10.14489/td.2016.11.pp.016-024

2016, 11 ноябрь (November)

DOI: 10.14489/td.2016.11.pp.016-024

Марков А. А.
ПОВЫШЕНИЕ ВЕРОЯТНОСТИ ОБНАРУЖЕНИЯ ДЕФЕКТОВ В РЕЛЬСАХ
(с. 16-24)

Аннотация. На базе анализа сложившейся технологии рассмотрены история развития, современное состояние и новые требования по дефектоскопии железнодорожных рельсов. Приведен перечень задач, решаемых при неразрушающем контроле рельсов. Для конкретизации решаемых задач впервые предложено рассматривать вероятности обнаружения дефектов в сечении рельсов по определенным зонам. Наибольшее количество отказов рельсов (до 70 %) происходит по поверхностным и внутренним дефектам головки рельсов. Показано, что для поверхностных зон, в дополнение к ультразвуковым методам, можно эффективно применять магнитодинамический и визуальный методы контроля. Совместный анализ результатов видеорегистрации, сигналов магнитодинамического и ультразвукового методов дает синергетический эффект и обеспечивает максимальную вероятность обнаружения дефектов. При поиске дефектов в глубинных слоях используются разные способы и схемы прозвучивания ультразвукового метода. Для контроля участков пути с поврежденными поверхностями рельсов эффективно применение ультразвуковых колесных преобразователей с упругой оболочкой. Приведена информация о приборах и комплексах дефектоскопии рельсов, в том числе о дефектоскопе-томографе, измеряющем размеры трещин. Показано, что только комплексное применение методов обеспечивает требуемую достоверность как при контроле рельсов в пути, так и на рельсосварочных предприятиях.

Ключевые слова: рельсовая дефектоскопия, неразрушающий контроль, ультразвуковые методы, магнитодинамический метод, визуальный метод, поперечная трещина, вероятность обнаружения, размер трещины.

Markov A. A.
INCREASING THE PROBABILITY OF DETECTION OF CRACKS IN RAILS
(pp. 16-24)

Abstract. The article considers the history, modern state and new demands for detection of the cracks in rails according to the current railroad inspection technology. The objectives of nondestructive rail testing are enumerated. For the first time we offer to associate a probability of detection of defects with areas of cross-section in the rail. The most of rail failures (up to 70 %) are resulted from the surface and internal rail head flaws. It is shown that the Magnetic Flux Leakage (MFL) and visual methods can be effectively applied to the surface areas in addition to the ultrasonic method. The joint analysis of video, MFL and ultrasonic data gives a synergistic effect and essentially increases the defect detection probability. To detect deepseated defects the various ultrasonic techniques are applied. The ultrasonic wheel transducers with an elastic shell are effectively used to evaluate the rail surface. The information about various nondestructive rail testing equipment including innovative ultrasonic tomograph with defect sizing capability is presented. It is shown that only joint application of nondestructive methods ensures adequate detection reliability as applied both to track-laid rail and at rail welding facilities.

Keywords: rail NDT, nondestructive testing, ultrasonic methods, magnetic flux leakage method, visual method, transverse crack, detection probability, crack sizing.

+ - Информация об авторах (About the Authors) Click to collapse

Рус

А. А. Марков (ОАО «Радиоавионика», Санкт-Петербург, Россия) E-mail: Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра.

Eng

A. A. Markov (Radioavionica Corporation, St. Petersburg, Russia) E-mail: Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра.

+ - Библиографический список (References) Click to collapse

Рус

1. Бирюзов В. П. Об основных направлениях развития систем диагностики и мониторинга путевого хозяйства до 2025 г. // Путь и путевое хозяйство. 2015. № 4. С. 4 – 8.
2. Признаки дефектных и остродефектных рельсов: НТД/ЦП-3-93. М.: Транспорт, 1993.
3. Инструкция «Дефекты рельсов. Классификация, каталог и параметры дефектных и остродефектных рельсов». Утв. ОАО «РЖД» распоряжением № 2499 р от 23.10.2014. М., 2014. 140 с.
4. Мазов Ю. Н., Сычев В. П. Обоснование классификации и сроков замены остродефектных рельсов // Путь и путевое хозяйство. 2015. № 8. С. 2 – 6.
5. Шур Е. А. Повреждения рельсов. М.: Интекст, 2012. 192 с.
6. Рейхарт В. А. Анализ дефектов в рельсах // Путь и путевое хозяйство. 2011. № 4. С. 20 – 25.
7. Иванов П. С., Зайцев Н. И., Кремнев Е. А. Гайворонский В. П. Анализ дефектов рельсов // Железнодорожный транспорт. 2010. № 10. С. 58 – 60.
8. Бели Я., Немет И. Контактно-усталостные трещины головки рельса // Путь и путевое хозяйство. 2011. № 3. С. 33 – 37.
9. Усталостные повреждения рельсов // Железные дороги мира. 2011. № 6. С. 69 – 75.
10. Пат. на изобр. № 2545493. Способ ультразвукового обнаружения микротрещин на рабочей выкружке головки рельса / А. А. Марков, В. В. Мосягин, А. Ю. Веревкин. Опубл. 10.04.2015 // Бюл. 2015. № 10.
11. Марков А. А. Зарубежные системы контроля рельсов // Путь и путевое хозяйство. 2010. № 9. С. 32 – 40.
12. Гурвич А. К., Довнар Б. П., Козлов В. Б. и др. Неразрушающий контроль рельсов при их эксплуатации и ремонте / под ред. А. К. Гурвича. М.: Транспорт, 1983. 318 с.
13. Марков А. А., Политай П. Г., Маховиков С. П. и др. Комплексный анализ состояния рельсового пути с помощью нового вагона-дефектоскопа «АВИКОН-03» // В мире неразрушающего контроля. 2013. № 3. С. 74 – 79.
14. Марков А. А., Кузнецова Е. А. Дефектоскопия рельсов. Формирование и анализ сигналов. Книга 1. Основы. СПб.: КультИнформПресс, 2010. 290 с.
15. Марков А. А., Кузнецова Е. А. Дефектоскопия рельсов. Формирование и анализ сигналов. Книга 2. Расшифровка дефектограмм. СПб.: Ультра Принт, 2014. 326 с.
16. Антипов А. Г., Марков А. А. Оценка глубины выявления поперечных трещин магнитодинамическим методом в дефектоскопии рельсов // Дефектоскопия. 2014. № 8. С. 57 – 68.
17. Марков А. А., Шпагин Д. А. Ультразвуковая дефектоскопия рельсов. СПб.: Образование-Культура, 2013. 284 с.
18. Марков А. А., Козьяков А. Б., Марков Ю. А. Неразрушающий контроль на рельсосварочных предприятиях. Развитие и перспективы // Путь и путевое хозяйство. 2015. № 7. С. 2 – 8.
19. Марков А. А., Козьяков А. Б., Кузнецова Е. А. Расшифровка дефектограмм ультразвукового контроля рельсов. СПб.: Образование-Культура, 2006. 206 с.
20. Марков А. А., Антипов А. Г. Корреляционный анализ сигналов контроля сварных стыков магнитодинамическим методом // В мире НК. 2015. № 2. С. 74 – 77.
21. Пат. на изобр. № 2340495. Способ оценки дефекта в головке рельса / А. А. Марков, В. В. Мосягин, М. В. Кескинов. Опубл. 10.12.2008 // Бюл. 2008. № 34.
22. Мосягин В. В., Марков А. А. Обнаружение и оценка поперечных трещин под поверхностными расслоениями головки рельса // В мире НК. 2015. № 2. С. 68 – 73.

Eng

1. Biriuzov V. P. (2015). Main directions of diagnostic development and monitoring systems track facilities until 2025. Put' i putevoe khoziaistvo, (4), pp. 4-8. [in Russian language]
2. Symptoms of defective and heavily defective rails. Technical documentation No. NTD/TsP-3-93. Moscow: Transport. [in Russian language]
3. Rails defects. Classification, catalogue and parameters of defective and heavily defective rails. (2014). Order No. 2499r. Moscow: OJSC «Russian Railways» [in Russian language]
4. Mazov Iu. N., Sychev V. P. (2015). Justification of the classification and timing of replacement of heavily defective rails. Put' i putevoe khoziaistvo, (8), pp. 2-6. [in Russian language]
5. Shur E. A. (2012). Rails damage. Moscow: Intekst. [in Russian language]
6. Reikhart V. A. (2011). Analysis of defects in rails. Put' i putevoe khoziaistvo, (4), pp. 20-25. [in Russian language]
7. Ivanov P. S., Zaitsev N. I., Kremnev E. A. Gaivoronskii V. P. (2010). Analysis of rail defects. Zheleznodorozhnyi transport, (10), pp. 58-60. [in Russian language]
8. Beli Ia., Nemet I. (2011). Contact fatigue cracks of the railhead. Put' i putevoe khoziaistvo, (3), pp. 33-37. [in Russian language]
9. Fatigue damage of the rails. (2011). Zheleznye dorogi mira, (6), pp. 69-75. [in Russian language]
10. Markov A. A., Mosiagin V. V., Verevkin A. Iu. (2015). A method of ultrasonic detection of cracks in the working fillet of the railhead. Patent on invention No. 2545493. Russian Federation. [in Russian language]
11. Markov A. A. (2010). Foreign systems of rails testing. Put' i putevoe khoziaistvo, (9), pp. 32-40. [in Russian language]
12. Gurvich A. K. (Ed.), Dovnar B. P., Kozlov V. B. et al. (1983). Nondestructive testing of the rails in operation and maintenance. Moscow: Transport. [in Russian language]
13. Markov A. A., Politai P. G., Makhovikov S. P., Alekseev D. V., Kuznetsova E. A. (2013). Comprehensive railway testing using new Avikon-03M NDT vehicle. V mire NK. 61(3), pp. 74-79. [in Russian language]
14. Markov A. A., Kuznetsova E. A. (2010). Rails NDT. Generation and analysis of the signals. Book 1. Fundamentals. St. Petersburg: Kul'tInformPress. [in Russian language]
15. Markov A. A., Kuznetsova E. A. (2014). Rails NDT. Generation and analysis of the signals. Book 2. Defectograms decoding. St. Petersburg: Ul'tra Print. [in Russian language]
16. Antipov A. G., Markov A. A. (2014). Evaluation of transverse cracks detection depth in MFL rail NDT. Defektoskopiia, (8), pp. 57-68. [in Russian language]
17. Markov A. A., Shpagin D. A. (2013). Ultrasonic testing of the rails. St. Petersburg: Obrazovanie-Kul'tura. [in Russian language]
18. Markov A. A., Koz'iakov A. B., Markov Iu. A. (2015). Nondestructive testing in the railwelding plants. Development and prospects. Put' i putevoe khoziaistvo, (7), pp. 2-8. [in Russian language]
19. Markov A. A., Koz'iakov A. B., Kuznetsova E. A. (2006). Decoding defectograms in ultrasonic inspection of the rails. St. Petersburg: Obrazovanie-Kul'tura. [in Russian language]
20. Antipov A. G., Markov A. A. (2015). Application of correlation analysis for weld joint inspection by magnetic flux leakage method. V mire NK, 68(2), pp. 74-77. [in Russian language]
21. Markov A. A., Mosiagin V. V., Keskinov M. V. (2008). A method of defect evaluation in the railhead. Patent on invention No. 2340495. Russian Federation. [in Russian language]
22. Mosiagin V. V., Markov A. A. (2015). Detection and evaluation of transverse cracks under the surface bundles of the railhead. V mire NK, (2), pp. 68-73. [in Russian language]

+ - Заказать электронную версию статьи (Purchase digital version of a single article) Click to collapse

Рус

Статью можно приобрести в электронном виде (PDF формат).

Стоимость статьи 350 руб. (в том числе НДС 18%). После оформления заказа, в течение нескольких дней, на указанный вами e-mail придут счет и квитанция для оплаты в банке.

После поступления денег на счет издательства, вам будет выслан электронный вариант статьи.

Для заказа статьи заполните форму:

Форма заказа статьи

Eng

This article is available in electronic format (PDF).

The cost of a single article is 350 rubles. (including VAT 18%). After you place an order within a few days, you will receive following documents to your specified e-mail: account on payment and receipt to pay in the bank.

After depositing your payment on our bank account we send you file of the article by e-mail.

To order articles please fill out the form below: