CSTM-无损检测 轨道交通 钢轨涡流检测方法编制说明

《无损检测轨道交通钢轨涡流检测方法》团体标准编制说明一、工作简况1.任务来源本标准经中国材料与试验团体标准委员会（以下简称：CSTM标准委员会）无损检测技术及设备领域委员会审查，CSTM标准委员会批准《无损检测轨道交通钢轨涡流检测方法》立项，标准项目归口管理委员会为CSTM/FC94无损检测技术及设备领域委员会，标准计划编号为CSTMLX940000431-2020，由爱德森（厦门）电子有限公司牵头承担《无损检测轨道交通钢轨涡流检测方法》团体标准的制定工作。2.标准制定的背景和目的采用涡流方法对钢轨轨头踏面缺陷进行评估，推荐选择阵列式探头。该技术已在济南铁路局、上海铁路局和郑州铁路局得到广泛的应用。带有交变磁场的检测线圈接近导体时，导体表面和近表面产生涡电流及相应的涡流磁场。涡流磁场的作用是削弱和抵消激励磁场，削弱和抵消的程度取决于导体的物理性能。当导体物理性能没有发生变化时，涡流磁场和激励磁场处于平衡状态。当导体表面出现缺陷时，涡电流和涡流磁场发生改变，涡流磁场和激励磁场的平衡状态被打破，检测线圈的阻抗随之发生变化。通过测量检测线圈的阻抗变化量，可对缺陷进行评估。涡流方法对缺陷评估是通过当量对比方式实现的。根据对比试块不同人工缺陷检测信号变化幅度，操作人员预置标定曲线在仪器内。检测过程中显示的数值，是仪器将信号变化幅度自动比较标定曲线后，转换成当量值显示在屏幕上。采用涡流方法对钢轨轨头踏面缺陷进行评估，可以为确定打磨时机提供依据；或者在打磨后为确定缺陷是否打磨干净提供评价依据。3.工作主要过程按照中国材料与试验团体标准委员会标准制修订程序的要求，《无损检测轨道交通钢轨涡流检测方法》团体标准的编制完成了以下工作：（1）起草阶段：CSTM/FC94无损检测技术及设备领域委员会针对《无损检测轨道交通钢轨涡流检测方法》组建成立了标准起草工作组，确定了标准编写原则和分工，提出标准编制进度安排。计划下达后，成立了以爱德森（厦门）电子有限公司为主要起草单位的编制小组，编制了标准工作组讨论稿。2020年8月通过网络形式召开了标准起草工作会议，会上经过充分讨论和商议，确定组建标准起草工作组单位，标准编写原则和分工，对标准工作组讨论稿的内容进行了细致的讨论，并形成修改意见。会后，工作组全体成员之间通过邮件、微信、腾讯会议等方式进行多次沟通协商、反复修改，于2020年12月形成标准征求意见稿及编制说明，提交秘书处。（2）征求意见阶段：2021年4月16日至17日在山东省济南市召开2021年度第一次标准审议会，审查标准征求意见稿。会后，工作组全体成员之间通过邮件、微信、腾讯会议等方式进行多次沟通协商、反复修改，于2021年5月形成标准征求意见稿及编制说明，提交秘书处公开征求意见。4.主要参加单位及工作组成员本标准起草单位：爱德森（厦门）电子有限公司、中国铁道科学研究院、南昌航空大学、厦门大学、电子科技大学、国电研究院、西安交通大学。本标准主要起草人：林俊明、卢超、黄凤英、曾志伟、田贵云、胡先龙、陈振茂。二、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本标准为旨在规范轨道交通钢轨涡流检测方法。适用于轨道交通钢轨的寿命评估。2.制修订标准的原则（1）制修订标准的依据或理由依据中国材料与试验团体标准制修订管理细则、中关村材料试验联盟团体标准管理办法（试行）制定本标准，规范本领域内各标准的制修订和发布。（2）制修订标准的原则本标准编制遵循经济社会发展需求原则、技术先进和经济合理原则、适应贸易全球化需求原则、维护公众利益原则、协商一致原则、广泛参与和公开透明原则。本标准在结构编写和内容编排等方面依据GB/T1.1—2009《标准化工作导则第1部分：标准的结构和编写》进行编写。三、采用国际标准和国外先进标准的情况在标准的制定过程中，查阅了大量的国内外有关标准及相关文献，发现并无可直接借鉴的国外和国内标准，因此，需要制定钢轨涡流检测评估方法。四、标准主要内容本标准主要包括：1范围2规范性引用文件3术语和定义4方法概要5检测设备6人工标准缺陷试块7操作方法8检测结果的判定9人员资格10检测报告五、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) 主要试验（或验证）结果的分析、综述报告由于轮轨滚动接触，钢轨容易产生裂纹，如不及时维修，容易形成剥离掉块，或进一步发展造成钢轨断裂。及时对钢轨进行打磨维修，可保持钢轨的廓形，保证行车的平顺性。国外采用手推式涡流探伤小车检测高铁钢轨，并提供的裂纹深度值，由此评估鱼鳞纹的严重程度，为打磨维修提供数据参考。国内也研制出了钢轨涡流探伤小车。图1高铁钢轨涡流探伤小车采用涡流方法对钢轨轨头踏面缺陷进行评估，推荐选择阵列式探头。涡流方法对缺陷评估是通过当量对比方式实现。根据对比试块不同人工缺陷检测信号变化幅度，操作人员在仪器内预置标定曲线。检测过程中显示的裂纹深度值是仪器将信号变化幅度自动与标定曲线比较，转换成当量值显示在屏幕上。图2高铁钢轨涡流探伤实验采用涡流方法对钢轨轨头踏面缺陷进行评估，可以为确定打磨时机提供依据；或者在打磨后为确定缺陷是否打磨干净提供评价依据。图3高铁钢轨涡流探伤软件图4高铁钢轨涡流探伤报告2) 技术经济论证国际上，轨道交通钢轨涡流检测方法领域的研究与应用也是开展得比较早，而国内的研究、应用也紧跟国际步伐。在许多轨道交通重要的场合都要求采用涡流检测方法以提高检测结果的置信度。如果能尽快将这种检测方法推广应用，将会带来很大的经济效益，制定《无损检测轨道交通钢轨涡流检测方法》标准的工作势在必行。在充分理解和贯彻国家质量、安全等相关标准的基础上，编写一套详细系统并且通用的检测标准，以规范轨道交通钢轨涡流检测方法和系统，使轨道交通钢轨涡流检测方法有标准可循，检测更加规范，结果更加可靠。3) 预期的经济效果制定本标准，有利于轨道交通钢轨涡流检测的规范化，对保障轨道交通质量安全具有重大意义。无损检测技术对工业、军事、科研上的影响是巨大的。无论那个行业的无损检测，多、快、好、准都是永恒的主题。标准完成后，可以将轨道交通钢轨涡流检测方法推广到诸多领域，应用需求强烈，使用数量巨大，市场前景广阔，具有极好的产业发展前景。六、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现行的方针、政策、法律、法规和强制性标准无冲突。七、对征求意见及重大分歧意见的处理经过和依据该标准的编制过程中，无重大分歧意见。八、标准水平建议，预期的社会经济效果。在标准的制定过程中，查阅了大量的国内外有关标准及相关文献，发现并无轨道交通的钢轨涡流检测方法相关的国外和国内标准。本标准为首次提出，国内领先。制定钢轨轨头踏面涡流检测评估方法标准具有必要性，对地铁和铁路钢轨打磨维修时机提供参考，为轨道交通运行安全提供保障。