基于超声波检测铁路货车制动管系漏泄技术的应用

田小龙

摘 要：针对铁路货车检修过程中出现的人耳不易察觉的制动管系“微小”漏泄故障，经采用SDT200型超声波检测仪检测后，能快速准确的识别故障部位，有效消除了制动故障隐患，从而大幅度提升了制动装置检修质量。

关键词：铁路货车;制动装置;管系漏泄;超声波检测仪

0 引言

随着铁路改革发展不断深入，以及货车修程修制改革的稳步推进[1]，对车辆制动性能要求越来越高。由于受检修工艺、配件质量的制约以及运行环境的影响，车辆在运行过程中易引发制动故障，从而影响铁路货车安全、有序、高效运行。因此，提高制动检修质量是提升货车检修质量的关键因素之一。

本文主要对铁路货车检修过程中出现的制动管系“微小”漏泄故障，采用SDT200型超声波检测仪进行检测，消除潜在故障隐患，提升制动装置检修质量。

1 制動管系漏泄故障

据统计可知，2019年度货车制动管系漏泄故障检修返工数如表1所示：

从上表可以发现，管系漏泄故障占制动故障总数高达23.6%，因此，制动管系发生漏泄是影响铁路货车检修质量的主要因素。

2 管系漏泄原因分析

制动管系内部充满气体时，其内部压强大于外部压强，造成管系内外产生较大压强差。当漏孔尺寸较大时，人耳可听到管系泄漏声。当漏孔尺寸较小，产生的声波频率大于20 kHz时，人耳就听不到管系漏泄声[2]，故障产生的主要原因从以下三方面进行分析。

2.1 管系变形开裂

由于外界运行环境复杂多变，在受到外力作用、环境腐蚀等因素影响，容易造成制动管系变形，导致焊缝开裂，发生管系漏泄。

2.2 E型密封圈老化变形

在受季节特性、列车管风压冲击以及橡胶密封圈质量缺陷的影响下，制动装置橡胶件易发生材质老化、局部裂纹等现象，造成连接部密封不严，发生漏泄。

2.3 管系制造质量缺陷

制动管系制造质量存在法兰接头与管系中心线不在同一中心线上、管螺纹套丝不符合要求以及管系接头焊接变形等缺陷。强力组装将导致管系法兰连接部位出现较大间隙，引起管系漏泄。

3 超声波检测仪

3.1 测试原理

超声波检测仪的“接触模式”较容易检测到超声波传递的能量，清楚地定义气体流动方向，锁定故障源，更重要的是人耳无法识别的“微小”漏泄产生高频声波，将通过检测仪转换为人耳听到的声音，准确识别管系漏泄部位[3]。SDT200型超声波检测仪如图1所示，罐车制动装置检测如图2所示。

3.2 测试步骤

根据《铁路货车制动装置检修规则》规定：全车漏泄试验，制动主支管及副风缸管系接头不得漏泄，保压1 min，漏泄量不大于5 kPa。超声波测试步骤如下：

（1）测试前准备。先打开仪器SDT200，测出周围具体环境值。

（2）测试中标记。测出环境值后，开始沿着被测管系逐段检测，当SDT200型超声波检测仪数值由较大变化时，重点标记该检测部位。

（3）关键点判断。对于检测数值变化部位，进一步详细观察，如果数值越变越大，越接近泄漏点，超声波音量越大，就可确定该部位为疑似泄漏部位。

（4）故障点确定。当数值越变越大，一段时间数值达到饱和点后，就逐渐变小，慢慢趋近环境值，就可以确定该部位为管系泄漏部位。

4 采用超声波检测仪检测

制动检修作业岗位配备SDT200型超声波检测仪，避免试风作业人员多次反复、盲目查找人耳听不到的管系“微小”泄漏部位，使作业人员能够快速准确的找到管系泄漏位置。具体工艺流程如图3所示。

据统计可知，2019年制动阀作用不良故障与2019年对比情况如表2、图4所示。

从图4中可以发现，2020年车辆制动检修管系泄漏故障返工率相比2019年有大幅度下降，降幅高达80.3%，并一直保持着递减趋势。

5 结论

采用SDT200型超声波检测仪进行管系泄漏检测后，准确定位出用人耳难以判断的故障，有效避免制动装置“带病运行”的隐患，进一步降低了典型制动故障反馈率，使货车检修质量得到了显著提升。

参考文献：

[1]莫涛.铁路货车的发展与关键技术[J].中国科技纵横，2017（13）：60.

[2]陈虎，陈波.关于铁路货车制动管系漏泄原因分析及对策建议[J].内燃机与配件，2020（5）：185-186.

[3]А.М.Ш，孔祥集.制动主管漏泄检测仪[J].国外铁道车辆，1994（1）：54-55.