레일의 초음파 결함 탐지: 원리 및 역할

1. 레일 내부 검사가 필요한 이유

레일은 표면 위로 기차를 운반하지만 그 안전은 내부에 무엇이 있는지에 달려 있습니다. 제조 과정에서 압연 및 냉각으로 인해 강철에 기공, 개재물, 수축 및 미세-균열이 남을 수 있습니다. 사용 중에 피로 증가로 인해 작은 내부 결함이 가로 파손으로 바뀔 수 있으며, 가로 파손은 레일 파손으로 가장 자주 이어지는 레일 결함 등급입니다. 표면 검사에서는 이러한 내부 기능을 확인할 수 없습니다. 따라서 초음파 테스트는 공장, 건설 현장 및 선로에서 레일 품질 관리의 중추입니다.

초음파 검사는 20kHz 이상의 기계적 파동을 기반으로 하는-비파괴 방법입니다. 파도는 좋은 방향성을 가지고 레일 강철을 통해 이동합니다. 균열, 기공 또는 함유물과 같이 서로 다른 음향 임피던스를 갖는 인터페이스를 만날 때 에너지의 일부가 반사됩니다. 프로브는 펄스를 방출하고 에코를 수신하며 기기는 이를 A-스캔 신호 또는 B-스캔/C-스캔 이미지로 표시합니다. 에코의 위치는 결함의 깊이를 제공하고 진폭은 크기 등급을 제공하며 에코 모양은 작업자가 반사경의 특성을 판단하는 데 도움이 됩니다. 이 방법의 일반 원리는 ISO 16810을 따르고, 선로의 레일 테스트는 철도 적용 사양이 적용되는 EN 16729-1을 따릅니다.

2. 결함 클래스 및 테스트 구성

프로브 주파수는 분해능과 투과율에 따라 선택됩니다. 2-4MHz 프로브는 투과가 필요한 전체 섹션 스캔에 일반적이며, 주파수가 높을수록 표면 근처의 작은 결함에 대한 분해능이 향상됩니다.- 프로브 각도, 주파수 및 허용 수준을 포함한 실제 설정-은 프로젝트 사양, 선로 내 테스트를 위한 EN 16729-1 및 새 레일에 대한 레일 제조업체의 압연 테스트 절차에 의해 정의됩니다.

3. 생산 품질 관리에서의 역할

공장에서는 최종 압연 및 냉각 후 레일의 전체 길이와 전체 단면을 스캔합니다.{0}} 스캔을 통해 아무리 표면 검사를 해도 드러나지 않는 기공, 수축, 함유물과 같은 롤링 결함을 감지합니다. 합격 수준을 넘는 결함은 표시되고 잘라내며 레일 섹션은 다운그레이드되거나 폐기됩니다. 더 작은 표시는 레일의 추적성 기록에 기록됩니다. 초음파 스캔은 치수, 경도 및 인장 검사와 함께 이형 테스트의 일부이며, 결과는 열 번호 및 레일 번호 추적 시스템을 통해 현장까지 레일을 따라갑니다. 이것이 첫 번째 방어선입니다. 공장에서 중지된 결함은 결코 궤도에 도달하지 않습니다.

4. 건설 및 용접 접합 승인에서의 역할

설치 후 운송, 취급, 리프팅 및 용접으로 인해 레일이 손상됩니다. 용접 조인트는 가장 중요한 영역입니다. 플래시 맞대기 및 알루미늄열 용접에는 외부에서 보이지 않는 불완전한 융합, 기공, 슬래그 및 균열이 포함될 수 있습니다. 일반적으로 당일 또는 승인 기간 내에서 용접 후 모든 용접 조인트에 대한 초음파 테스트가 표준 승인 단계입니다. 스캔은 각진 프로브와 일반 프로브를 사용하여 용접 영역과 열 영향 영역을 다룹니다. 허용 수준보다 높은 표시는 용접을 잘라내고 다시 용접해야 합니다-. 새로 설치된 레일의 전체-길이 스캐닝을 통해 취급 손상을 파악하고 배송된 레일이 공장에서 인증된 레일인지 확인합니다.

5. 서비스 모니터링 및 난간 파손 방지 역할

작동 중에 레일은 모든 바퀴에 부딪혀 굽힘, 온도 스트레스를 받고,-고운송 라인에서는 매우 높은 차축 하중을 받습니다. 내부 결함이 커집니다. 작은 헤드 체크나 웹 결함이 총 수백만 톤 내에서 가로 파손으로 이어질 수 있습니다. 정기적인 초음파 테스트는 시간 경과에 따른 각 레일 길이의 에코 패턴을 비교합니다. 증가하는 표시는-짧은 간격으로 다시 테스트되고, 한계를 초과하는 표시가 있는 레일은 파손되기 전에 교체됩니다. 중량-운송 통로에서 테스트는 달력이 아닌 톤수를 기준으로 일정이 정해집니다. 예를 들어 도보-속도 트롤리를 사용하여 수백만 총 톤마다 순찰하고 두 레일을 더 빠른 속도로 스캔하는 자체 추진 초음파 차량으로 보완됩니다.- 검사 기록은 선로 자산 데이터베이스의 일부이며 레일 교체 계획 주기에 영향을 미칩니다.

6. 일반적인 오해

"레일 표면이 좋아 보이면 레일이 건전한 것입니다."거짓. 피로 균열 및 제조 결함은 내부적으로 증가합니다. 표면 외관은 내부 무결성을 측정하는 것이 아니므로 레일 승인 및 모니터링을 위해 초음파 테스트가 필수입니다.

"초음파 검사로 모든 ​​결함을 찾아냅니다."모든 결함을 찾아내는 방법은 없습니다. 감도는 결함 방향, 위치, 프로브 선택 및 작업자 기술에 따라 달라집니다. 허용 수준 이하의 표시는 설계에 따라 허용되며 한계는 사양에 의해 설정됩니다.

"초음파 테스트를 통과한 용접 조인트는 결코 실패하지 않습니다."거짓. 테스트는 테스트 당시의 접합 상태를 확인합니다. 피로, 부식 및 잘못된 유지 관리는 나중에 새로운 결함을 일으킬 수 있으므로 -사용 중-용접 재테스트가 여전히 필요합니다.

"테스트 빈도는 달력만으로 설정할 수 있습니다."거짓. 대형 운송 라인에서는 누적된 톤수가 테스트 간격을 결정하는 올바른 동인입니다. 캘린더{2}} 기반 일정은 조용한 회선을 과도하게 테스트하거나{3}}바쁜 회선을 과소{4}}테스트합니다.

"프로브 주파수가 높을수록 항상 좋습니다."거짓. 주파수가 높을수록 분해능은 향상되지만 침투가 감소하고 표면 상태에 더 많은 영향을 받습니다. 빈도는 검사 작업의 결함 등급 및 깊이 범위에 따라 선택됩니다.

FAQ

Q1: 초음파 검사는 레일 내부에서 무엇을 감지합니까?

기공, 함유물, 수축, 헤드 점검, 웹 파손, 볼트-구멍 균열 및 용접 결함과 같은 내부 반사기. 에코 위치는 깊이를 제공하고 진폭은 크기 클래스를 제공하며 모양은 반사경의 특성을 식별하는 데 도움이 됩니다.

Q2: 초음파 레일 테스트에 적용되는 표준은 무엇입니까?

일반적인 초음파 테스트 원리는 ISO 16810을 따릅니다. -트랙 레일 검사 요구사항은 해당되는 경우 EN 16729-1을 따릅니다. 공장 테스트 및 용접 승인은 철도청의 관련 제품 및 건설 사양을 따릅니다.

Q3: 용접 후 즉시 용접 레일 조인트를 테스트하는 이유는 무엇입니까?

불완전 융착 등 용접 결함은 용접 공정 중에 기공이나 균열이 형성되어 표면에서 보이지 않기 때문입니다. 승인 기간 내 테스트를 통해 결함이 있는 용접 부분을 포착할 수 있으며, 이때 경제적으로 절단 및 재용접이 가능합니다.-

질문4: 중량물 운송 라인에서 레일은 얼마나 자주 테스트되나요?-

테스트는 일반적으로 총 수백만 톤마다 누적된 톤수에 따라 세부 섹션에는 도보-속도 카트를 사용하고 장거리에는 고속-초음파 차량을 사용하여 일정을 잡습니다. 표시가 발견되거나 트랙 상태가 악화되는 경우 간격이 단축됩니다.

질문 5: 초음파 검사를 통해 레일 파손을 예방할 수 있습니까?

균열 성장을 멈출 수는 없지만 균열이 횡방향 균열의 임계 크기에 도달하기 전에 교체 일정을 정하기 위해 적시에 성장 징후를 감지합니다. 문서화된 추세 데이터를 사용한 정기적인 테스트는 본선의 난간 파손 방지의 핵심입니다.

Q6: 초음파 검사는 누가 수행하며 어떤 자격이 필요합니까?

테스트는 교정된 장비를 사용하여 인증된 NDT 직원(일반적으로 ISO 9712 레벨 2 또는 초음파 테스트와 동등한 자격을 갖춘 직원)에 의해 수행됩니다. 운영자는 표시를 기록하고 추적 기관은 재{2}}테스트부터 즉각적인 교체까지 응답을 결정합니다.