鋼鐵常用專用英語詞匯

1、城市軌道交通鋼軌傷損分類方法研究張偉 （吉林鐵道職業(yè)技術(shù)學院，132001，吉林/講師） 摘 要 為適應(yīng)城市軌道交通鋼軌信息化管理的需求，有必要對鋼軌傷損的分類方法及相應(yīng)編號進行研究。根據(jù)某城市軌道交通鋼軌傷損分類的統(tǒng)計結(jié)果，指出了目前城市軌道交通鋼軌傷損分類方法存在的問題，通過對比國家鐵路兩種鋼軌傷損分類方法，提出了適應(yīng)城市軌道交通鋼軌傷損的四位數(shù)字編號分類方法。關(guān)鍵詞 鋼軌傷損 傷損分類 城市軌道交通中圖分類號 Study on Classification of Rail Defects in Urban Rail Transit Abstract： Paper introduction

2、.Keywords：Rail Defects; Classification of Defects; Urban Rail Transit鋼軌傷損是指鋼軌發(fā)生折斷、裂紋及其他影響和限制鋼軌使用性能的各種狀態(tài)1。由于鋼軌材質(zhì)、生產(chǎn)加工、鋪設(shè)、養(yǎng)護維修等原因以及在列車荷載作用下，鋼軌出現(xiàn)傷損是不可避免的，且當傷損積累到一定程度時，將嚴重影響到行車的安全性。因此，對傷損進行分類管理，統(tǒng)計分析鋼軌產(chǎn)生傷損的原因，采取相應(yīng)的措施，以提高鋼軌使用性能3，對于確保行車安全能起到積極的作用。城市軌道交通的運營特征決定了鋼軌傷損類型及特點有別于國家鐵路，因此有必要對城市軌道交通的鋼軌傷損分類進行深入研究。1 鋼

3、軌傷損分類概述鋼軌傷損分類是調(diào)查鋼軌傷損情況和分析其原因的必要手段，是鋼軌傷損管理的重要組成部分4。下面介紹國內(nèi)外鋼軌傷損的分類方法。我國于1959年開始制定鋼軌傷損分類標準，到TB17781986鋼軌傷損分類鐵道行業(yè)標準頒布，均采用兩位數(shù)字編號方法。TB/T217290鐵路鋼軌傷損代碼鐵道行業(yè)標準對1986年標準進行了改進補充，采用五位數(shù)字分類編號方法對傷損鋼軌進行分類和登記，主要用于鐵路鋼軌傷損的信息業(yè)務(wù)處理。我國鐵路目前是按TB17782010鋼軌傷損分類鐵道行業(yè)標準的相關(guān)規(guī)定，采用五位數(shù)字編號方法，將鋼軌在使用過程中出現(xiàn)的傷損分為54種進行分類和登記。國際鐵路聯(lián)盟（UIC）在1959年

4、首次制定了鋼軌傷損分類標準，是一種四位數(shù)字編碼的分類方法。許多國家的鐵路系統(tǒng)將其作為基礎(chǔ)，編制自身的鋼軌傷損分類標準。該標準的最新版本（第四版）已于2002年發(fā)行。 華沙鐵路合作組織（OSJD）于1961年采用三位數(shù)字編碼制定了鋼軌傷損分類標準；1985年OSJD對標準進行了修訂，增加了一位數(shù)字碼用以表示鋼軌傷損程度（普通傷損、裂紋或折斷）；2001年，OSJD再一次修訂標準，修訂后的標準類似于UIC版本。此外，日本國營鐵路（JNR）、美國鐵路工程師保養(yǎng)協(xié)會（AREMA）以及獨聯(lián)體（CIS）等鐵路組織也制定了各自的鋼軌傷損分類方法。我國及國外有關(guān)鐵路組織制定的鋼軌傷損分類標準（或方法）見表1。

5、表1 鋼軌傷損分類標準（或方法）鋼軌傷損分類標準或方法鋼軌傷損編號含義傷損種類第一位數(shù)第二位數(shù)第三位數(shù)第四位數(shù)第五位數(shù)TB17781986鋼軌傷損分類傷損位置及傷損狀態(tài)傷損的主要原因32種TB2172E1990鐵路鋼軌傷損代碼傷損、裂紋和折斷傷損形式鋼軌橫截面上的位置鋼軌長度上的位置傷損的主要原因TB17782010鋼軌傷損分類傷損狀態(tài)在鋼軌斷面上的位置在鋼軌長度上的位置和焊接方法等傷損狀態(tài)的細化鋼軌傷損程度54種國際鐵路聯(lián)盟UIC712R1979鋼軌傷損分類傷損位置焊補方法和接頭焊接方法傷損狀態(tài)其他說明和分類54種國際鐵路聯(lián)盟UIC712R2002鋼軌傷損分類鋼軌長度上的位置、外傷和焊補鋼軌

6、斷面上的位置、和焊補方法傷損類型、性質(zhì)及成因其他特征差異及傷損類型的細化55種華沙鐵路合作組織P7331985鋼軌傷損分類普通傷損、裂紋和折斷鋼軌橫截面?zhèn)麚p位置傷損狀態(tài)長度上的位置、接頭焊接方法72種華沙鐵路合作組織P7332001鋼軌傷損分類鋼軌長度上的位置鋼軌橫截面上的位置傷損性質(zhì)其他說明89種日本國營鐵路路JNR傷損狀態(tài)傷損位置和傷損原因25種獨聯(lián)體國家NTD/TSP-1-3-93傷損位置及傷損狀態(tài)傷損的主要原因傷損狀態(tài)的細化56種美國鐵路工程師保養(yǎng)協(xié)會AREMA傷損狀態(tài)分類名稱（無傷損編號）15種 從表1可看出，盡管各國鐵路組織的鋼軌傷損分類方法和編號都不相同，但所包括的內(nèi)容主要有鋼軌

7、的傷損狀態(tài)（特征和外觀）、傷損原因及傷損位置等信息。2 城市軌道交通鋼軌傷損分類中存在的問題本文收集整理了某城市軌道交通2011年至2012年間的鋼軌傷損數(shù)據(jù)，共統(tǒng)計得到161種鋼軌傷損描述。然而，其鋼軌傷損分類并不規(guī)范，主要存在以下問題：1）鋼軌傷損命名隨意鋼軌傷損帶有主觀描述性質(zhì)，命名隨意不規(guī)范，諸如“軌面有裂縫”、“軌腳爛”、“多孔”等鋼軌傷損信息。2）鋼軌傷損定義模糊鋼軌傷損定義無法反映鋼軌傷損發(fā)生的位置或是傷損目前的狀態(tài)，不利于鋼軌傷損分類管理，諸如“傷損”、“鋼軌表面異樣”、“磨耗嚴重”等。3）鋼軌傷損分類重復部分鋼軌傷損存在重復分類的情況，諸如“魚鱗剝落”與“魚鱗傷引起剝落掉塊”

8、、“軌面剝離”與“軌面掉塊”、“軌腳銹蝕”與“軌底銹蝕”等。4）缺少編號系統(tǒng)城市軌道交通鋼軌傷損分類缺少相應(yīng)的編號，不利于鋼軌傷損的分類與管理。綜上所述，為適應(yīng)城市軌道交通鋼軌信息化管理的需求，必須對鋼軌傷損的分類方法及相應(yīng)的編號進行研究。3 城市軌道交通鋼軌傷損分類方法研究3.1 城市軌道交通鋼軌傷損特點造成城市軌道鋼軌傷損的原因主要為：輪軌作用、環(huán)境因素、焊接等。具體分析如下：1）輪軌作用鋼軌軌頂內(nèi)側(cè)軌距角處由于重復的輪軌載荷作用，產(chǎn)生接觸疲勞裂紋并逐漸擴展，嚴重時會導致斷軌斷輪而造成重大事故，危及城市軌道交通的行車安全。另外，城市軌道交通允許設(shè)置較小的曲線半徑，當列車通過曲線時，輪緣撞擊

9、或貼靠曲線外股鋼軌內(nèi)側(cè)，形成的巨大沖擊力和摩擦力會引起鋼軌的側(cè)面磨耗。2）環(huán)境因素由環(huán)境因素引起的鋼軌傷損主要是鋼軌銹蝕。它是鋼軌受到大氣和電化學的腐蝕而引起的，多發(fā)生于潮濕或有腐蝕的地段。而城市軌道交通地下線路所占比重大，無疑加速了鋼軌發(fā)生銹蝕的速度。3）焊接因素由焊接因素引起的傷損，實際上就是指焊接接頭傷損。城市軌道交通運營線路采用無縫線路，大量減少了軌縫，有效地抑制了傳統(tǒng)的有縫線路鋼軌接頭處的沖擊振動。但是由于輪軌作用關(guān)系的復雜性以及接頭焊接工藝和下部支撐的彈性分布等原因，城市軌道交通運營線路上鋼軌焊接接頭仍是軌道結(jié)構(gòu)的薄弱環(huán)節(jié)之一。3.2 兩種鋼軌傷損分類方法對比國家鐵道行業(yè)標準規(guī)定了

10、鐵路鋼軌各種傷損的分類和編號、傷損描述、傷損原因、檢測方法及應(yīng)采取的措施。但該標準是以國家鐵路為對象制定的，其對于城市軌道交通的適用性有待研究。本文以前后兩版鋼軌傷損分類（1986年版和2010年版本）作為基礎(chǔ)，提出了兩種城市軌道交通鋼軌傷損分類方法。方法一：在鋼軌傷損分類（TB17781986）二位編號的基礎(chǔ)上，增加一項內(nèi)容表示傷損在鋼軌長度上的位置，采用三位數(shù)字分類編號方法。方法二：鋼軌傷損分類（TB17782010）為五位數(shù)字編號，其中第五位數(shù)字表示鋼軌傷損程度，其在本質(zhì)上與鋼軌傷損分類并無關(guān)聯(lián)，故不作考慮，而采用四位數(shù)字分類編號方法。從分類依據(jù)、編號系統(tǒng)以及對城市軌道交通鋼軌傷損的覆蓋

11、率等三方面對上述兩種鋼軌傷損分類方法進行比較，結(jié)果如下：1）分類依據(jù)方法一主要以傷損原因作為鋼軌傷損的分類依據(jù)。方法二主要以傷損狀態(tài)作為鋼軌傷損的分類依據(jù)。鋼軌傷損的形成原因多種多樣，可能是單一的，也可能是綜合性的，在城市軌道交通現(xiàn)場僅根據(jù)傷損狀態(tài)，往往很難確定傷損的主要原因而無法分類，甚至出現(xiàn)錯判。因此，以傷損狀態(tài)作為鋼軌傷損的分類依據(jù)更為合理。2）編號系統(tǒng)方法一采用三位數(shù)字分類編號，具體方法如表2所示。方法二采用四位數(shù)字分類編號，具體方法如表3所示。表2 鋼軌傷損分類編號系統(tǒng)（方法一）第一位數(shù)字第二位數(shù)字第三位數(shù)字傷損位置及狀態(tài)傷損的主要原因傷損在鋼軌長度上的位置1軌頭表面金屬碎裂或剝離2

12、軌頭橫向裂紋（核傷）3軌頭縱向的水平或垂直裂紋4軌頭表面壓陷或磨耗5軌腰傷損6軌底傷損7鋼軌折斷8鋼軌銹蝕9鋼軌的其它傷損0由于鋼軌制造方面的缺陷造成的傷損1由于鋼軌金屬接觸疲勞造成的傷損2由于鋼軌軌面設(shè)計或接頭連接結(jié)構(gòu)缺點造成的傷損3由于鋼軌保養(yǎng)和使用方面的缺點造成的傷損4由于車輪造成的傷損5由于工具撞擊或其它機械作用造成的傷損6由于鋼軌焊接工藝缺陷造成的傷損7由于鋼軌淬火缺陷造成的傷損8由于鋼軌焊補工藝缺陷或接續(xù)線焊接不良造成的傷損9由于上述以外的原因造成的傷損0鋼軌全長1接頭夾板以內(nèi)的接頭范圍2接頭夾板以外的鋼軌上3鋼軌軌端4在接觸焊區(qū)內(nèi)（距焊縫中線+100mm）5在鋁熱焊區(qū)內(nèi)（距焊縫中

13、線+100mm）6在氣壓焊區(qū)內(nèi)（距焊縫中線+100mm）7以其他形式焊接的焊區(qū)表3 鋼軌傷損分類編號系統(tǒng)（方法二）第一位數(shù)字第二位數(shù)字第三位數(shù)字第四位數(shù)字傷損在鋼軌長度上的位置傷損在鋼軌橫截面上的位置傷損狀態(tài)傷損狀態(tài)的細化0鋼軌全長范圍（或全長的大部分）1軌身的局部區(qū)域2夾板接頭（軌端、螺栓孔和夾板長度范圍的鋼軌區(qū)域）3焊補區(qū)域4接續(xù)線焊接區(qū)域5閃光焊接頭（含電極灼傷部位）6鋁熱焊接頭7氣壓焊接頭9其他形式焊接的焊縫和熱影響區(qū)0整個鋼軌截面或外表面1軌頭表面（踏面、軌距角、軌頭側(cè)面）2軌頭內(nèi)部3軌頭下顎4軌腰5螺栓孔6軌底（軌底下表面、軌底邊緣或軌底角側(cè)面）0彎曲變形1磨耗、壓潰、壓陷（或凹陷

14、）2波浪磨耗3接觸疲勞裂紋（剝離裂紋）及其引起的掉塊和疲勞斷裂4內(nèi)部裂紋或內(nèi)部缺陷（白點、夾雜物、成分偏析、淬火缺陷、焊接缺陷、焊補缺陷等）及其引起的疲勞斷裂5表面缺陷及其引起的疲勞斷裂6外傷（擦傷、碰傷等）及其引起的疲勞斷裂7銹蝕及其引起的疲勞斷裂8沒有明顯疲勞裂紋的脆性斷裂9其他0沒有細化1曲線上股軌頭磨耗超限2曲線下股軌頭全長壓潰和輾邊3直線鋼軌交替不均勻側(cè)面磨耗4軌距角處魚鱗狀剝離裂紋、掉塊和疲勞斷裂5軌頭踏面處斜線狀裂紋、局部凹陷和疲勞斷裂6曲線下股軌頭踏面剝離裂紋和淺層剝離掉塊 方法一的編號系統(tǒng)將鋼軌傷損分為32種；方法二編號的編號系統(tǒng)將鋼軌傷損分為54種。3）覆蓋率覆蓋率是指利用

15、某種鋼軌傷損分類編號方法對已經(jīng)統(tǒng)計得到的城市軌道交通鋼軌傷損數(shù)據(jù)進行分類后，得以分類的傷損數(shù)量占總傷損數(shù)量的比例。本文所引用的某城市軌道交通鋼軌傷損數(shù)據(jù)主要是對傷損狀態(tài)的描述，不宜使用以傷損原因作為鋼軌傷損分類依據(jù)的方法一對傷損進行分類。根據(jù)方法二，鋼軌傷損的覆蓋率達到91%。其中，無法使用該方法進行分類的傷損主要是回流電擊造成的傷害和螺栓孔變形。3.3 對城市軌道交通鋼軌傷損分類方法的建議根據(jù)上述兩種鋼軌傷損分類方法的對比結(jié)果，方法二（基于2010版鋼軌傷損分類的四位數(shù)字編號方法）對于城市軌道交通鋼軌傷損的適應(yīng)性較優(yōu)，因此，建議在方法二的基礎(chǔ)上對其中部分傷損狀態(tài)進行修改，并以此作為城市軌道交

16、通鋼軌傷損分類方法。具體修改包括：1）第三位數(shù)字（傷損狀態(tài)），“6外傷（擦傷、碰傷等）及其引起的疲勞斷裂”增加“回流電擊”項。2）第四位數(shù)字（傷損狀態(tài)細化），增加“軌頭踏面處橫向裂紋、局部凹陷和疲勞斷裂”。3）第四位數(shù)字（傷損狀態(tài)細化），增加“接頭螺栓孔變形及裂紋”。4 結(jié)語鋼軌傷損的產(chǎn)生和發(fā)展，直接影響著鋼軌的使用壽命。通過鋼軌傷損的分類和統(tǒng)計分析，可以掌握傷損的規(guī)律和發(fā)展動態(tài)，以便合理安排探傷周期和重點探傷區(qū)段。因此，工務(wù)部門應(yīng)重視鋼軌傷損分類，及時掌握管內(nèi)鋼軌傷損的發(fā)展動態(tài)，并制定合理的養(yǎng)護維修策略。本文總結(jié)了國內(nèi)外鋼軌傷損的分類方法；根據(jù)某城市軌道交通鋼軌傷損分類的統(tǒng)計結(jié)果，指出了目前城市軌道交通鋼軌傷損分類方法存在的問題包括命名隨意、定義模糊、分類重復以及缺少編號系統(tǒng)；通過對比兩種鋼軌傷損分類方法，提出了適應(yīng)城市軌道交通鋼軌傷損的四位數(shù)字編號分類方法。參考文獻1 中華人民共和國鐵道部. TB/T1778-2010，鋼軌傷損分類S. 北京：中國鐵道出版社，2010.2 史密斯. 鋼軌滾動接觸疲勞的進一步研究J. 中國鐵道科學，2002，23（3）：610.3 馮先沛. 鋼軌傷損的分類J. 鐵道建筑，1978（3）：911.4 D F