. В связи с этим система неразрушающего контроля охватывает три взаимосвязанные подсистемы НК рельсов на стадиях: изготовления на МК, восстановления и сварки на РСП, эксплуатации в пути.

За последние восемь лет парк средств рельсовой дефектоскопии значительно обновился. Активно осваиваются новые дефектоскопы типа РДМ, АВИКОН, АДС2-02, автомотрисы типа АМД, совмещенный вагон-дефектоскоп на базе ультразвукового и магнитного методов для контроля рельсов в пути [4]. На железные дороги поставляются новые ультразвуковые (типа УДС2-32) и феррозондовые (типа ДФ-201) дефектоскопы, а также другие технические средства (УСК-4, УР-3Р) для контроля деталей и узлов вагонов [5]. Идет разработка и внедрение стендов для автоматизированного входного ультразвукового контроля старогодных рельсов и сварных стыков на РСП [6].

Дедовский способ
В 1935 году на совещании Томской дороги путевой обходчик Д. М. Колосницин рассказал о своем простейшем методе отыскания рельсов со скрытыми трещинами. Его метод заключался в отстукивании подозрительного рельса молотком с применением мелкого песка или щупа.
Отстукивание рельса производилось молотком весом в 300 грамм, насаженным на ручку длиной 600 мм. Путевой обходчик с молотком останавливался у стыка и, вытянув руку, опускал молоток с высоты 0,4–0,7 метра. Молоток силой свободного падения ударялся о верх рельса в середине головки в пределах накладок, от конца рельса на 6–8 см. Обходчик должен был чутко прислушиваться к издаваемому рельсом звуку при ударе, уметь различать даже мельчайшие его изменения, обращать внимание на поведение молотка. А. Миронов в своей брошюре «Как обнаружить дефект в рельсе» об этом способе пишет следующее: «...если молоток после удара отскакивает упруго, то можно сказать, что рельс здоров; на дефектном рельсе молоток как бы прилипает к рельсу. При резком ударе по дефектному рельсу создается впечатление, будто черенок молотка раскололся или откололся...»

В комплект ультразвукового дефектоскопа входит: электронный блок для возбуждения, приема, хранения и обработки ультразвуковых сигналов; блок пьезоэлектрических преобразователей (далее ПЭП) для формирования ультразвукового зондирующего пучка с необходимыми для контроля характеристиками; устройство интерфейса пользователя, в том числе специализированное программное обеспечение для отображения результатов контроля, клавиатура, дисплей; а также набор необходимых стандартных образцов для проверки работоспособности прибора.

К основным достоинствам современного ультразвукового дефектоскопа относятся — многоканальность, режим непрерывного документирования результатов, возможность работать в жестких климатических условиях, интуитивно понятный графический интерфейс, возможность передачи данных на внешний компьютер (USB, Ethernet) и подключения к электронному блоку дополнительных периферийных устройств, в том числе портативный USB накопитель, контроль акустического контакта. Большинство рельсовых дефектоскопов рассчитано на работу в диапазоне температур от —40° до +50°. Как правило, дефектоскопы оснащаются дополнительным специализированным оборудованием; это может быть подвижная механизированная платформа (вагон, автомотриса) или сканирующее устройство [7], датчик путейской координаты, навигационная система контроля местоположения [8] и тому подобное.


Рис. 1. Совмещенный вагон-дефектоскоп "ВД-1МТ" для скоростного неразрушающего контроля рельсов типа Р-50, Р-65, Р-75

Для того чтобы применение ультразвуковых рельсовых дефектоскопов сделать более эффективным, разработчики нового оборудования уделяют большое внимание совершенствованию схем прозвучивания, которые включают эхо-метод, дельта-метод, зеркальный, теневой, зеркально-теневой методы. Описание разнообразных схем, используемых в неразрушающем контроле рельсов, можно найти в специальной литературе [9]. Работы в этом направлении позволили выявлять новые типоразмеры дефектов в рельсах — трещины в болтовых отверстиях, не выходящие за проекцию отверстия на поверхность катания; продольные трещины посередине шейки; поперечные трещины в подошве в проекции шейки; поперечные трещины большого развития с гладкой поверхностью в головке рельсов; продольные, горизонтальные и вертикальные трещины в головке рельсов вне проекции шейки; поперечные трещины в головке рельсов под горизонтальным расслоением и в нерабочей грани за один проход. Для РСП актуальной проблемой является также выявление неметаллических включений, газовых пузырей, флокенов и других дефектов [10], которые являются источниками усталостных трещин, развивающихся затем в процессе эксплуатации.


Рис. 2. Тележка вагона-дефектоскопа с ультразвуковой системой для контроля рельсов в пути

Словарь
Флокены (нем. Flocken, буквально – хлопья), внутренние трещины в стальных поковках и прокатной продукции (иногда — в слитках или отливках), резко снижающие механические свойства стали. На протравленных шлифах флокены выявляются в виде тонких волосовин, а в изломе закаленных образцов флокены представляют собой овальные кристаллические пятна серебристо-белого цвета, отличающиеся от основной серой массы излома.
Основная причина образования фло-кенов — присутствие в стали повышенного количества водорода, а наиболее вероятный механизм этого процесса — адсорбция водорода на поверхностях микронесплошностей с понижением поверхностной энергии, что облегчает разрушение.
Способы борьбы с флокенами: термическая обработка изделий по специальным про-тивофлокенным режимам, а также вакуумиро-вание жидкой стали, при котором содержание водорода снижается до безопасного уровня.
Большая советская энциклопедия

В соответствии с требованиями к ультразвуковому контролю совершенствуется технология изготовления ПЭП. В каталоге компаний производителей можно найти ультразвуковые преобразователи на любой вкус — прямые и наклонные, контактные и иммерсионные, малогабаритные и миниатюрные, раздельные и совмещенные, плоские и не плоские [11]. Для промышленного контроля применяются ультразвуковые резонаторы в диапазоне частот 0,4—10 МГц. В системах для контроля рельсов и колесных пар используются ПЭП с рабочей частотой 2,5 и 5 МГц, что обеспечивает необходимую глубину контроля (до 5 000 мм) и разрешение. При этом обеспечивается погрешность измерения глубины залегания дефектов в стали от 0,5 мм. Латеральный размер минимально выявляемого дефекта зависит не столько от частоты излучения, сколько от диаметра ультразвукового пучка, диаграммы направленности. При контроле рельсов, уложенных в путь, на скорости 4 км/ч уверенно выявляются трещины протяженностью 10 мм. Низкочастотные ПЭП (0,4 МГц) применяются для возбуждения волноводных мод в рельсе: таким методом определяют наличие каких либо дефектов в рельсе и их местоположение, однако при этом оказывается невозможным судить об их размерах.

 

Качество контроля не только зависит от качества ПЭП, то есть таких характеристик, как частота, угол ввода, длительность импульса, уровень шумов в зоне контроля, коэффициент двойного преобразования. Для контактных и контактно-иммерсионных ультразвуковые преобразователей, которые используются для УЗК рельсов, также важным является обеспечение хорошего акустического контакта, особенно для контроля механизированного и автоматизированного. Эта проблема решается за счет применения новых материалов и конструкций в производстве ПЭП [12], своевременной калибровки ПЭП, уже имеющихся в эксплуатации.

В свою очередь, существует проблема должного обеспечения участка УЗ контроля квалифицированными специалистами и стандартными образцами. В нашей стране вопросами подготовки и повышения квалификации занимаются Российская академия путей сообщения, Университеты путей сообщения в Москве (МИИТ), Санкт-Петербурге (ПГУПС), Екатеринбурге (УрГУПС), а также в региональных центрах дополнительного профессионального образования.

Что касается стандартных образцов, то для рельсовой дефектоскопии помимо стандартных образцов СО-3Р для настройки ультразвуковых дефектоскопов выпускаются специализированные стандартные образцы предприятия (СОП). Так, например, для НК лабораторий путевого хозяйства производятся испытательные тупики — участки пути с искусственными дефектами, которые служат не только для проверки и настройки дефектоскопов, но и для обучения специалистов, операторов дефектоскопной техники.

Литература:

  1. Герасимов Ю. М. Неразрушающий контроль и безопасность перевозочного процесса на железной дорогах России. Журнал «В мире НК», №5, сентябрь 1999, с. 14.
  2. МК 07.56-2006 Методика калибровки. Преобразователи пьезоэлектрические для ультразвукового контроля объектов железнодорожного транспорта.
  3. Бурносов Н. М. Квалификация персонала и надежность неразрушающего контроля. Журнал «В мире НК», №5, сентябрь 1999, с. 16.
  4. Гурвич А.К. Железнодорожные рельсы в пути. Журнал «В мире НК», №4 (18) 2002 г.
  5. Цомук С. Р., Этинген И. З. Опыт ультразвукового контроля рельсов в пути с регистрацией результатов устройством УР-3Р. Журнал «В мире НК» №4, 2003.
  6. Кузьмина Л. И. Неразрушающий контроль при восстановлении и сварке рельсов. Журнал «В мире НК», №5, сентябрь 1999, с. 32.
  7. Архангельский С. В. Автоматизированный диагностический комплекс контроля состояния технических объектов железнодорожной инфраструктуры «ЭРА», Журнал «Железнодорожный транспорт», №1, 2008.
  8. Бершадская Т. Н. Диагностика XXI века, Газета «Гудок», 24.02.2009.
  9. Вериго А. М., Тамаркин В. М., Чарников А. А. Мобильные спутниковые системы связи — на службу ОАО «РЖД». Евразия вести VII 2008, http://www.eav.ru.
  10. Марков А. А., Шпагин Д. А. Ультразвуковая дефектоскопия рельсов. 2 изд. — СПб.: Образование и культура, 2008 г. 283 с.
  11. Классификатор дефектов рельсов НТД/ЦП-1-93. Москва: «Транспорт», 1993.
  12. Каталог Международной выставки и конференции «Неразрушающий контроль и техническая диагностика в промышленности», Москва, 16—19 мая 2006 г.
  13. Глюзберг Б. Эффективность применения роликовых систем для улучшения работы стрелочных переводов // Вестник ВНИИЖТ. — №5 (2008), с. 39-41.
adobe pdfСкачать статью в pdf, 980Кб

РСП-эксперт №1/2009


Вы можете задать нам свой вопрос Тел./Факс: +7(968) 774-02-05
E-mail: rdm at rdm-kontakt.ru, rdm-kontakt at other.org.mps
© 2006-2014 ООО "РДМ-Контакт"
гриль контактный перейти по ссылке . Смотреть порно видео с Лиза Энн. Порно онлайн.