《无损检测 轨道交通 小型钢轨探伤行走平台技术规范-编制说明》

一、标准编制说明内容

1、工作简要过程，来源、主要参加单位和工作组成员等

依据中国铁路总公司印发的《双轨式钢轨超声波探伤仪暂行技术条件》

（TJ/GW157-2017）和参与的铁路总公司重大课题项目《高铁钢轨浅表层缺陷快

速检测关键技术研究及装备研制》，国家科技部重大科学仪器开发专项《在役钢

轨缺陷综合检测监测设备开发与应用》，结合我国钢轨伤损检测主要依靠超声波

设备人工探伤，劳动强度大，且效率极低，实际钢轨检测能力很有限，完全无法

满足高频次、大里程的巡检，造成极大的安全隐患的现状，过去采用定期更换钢

轨或过度维修，又造成了极大的浪费。当下铁路呈现高速、重载和行车密度加大

的特点，车载高速巡检系统的实现是未来的发展趋势。制定相关团体标准以保证

小型钢轨探伤行走平台设备研发、检测、使用、维护的标准化。

主要参加单位和工作组成员有：南京航空航天大学，王平、贾银亮、李开宇、

石玉、姚恩涛；中铁第四勘察设计院集团有限公司，耿明、许勇、何杰；中国铁

道科学研究院，张玉华、熊龙辉、李培、钟艳春；南京派光高速载运智慧感知研

究院有限公司，徐维磊、赵战军。

2、标准化对象简要情况及制修订标准的原则

1）标准化对象简要情况

（1）产品标准

①产品主要品种、产量及生产厂家

国内钢轨伤损巡检过程中，采用电动双轨探伤机器人设备，以电

池动力驱动小型化的车辆，承载轮式为主的超声波检测设备，以不超过

20km/h的巡检速度对钢轨进行探伤，包括合肥超科、中船重工702研究

所的超声探伤车，以及汕头超声的EGT-60型双轨式钢轨超声探伤机器人

等。

朔黄铁路公司自2013年引进钢轨探伤车，最高检测速度为80ｋ

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ｍ／ｈ，实现了正线钢轨快速检测，具有安全、高效、连续及全天候的特

点，自运用以来累计检出重伤400余处，在钢轨防断方面发挥了重大作

用。

②产品主要用途及质量情况

钢轨承受车轮传来的压力和冲击载荷，服役过程中出现的伤损直接影响其机

械结构性能和使用寿命。伤损在发展过程中，将对钢轨不同位置造成威胁。按照

发生的位置，可以划分成钢轨表面疲劳和应力集中、钢轨表面裂纹损伤、钢轨内

部核伤、钢轨轨颚损伤、钢轨螺孔损伤和轨底损伤。地铁铁路钢轨表面的伤损，

主要表现为钢轨表面材料组织结构变化和疲劳、擦伤、波磨、轨头表面及近表面

裂纹、剥离掉块、踏面压溃等。

目前我国钢轨伤损检测主要依靠超声波设备人工探伤，劳动强度大，且效率

极低，实际钢轨检测能力很有限，完全无法满足高频次、大里程的巡检，造成极

大的安全隐患，过去采用定期更换钢轨或过度维修，又造成了极大的浪费。当下

铁路呈现高速、重载和行车密度加大的特点，车载高速巡检系统的实现是未来的

发展趋势。因此，需要一套小型钢轨探伤行走平台技术规范标准，指导小型钢轨

探伤行走平台的研制，提高钢轨检测能力。

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2）制修订标准的原则

（1）制修订标准的依据或理由

钢轨表面伤损多出现在轨头表面处，范围广、早期危害相对较轻，但若不采

取有效措施控制，则会发展为近表面裂纹，将对轨距角造成严重损害。此外，在

钢轨的巡检和探伤作业中，表面伤损的存在会对传统的以超声波技术为主的内部

核伤的判别和鉴定造成严重干扰。

钢轨探伤车电磁检测项目是基于国家自然科学基金委员重大科学仪器开发

专项“钢轨接触疲劳及裂纹多物理高速巡检监测技术攻关”；铁路总公司重大课

题“高铁钢轨浅表层缺陷快速检测关键技术研究及装备研制”的产业化项目，填

补了国内高铁钢轨浅表层缺陷快速检测的技术空白。电磁检测系统采用漏磁、涡

流检测原理，安装在铁路轨道车辆上进行在役钢轨的动态检测，最高检测速度

80km/h为现有超声波检测提供有效补充。

（2）制修订标准的原则

遵循“面向市场、服务产业、自主制定、适时推出、及时修订、不断完善”

的标准编制原则，并与技术创新、试验验证、产业推进、应用推广相结合，统筹

推进。

在确定本标准主要内容时，综合考虑生产企业的使用习惯和用户的利益，寻

求最大的经济、社会效益，充分体现了标准在技术上的先进性和技术上的合理性。

本标准的起草宗旨：在符合适用性的前提下，尽量降低标准的各项要求、简

化方法过程，从而达到降低生产成本的目的。

本标准在结构编写和内容编排等方面依据GB/T1.1《标准化工作导则第1

部分：标准的结构和编写》进行编写。

本课题集中了科研院所、制造厂商、最终用户等多方优势，组成创新能力强、

知识结构合理的技术攻关团队，利用产、研、用技术攻关团队的优势，可保障本

课题的顺利进行。

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3、采用国际标准和国外先进标准的项目

本标准为自主起草。国内尚未有类似的标准，国外已有类似的标准，故本标

准采用国际规范或国外先进技术。本标准水平为国际先进水平。

4、标准主要内容（包括牌号、成分、性能指标、型号、各种参数、

公式、试验方法、检验规则等）确定的论据（包括试验、验证、统

计数据等），修订标准时，应列有新旧标准的对比分析。

依据中国铁路总公司印发的《双轨式钢轨超声波探伤仪暂行技术条件》

（TJ/GW157-2017）和参与的铁路总公司重大课题项目《高铁钢轨浅表层缺陷快

速检测关键技术研究及装备研制》，国家科技部重大科学仪器开发专项《在役钢

轨缺陷综合检测监测设备开发与应用》，国家自然科学基金委员重大科学仪器开

发专项《钢轨接触疲劳及裂纹多物理高速巡检监测技术攻关》，国家科技部国家

质量基础的共性研究与应用重点研发专项《材料损伤电磁无损检测与评估关键技

术研究及仪器研制》。制定相关团体标准以保证双轨探伤设备研发、检测、使用、

维护的标准化。

•本标准规定了双轨探伤车钢轨内部超声波探伤方法，适用于钢轨母材内部

大面积伤损超声波探伤，包括内部核伤、轨底伤损、焊缝伤损状况的检验。

•本标准规定了双轨探伤车钢轨轨头表面电磁探伤方法，适用于钢轨母材顶

表面伤损电磁探伤，包括擦伤、掉块、鱼鳞伤状况的检验。

•本标准规定了双轨探伤设备的动力系统、安全防护措施、限界表准。

•本标准的实施主体为海下油气田开采的产品等

5、主要试验（或验证）结果的分析、综述报告、技术经济论证，预

期的经济效果等。

（1）声波检测装置主要检测伤损和指标

主要检测伤损能力依据铁路总公司《双轨式钢轨超声波探伤仪暂行技术条件》

中规定的人工伤损类型进行标定。如下表所示所有伤损100%检出。

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序号伤损描述序号伤损描述

1轨头，距踏面10mm，φ3×15横孔8螺孔3×25°螺孔裂纹

轨头，自踏面向下斜钻26°，φ4×20

2平底孔9螺孔3×37°螺孔裂纹

轨头，自轨端向上斜钻20°，距踏面

315mm,φ4平底孔10螺孔3×45°螺孔裂纹

4轨颚R4H2横向刻槽11轨底R4H2横向刻槽

5轨颚R5H4横向刻槽12轨底R5H4横向刻槽

6轨颚R6H6横向刻槽13轨底R6H6横向刻槽

7螺孔3mm、5mm水平裂纹

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（2）电磁检测装置主要检测伤损和指标

主要检测伤损能力依据现有轨面的典型伤损进行检测，所有伤损100%检出。

序号伤损描述序号伤损描述

轨头，不同深度，宽度0.2mm的

1裂纹6轨踏面波磨

轨头，不同长度，宽度0.2mm的

2裂纹7踏面局部凹陷

轨头，不同角度，宽度0.2mm的

3裂纹8踏面擦伤

近表面不同埋藏深度的裂

4轨距角鱼鳞纹评估9纹（超声盲区）

5面积3×3mm轨距角掉块

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6、与有关的现行的方针、政策、法律、法规和强制性标准的关系。

本标准与我国的现行法律、法规和强制性国家标准没有冲突。

7、对征求意见及重大分歧意见的处理经过和依据。

本标准制定过程中，尚无出现未采纳的重大分歧意见。

8、标准水平建议，预期的社会经济效果。

本标准依据这些轨道双轨探伤设备相关条例标准对超声探伤以及电磁探

伤部分作相关规定，并结合我国铁路线路运行的实际情况制定。在符合工业生产

适用性的前提下，尽量降低各项要求、简化方法过程，从而达到降低生产成本的

目的。通过多种检测技术加强对钢轨母材易产生伤损的高风险处进行针对性无损

检测，提高系统整体可靠性。同时也将对双轨探伤设备产品工作运行起到了保护

的作用。

综合探伤仪适用于对现有普通铁路、高速铁路、城市地铁或轻轨所使用钢轨

进行检测，该产品工作高效具有优秀的缺陷检出能力，车子行驶稳定，操控性好，

易于拆装，检测轨型范围覆盖43kg/m-75kg/m钢轨。综合探伤仪可分为：双轨式

超声波探伤仪、双轨式电磁探伤仪，并在综合探伤仪的基础上开发出了，综合探

伤仪试验线、探轮标定台，等一系列的产品。

9、贯彻标准的要求和措施建议（包括组织措施、技术措施、过渡办

法等内容），根据国家经济、技术政策需要和该标准涉及的产品的技