Не спешите наказывать монтера. Стратегия текущего содержания пути в Великобритании. Гидравлический способ удаления покрытий, страница 43

• уровень аттестации оператора;
• разрешенные методы неразрушающего контроля;
• требования к установке и ее проверке;
• приемочные критерии;
• документация и формы отчетности;
• требования к чистоте исследуемой поверхности до и после проверки.

Большинство существующих технологий неразрушающего контроля можно разделить на семь методов: механический и оптический; проникающее излучение; электромагнитный и электронный; звуковой и ультразвуковой; химико-аналитический; анализ изображения сигнала; термический. В табл.1 приведены основные технические средства, используемые в этих методах.

Для проверки рельсов в пути обычно применяют ультразвуковой метод. В нем используются импульсные эхо-сигналы и анализ изменений ультразвука. Эти технические средства доказали свою надежность. Однако все существующие методы неразрушающего контроля имеют свои ограничения по применению. На способность выявлять дефекты в рельсах с помощью ультразвуковых методов оказывают влияние:

• состояние поверхности рельса, характеризующееся наличием отслоений и выщербин металла, сетки поверхностных трещин, избыточной смазки, следов от шлифовальных кругов;
• геометрия головки рельса (изношенный профиль);
• форма дефекта и его ориентация;
• электрический или механический шум, проникающий в щуп;
• недостаточно плотный контакт щуп с поверхностью рельса.

Современные ультразвуковые методы проверки построены на использовании жидкого связующего вещества и непосредственном контакте искателя с обследуемой поверхностью. Это ограничивает зону проверяемого сечения рельса. Бесконтактные системы позволяют увеличить площадь проверяемого сечения рельса.

Перспективные технологии

Центр транспортных технологий (TTC, США) и университет Johns Hopkins работали над идентификацией ультразвуковых технических средств, которые можно использовать для проверки рельсов в пути. Университет провел сопоставление различных ультразвуковых устройств, которые можно применять на контактной и бесконтактной основе. В табл. 2 приведены рабочие характеристики ультразвуковых щупов различных типов, приспособленных для сканирования.

Наиболее перспективными являются бесконтактные технические средства. К ним относятся преобразователи, связанные через воздушную среду или водную струю, а также лазерно-оптические.

В табл. 3 сопоставлены данные по бесконтактным устройствам трех типов. Их сравнение показывает, что путем объединения лазер-оптического передающего преобразователя с принимающим, связанным с рельсом через воздушную среду, при дефектоскопии может не потребоваться смачивание рельсов для лучшего проникновения ультразвука в головку рельса. Применение такой бесконтактной системы позволяет устранить или свести к минимуму некоторые ограничения, присущие обычным ультразвуковым методам проверки рельсов.

Предварительные результаты показали, что использование лазерно-оптических передающих преобразователей, объединенных с принимающими, позволяет выявлять поперечные трещины в подошве рельса. Бесконтактный метод, помимо устранения потребности в жидкой связующей среде между преобразователем и поверхностью рельса, сводит к минимуму помехи, возникающие при проверке контактными ультразвуковыми методами стрелочных переводов и глухих пересечений, стыковых накладок, костылей, рельсовых клемм и других элементов пути.

На рисунке показана схема проверки подошвы рельса, имеющего поперечную трещину, с помощью лазерного преобразователя с воздушной связью. Кроме того, изображена запись сигнала при проверке подошвы рельса в двух зонах: отсутствия дефекта и наличия поперечной трещины. Справа показан сигнал высокой частоты, принятый от подошвы рельса без поперечной трещины. Слева представлен высокочастотный сигнал от подошвы рельса при наличии поперечной трещины между передатчиком и приемником, который оказался полностью задемпфированным.