Расшифровка дефектограмм ультразвукового контроля рельсов

Надёжность рельсов – основной показатель качества железнодорожного пути и обеспечения безопасности движения поездов. Этот показатель выступает основным также при оценке эксплуатационных затрат и стоимости основных фондов железных дорог.
Повышение безотказности рельсов Р65 на дорогах России и снижение эксплуатационных затрат на их контроль и замену поврежденных, является приоритетной задачей на ближайшее время.
Введение

- средства первичного сплошного контроля (дефектоскопные автомотрисы и двухниточные съемные дефектоскопы));
- средства вторичного сплошного контроля (вагоны - дефектоскопы);
- средства локального контроля (переносные дефектоскопы для контроля сварных стыков, однониточные съемные дефектоскопы для контроля стрелочных переводов, выборочного контроля по показаниям дефектоскопных автомотрис и вагонов-дефектоскопов).
Неразрушающий контроль рельсов представляет собой трехуровневую систему:

Для контроля рельсов применяют акустические (ультразвуковые) и магнитные методы дефектоскопии.
Механические упругие колебания среды с частотой больше 20 кГц называют ультразвуковыми. В дефектоскопии рельсов используют свойство ультразвука практически полностью отражаться от границы стали с воздухом или воздуха с водой. При контроле рельсов используют ультразвуковые колебания с частотой 2,5 МГ. Для возбуждения и регистрации ультразвуковых колебаний такой частоты применяют пластины из материала, обладающего пьезоэлектрическими свойствами, - титаната бария.
Основы неразрушающего контроля

Пьезоэлектрические преобразователи (ПЭП) используются в съёмных дефектоскопах, в вагонах-дефектоскопах и для ручного контроля. Бывают прямыми и наклонными. В прямом ПЭП реализуется продольная волна, угол ввода 0˚, используются эхо и зеркально-теневой методы, выявляются все горизонтально ориентированные трещины.
В наклонных ПЭП ультразвук распространяется под углом к контролируемому изделию, его называют угол ввода. Обычно применяют 42˚, 50˚, 55˚, 65˚, 70˚. Ими выявляются поперечные трещины в шейке, подошве рельса, коррозионно-усталостные трещины и др. Примеры ПЭП представлены на следующих слайдах.

С помощью этих ПЭП ультразвук вводится в рельс. Если дефект отсутствует- ультразвуковая волна затухает. Если имеется дефект- волна отражается от него и обратно принимается этим же ПЭП.
В настоящее время все отраженные сигналы от несплошностей (дефектов) в современных дефектоскопах регистрируются и записываются на дефектограммах в развёртке типа В.
Запись образцов дефектограмм представлена в графической части в Приложении А.

В данных дефектограммах мы видим, ультразвуковые сигналы, отражённые и записанные в болтовом стыке.
Расшифровку дефектограмм проводят инженеры-расшифровщики или операторы дефектоскопной тележки по расшифровке.
Единый центр расшифровки Московской дирекции инфраструктуры (ЕЦР) находится в городе Москва в дорожном центре диагностики и мониторинга (ДИ ЦДМ).
Расшифровка дефектограмм

1) выявления участков рельсов с сигналами, характерными для дефектов в рельсах;
2) выявления участков пути, непроконтролированных при сплошном НК;
3) определения необходимости и сроков назначения вторичного контроля, а также принятия мер по ограничению скорости движения поездов в случае обнаружения сечений рельсов с сигналами, характерными для недопустимых дефектов в рельсах (ОДР);
4) мониторинга состояния проконтролированных рельсов;
5) оценки и корректировки технологии выполнения сплошного НК рельсов;
Расшифровку данных, зарегистрированных при сплошном НК рельсов, выполняют с целью:

1) проверка выполнения графика работы средств сплошного НК рельсов;
2) расшифровка данных, зарегистрированных при сплошном НК рельсов;
3) передача оперативной информации в дистанции пути (инфраструктуры) для организации работ по вторичному контролю рельсов и повторной проверке непроконтролированных участков пути;
4) принятие мер по ограничению скорости движения поездов в случае обнаружения сечений рельсов с сигналами, характерными для недопустимых дефектов в рельсах (ОДР), при необходимости;
5) анализ материалов, подтверждающих выполнение вторичного НК рельсов;
6) контроль сроков выполнения повторной проверки рельсов (в случае отсутствия файла с данными или неудовлетворительного качества зарегистрированной информации) или вторичного контроля рельсов.
Основными задачами подразделения, выполняющего расшифровку данных, зарегистрированных при сплошном НК рельсов, являются:

На специалиста, выполняющего расшифровщику данных, зарегистрированных при сплошном НК рельсов, устанавливается максимальная норма расшифровки в объеме 25 км пути в день или 500 км в месяц. В зависимости от местных условий: бесстыковой или звеньевой путь, состояния пути и т.д. данные нормы могут быть изменены на ±10%.

По окончании расшифровки составляется сводная ведомость мест с подозрениями на дефекты. Выдаётся телеграмма в ПЧ для выполнения вторичного контроля этих отметок.

При проверке стрелочных переводов расшифровщик сравнивает запись с записью бездефектного стрелочного перевода, который представлен графической части в Приложении В
Проверка стрелочного перевода

Во время работы сопровождающий, операторы и сигналисты должны быть одеты в сигнальные жилеты.
Проверку рельсов на двухпутных участках пути следует производить, только двигаясь навстречу правильному движению поездов.
Дефектоскопная тележка при работе на линии должна ограждаться в соответствии с требованиями ЦП–485.
Сопровождающий дефектоскоп работник околотка является руководителем работ по проверке рельсов и несет ответственность за безопасность всех работников, задействованных в этой проверке на своем участке .
Требования безопасности во время работы

В реальной части моего дипломного проектирования мне было дано задание изготовить модель машины выправочно-подбивочно-рихтовочной Duomatic. Модель представляет собой железнодорожную машину выполненную из пластико-композитных материаллов на 3-Д принтере, предназначенную для выправки ж д пути в продольном и поперечном профиле и в плане (рихтовки), а также для уплотнения (подбивки) балласта. Применяется при строительстве, ремонте пути при текущем содержании.
Модель будет использована в качестве наглядного пособия на учебных занятиях междисциплинарного курса МДК 02.03 Машины и механизмы.
РЕАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

Модель машины выправочно-подбивочно-рихтовочной Duomatic

В последние годы в железнодорожной отрасли, наиболее массово использующей ультразвуковые методы для контроля качества многих ответственных объектов (в первую очередь - рельсов), произошли коренные изменения в области неразрушающего контроля На сети дорог ОАО «Российские железные дороги» эксплуатируется более 100 единиц мобильных средств и более 2500 съемных двухниточных средств дефектоскопии с регистраторами для поиска контактно-усталостных дефектов в рельсах при расшифровке, и обеспечения требуемого уровня безопасности движения поездов.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ