钢轨断裂原因及其防治措施-2015

导读：钢轨断裂原因分析及防治措施，摘要：通过对钢轨断裂原因及其规律进行分析，性的预防措施，并对发生钢轨断裂后的紧急处理措施进行探讨，1钢轨断裂原因分析，是导致钢轨断裂的主要原因，引起两起断轨事故的主要原因是钢轨内部存，由于钢轨焊缝断裂而造成断轨事故的，1．3养护维修上的原因，发生断裂，右股钢轨发生断裂，此次造成钢轨折断的直接原因就是焊补，2钢轨断裂发生的特；发生断轨后的紧急处理方法。

钢轨断裂原因分析及防治措施

摘要：通过对钢轨断裂原因及其规律进行分析，提出针对性的预防措施，并对发生钢轨断裂后的紧急处理措施进行探讨。

1 钢轨断裂原因分析

1．1 钢轨材质方面存在先天不足

钢轨先天性的质量缺陷，是导致钢轨断裂的主要原因。2002年1月，长图线DK152+573处和长图线DK317+450处发生两次线路右侧长轨折断，引起两起断轨事故的主要原因是钢轨内部存在暗核。由于两处暗核的径长分别为2．5、1．8mm，且均存在于钢轨的底部，又是目前钢轨探伤设备很难探测到的核伤粒径(既有探伤设备所能探测到的最小核伤粒径为3mm)，再加上管内持续低温且温差大，钢轨内应力增大，导致断轨事故发生。钢轨材质上的某些缺陷，如暗核、细小裂纹、空隙或杂质等，经过车轮重复荷载作用，逐步发展成一个疲劳源，并不断向轨头内部扩展，使钢轨的有效截面很快削弱，以至最后发生断轨。

1．2 现场轨缝的焊接强度低

我国无缝线路钢轨现场施工焊接一般采用小型移动气压焊和铝热焊。铝热焊焊接方法因其具有设备简单、焊接作业效率高、操作简便等特点，被广泛应用。但由于各工序间相互影响程度密切，特别是在低温环境下焊接钢轨时，使得焊接接头的质量难以控制。钢轨焊接接头的质量优劣，直接影响着无缝线路的安全。

据统计，由于钢轨焊缝断裂而造成断轨事故的，占断轨总数的80％以上。大部分有缺陷的钢轨焊缝其强度不能承受降温所产生的温度拉力，在冬季钢轨内部强大的温度拉力作用下焊缝被拉开。特别是铝热焊缝，质量受操作工艺优劣影响较大，难免发生断轨事故。

1．3 养护维修上的原因

2002年3月，长图线威虎岭站1号道岔辙叉后右直股钢轨折断。所断钢轨为鞍钢1988年产，于1996年道岔大修时铺设，属自制轨，轨孔加工时存在误差。由于线路养护维修质量低，有空吊板，导致岔后钢轨集中受力，发生断裂。2002年11月，长图线DK187+646处，右股钢轨发生断裂。该股钢轨10月份曾使用K286焊条进行焊补。此次造成钢轨折断的直接原因就是焊补作业不按照规定进行预热，致使钢轨内部结构发生变化，发生钢轨断裂。由上述断轨事故可以看出，日常的养护维修非常重要。

线路养护不良，如轨面不平顺、道床和路基出现病害、连结零件不密贴等，都会严重地影响钢轨的使用寿命。再者作业时不按规定的尺寸、步骤进行，违章作业，也会引起不良后果。因此，提高工作质量，精心养护好线路，这是防止断轨的重要环节。

2 钢轨断裂发生的特征及规律

2．1 常发生断轨的地段

线路不平顺处，断轨发生的频率大。断轨地段的分布特点：曲线地段比直线地段断轨次数多；坡道上比平坡地段断轨多；制动地段比其他地段断轨多；无缝线路固定区断轨多；道岔基本轨比导曲轨断轨多；岔后夹直线的断轨是直向多，侧向少。

2．2 常发生断轨的部位

断轨多发生在焊缝及其附近，钢轨小腰处，曲线上股，桥梁和道口两头部位。就同一钢轨断面而言，断轨多发生在轨头、轨颚和轨腰部位。

2．3 常发生断轨的时间

断轨多发生在冬春两季，一般在每年的11月下旬至次年的3月上旬。寒冷地区断轨较普通地区严重。而且多发生在一昼夜中气温最低的0时至4时。

3 发生钢轨断裂后紧急处理措施

3．1 及时发现断轨

发挥“五道防线”作用，开展全员防断。主要发挥专业探伤队伍的主力作用，手工检查队伍的补充作用，层层落实钢轨检查责任制，以便能在第一时间内发现断轨。

3．2 发现断轨后会处理

3．2．1 断轨处理原则

最主要的是发现断轨后必须严格执行一防护、二加固、三放行的作业程序。在拦停列车作业时，区间力争在30min内，站内力争在60min内加固完毕，并随即放行列车。

3．2．2 断轨处理方法

(1)普通线路

①应按《铁路工务安全规则》第2．2．11条的规定设置停车信号防护。

②断缝在夹板范围内，紧固接头夹板螺栓和断缝两侧扣件，限速5km／h放行列车。

③断缝在夹板范围以外，用夹板、急救器或夹板、螺栓进行加固。当断缝小于30mm时，限速15km／h 放行列车；30—50mm，限速5km／h放行列车；50—150mm，必须插入短轨头，并在断缝下垫枕木头后，限速5km／h放行列车。

④更换钢轨时，应按《铁路工务安全规则》第2．2．2条办理，更换前要拧紧两端各50m范围内扣件，首次放行列车限速25km／h。

(2)无缝线路(包括焊头)

①应按《铁路工务安全规则》第2．2．11条的规定设置停车信号防护。

②在断缝处上好鼓包夹板和急救器加固，限速5 km／h放行列车。随即，在断缝两端各50m范围内拧紧扣件。如断缝小于30mm，限速可提高至15km ／h；断缝在50～150mm，必须插入短轨头，并在断缝下垫枕木头，限速5km ／h放行列车。已上鼓包夹板的焊缝断裂后，如断缝小于30mm，可紧固接头夹板螺栓，限速15km／h放行列车。

③锯掉断缝前后各一段钢轨，插入不短于6m的短轨，上好夹板和拧紧螺栓，首次放行列车限速25 km／h，以后恢复正常。

④在接近并低于实际锁定轨温时，插入不短于6 m的焊接短轨，进行焊接。

⑤若断缝具备原位焊复的条件时，可采用原位焊复法进行焊接修复。

3．3 新型弹性扣件的应用由于重轨刚度和重枕刚度相结合将使轨道刚度增大，过大的轨道刚度又会恶化轮轨动力相互作用关系。只要车轮踏面或轨道上有微小的不圆顺或不平顺，都会引起动力作用的增长，这些动力又随行车速度的提高而急剧增长。此外，过大的轨道刚度还会引起波磨轨的生成与扩展。因此，设法降低重轨、重枕轨道刚度是十分必要的。