一、標準編制說明內(nèi)容

1、工作簡要過程，來源、主要參加單位和工作組成員等

依據(jù)中國鐵路總公司印發(fā)的《雙軌式鋼軌超聲波探傷儀暫行技術條件》（TJ/GW157-2017）

和參與的鐵路總公司重大課題項目《高鐵鋼軌淺表層缺陷快速檢測關鍵技術研究及裝備研

制》，國家科技部重大科學儀器開發(fā)專項《在役鋼軌缺陷綜合檢測監(jiān)測設備開發(fā)與應用》，每

年需對軌道交通雙軌探傷設備進行技術狀態(tài)鑒定，軌道交通雙軌探傷采用動態(tài)標定方式，鋪

設低速、高速試驗線，建立由靜態(tài)到動態(tài)、低速到高速的探傷標定體系，保證檢測數(shù)據(jù)的精

準，對軌道交通雙軌探傷設備的技術發(fā)展及應用提供重要的指導作用。該項目的實施，不僅

可以促進我國探傷裝備產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，同時對我國機械設備制造業(yè)及冶金、材料生產(chǎn)的發(fā)展也

具有十分重要的推動作用，對促進相關技術和產(chǎn)業(yè)進步，擴大社會就業(yè)，產(chǎn)生積極的影響。

國內(nèi)主要采用的是超聲波檢測方法，檢測形式主要有大型高速探傷車、中速雙軌電動探

傷車以及手推式單軌探傷車。其中超聲波檢測基本采用水輪探頭，與鋼軌滾動式接觸，可搭

載在大型高速探傷車和中速雙軌電動車上。由于超聲波檢測技術在近表面有反射雜波，所以

只能檢測鋼軌內(nèi)部的較大缺陷。

國內(nèi)外工業(yè)對超聲檢測技術的發(fā)展十分重視，IIW以及各工業(yè)發(fā)達國家的相關學術機構

均設置了專門委員會，以協(xié)調(diào)和促進超聲檢測技術的發(fā)展。世界最早的鋼軌檢測技術由美國

Sperry公司于1928年研發(fā)，由于技術發(fā)展早，工業(yè)生產(chǎn)水平高，至今美國已擁有世界領先

的無損檢測技術。英、德、日等傳統(tǒng)工業(yè)強國在無損檢測及鋼軌檢測領域也開展了許多研究

并取得了突出的成果，其相應的設備和產(chǎn)品在國際上占據(jù)了主要的市場，有舉足輕重的作用。

隨著科技的不斷發(fā)展，多種無損檢測手段被用于鋼軌檢測行業(yè)。Sperry公司研制的大型高速

探傷車，其最高檢測速度可達80km/h，搭載超聲波水輪探頭，可實現(xiàn)實時在線檢測，可對

缺陷進行標定和類型判斷，檢測鋼軌內(nèi)部和軌底的缺陷。

該項目的實施，不僅可以促進我國鋼軌檢測產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，同時對我國檢測設備制造業(yè)及

材料生產(chǎn)的發(fā)展也具有十分重要的推動作用，對促進相關技術和產(chǎn)業(yè)進步，擴大社會就業(yè)，

產(chǎn)生積極的影響。

主要參加單位和工作組成員有：南京航空航天大學，王平、賈銀亮、李開宇、石玉、姚

恩濤；中鐵第四勘察設計院集團有限公司，耿明、許勇、何杰；中國鐵道科學研究院，張玉

1

華、熊龍輝、李培、鐘艷春；南京派光高速載運智慧感知研究院有限公司，徐維磊、趙戰(zhàn)軍。

2、標準化對象簡要情況及制修訂標準的原則

1）標準化對象簡要情況

（1）產(chǎn)品標準

①產(chǎn)品主要品種、產(chǎn)量及生產(chǎn)廠家

目前，鐵路部門廣泛采用鋼軌探傷車對鋼軌進行周期性超聲波探

傷，朔黃鐵路公司自2013年引進鋼軌探傷車，最高檢測速度為80ｋｍ／

ｈ，實現(xiàn)了正線鋼軌快速檢測，具有安全、高效、連續(xù)及全天候的特點，

自運用以來累計檢出重傷400余處，在鋼軌防斷方面發(fā)揮了重大作用。

為此，朔黃鐵路公司通過改造、研發(fā)試驗裝置，制定探輪測試標準，建立

了一套完整的從探輪到系統(tǒng)、從靜態(tài)到動態(tài)的探傷車超聲檢測系統(tǒng)標定體

系，保證檢測數(shù)據(jù)的精準。

鋼軌超聲檢測產(chǎn)品質(zhì)量及其控制系統(tǒng)作為高技術、高附加值的石

油工程裝備，從設計到建造的過程，分別涉及到鋼鐵、裝備制造、電子信

息、工程安裝、無損檢測、通訊、化工、機電等領域，該項目的實施，不

僅可以促進我國鋼軌裝備產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，對我國機械設備制造業(yè)及材料生產(chǎn)

的發(fā)展也具有十分重要的推動作用，對促進相關技術和產(chǎn)業(yè)進步，擴大社

會就業(yè)，產(chǎn)生積極的影響。

②產(chǎn)品主要用途及質(zhì)量情況

本標準依據(jù)這些國際規(guī)范對超聲檢測產(chǎn)品作相關規(guī)定，并結合我國產(chǎn)品制造

和使用的實際情況制定。在符合工業(yè)生產(chǎn)適用性的前提下，盡量降低各項要求、

簡化方法過程，從而達到降低生產(chǎn)成本的目的。針對高風險部件或技術，針對性

的加強檢測產(chǎn)品無損檢測質(zhì)量，提高系統(tǒng)整體可靠性，將對超聲檢測產(chǎn)品工作運

行起到保護的作用。

鋼軌承受車輪傳來的壓力和沖擊載荷，服役過程中出現(xiàn)的傷損直接影響其機

械結構性能和使用壽命。傷損在發(fā)展過程中，將對鋼軌不同位置造成威脅。按照

發(fā)生的位置，可以劃分成鋼軌表面疲勞和應力集中、鋼軌表面裂紋損傷、鋼軌內(nèi)

部核傷、鋼軌軌顎損傷、鋼軌螺孔損傷和軌底損傷。地鐵鐵路鋼軌表面的傷損，

主要表現(xiàn)為鋼軌表面材料組織結構變化和疲勞、擦傷、波磨、軌頭表面及近表面

裂紋、剝離掉塊、踏面壓潰等。

因此，需要多種檢測技術對鋼軌服役的不同時期和不同位置進行檢測。在鐵

路探傷作業(yè)中多采用大型高速探傷車，高速探傷車雖然檢測速度快，效率高，采

用多探輪、多探頭達到高分辨率檢測。但其造價高昂，且地鐵里程相對較少，因

而不適合使用高速探傷車。而現(xiàn)有的超聲雙軌探傷車單軌通道少，分辨率低，故

對高分辨率超聲檢測探傷車具有迫切需求。

2）制修訂標準的原則

2

（1）制修訂標準的依據(jù)或理由

超聲技術在我國應用遍及基礎工業(yè)諸領域。我國在超聲基礎理論的研究方面與國外工業(yè)

發(fā)達國家相比并不遜色，但超聲材料的開發(fā)、超聲設備的自動化和無損檢測水平、精密高效

超聲技術的開發(fā)應用、計算機技術及模擬仿真技術在超聲技術中的應用水平等方面與國外存

在一定差距，研究開發(fā)優(yōu)質(zhì)、高效、低耗、靈活、清潔的先進超聲技術，并將其廣泛應用于

先進制造業(yè)當是我國同仁肩負的歷史使命。

（2）制修訂標準的原則

遵循“面向市場、服務產(chǎn)業(yè)、自主制定、適時推出、及時修訂、不斷完善”的標準編制

原則，并與技術創(chuàng)新、試驗驗證、產(chǎn)業(yè)推進、應用推廣相結合，統(tǒng)籌推進。

在確定本標準主要內(nèi)容時，綜合考慮生產(chǎn)企業(yè)的使用習慣和用戶的利益，尋求最大的經(jīng)

濟、社會效益，充分體現(xiàn)了標準在技術上的先進性和技術上的合理性。

本標準的起草宗旨：在符合適用性的前提下，盡量降低標準的各項要求、簡化方法過程，

從而達到降低生產(chǎn)成本的目的。

本標準在結構編寫和內(nèi)容編排等方面依據(jù)GB/T1.1《標準化工作導則第1部分：標

準的結構和編寫》進行編寫。

本課題集中了科研院所、制造廠商、最終用戶等多方優(yōu)勢，組成創(chuàng)新能力強、知識結構

合理的技術攻關團隊，利用產(chǎn)、研、用技術攻關團隊的優(yōu)勢，可保障本課題的順利進行。

3、采用國際標準和國外先進標準的項目

本標準為自主起草。國內(nèi)尚未有類似的標準，國外已有類似的標準，故本標準采用國際

規(guī)范或國外先進技術。本標準水平為國際先進水平。

4、標準主要內(nèi)容（包括牌號、成分、性能指標、型號、各種參數(shù)、

公式、試驗方法、檢驗規(guī)則等）確定的論據(jù)（包括試驗、驗證、統(tǒng)

計數(shù)據(jù)等），修訂標準時，應列有新舊標準的對比分析。

為了配合設施，根據(jù)生產(chǎn)產(chǎn)品的無損檢測技術要求，必須確保產(chǎn)品的質(zhì)量，我們已經(jīng)建

立了超聲無損檢測方法和技術。依據(jù)中國鐵路總公司印發(fā)的《雙軌式鋼軌超聲波探傷儀暫

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行技術條件》（TJ/GW157-2017）和參與的鐵路總公司重大課題項目《高鐵鋼軌淺表層缺陷快

速檢測關鍵技術研究及裝備研制》，國家科技部重大科學儀器開發(fā)專項《在役鋼軌缺陷綜合

檢測監(jiān)測設備開發(fā)與應用》，國家自然科學基金委員重大科學儀器開發(fā)專項《鋼軌接觸疲勞

及裂紋多物理高速巡檢監(jiān)測技術攻關》，國家科技部國家質(zhì)量基礎的共性研究與應用重點研

發(fā)專項《材料損傷電磁無損檢測與評估關鍵技術研究及儀器研制》。制定相關團體標準以保

證雙軌探傷設備研發(fā)、檢測、使用、維護的標準化。

?本標準規(guī)定了鋼軌缺陷超聲波探傷方法，適用于鋼軌表面?zhèn)麚p超聲波探傷。

?本標準適用于鋼軌無損檢測產(chǎn)品的生產(chǎn)、加工、修復和安裝，對鋼軌傷損的手工或

自動檢測。

?本標準的實施主體為鋼軌超聲無損檢測的產(chǎn)品等

?本標準發(fā)布后，有利于把握產(chǎn)品質(zhì)量，將會給中國帶來良好的社會效益和一定的經(jīng)

濟效益。

5、主要試驗（或驗證）結果的分析、綜述報告、技術經(jīng)濟論證，預

期的經(jīng)濟效果等。

a)探輪攜帶有多個探頭協(xié)同工作的能力，包括但不限于1個0度探頭、1個37度探

頭、2個偏斜70度探頭、3個70°直探頭等不同折射角度的探頭。

b)探輪材料要求應滿足表1要求。

表1探輪材料要求

序號材料要求參數(shù)

1硬度/ShoreA75-85

2阿克隆磨耗cm3/1.61km≤0.04

3拉伸強度/MPa≥14

4拉斷伸長率≥520%

5撕裂強度N/mm≥55

耦合液浸泡后硬度變化/ShoreA±5%

6耦合液浸泡后拉伸強度變化率±20%

耦合液浸泡后拉伸伸長率變化率±15%

熱老化后硬度變化/ShoreA±5%

7熱老化后拉伸強度變化率±20%

熱老化后拉伸伸長率變化率±20%

耐紫外老化后硬度變化/ShoreA±6%

8耐紫外老化后拉伸強度變化率±20%

拉伸強度變化率拉伸伸長率變化率±20%

9刺破強度/N≥200

c)探輪包括輪皮、線纜、耦合水、探頭在內(nèi)的總重量應≤12kg。

4

d)應具備衰減器，且衰減器調(diào)節(jié)范圍為0~110dB，衰減器調(diào)節(jié)精度為0.1dB，衰減

器誤差≤±1/12dB。

e)探頭檢測能力應能滿足軌頭、軌腰、軌底中部、軌底等部位傷損的檢測。包括軌頭、

軌腰和軌底橫向疲勞裂紋、其他部位裂紋(包括縱向垂直裂、斜裂、縱向平裂和螺

孔裂紋等)的檢測。

f)探頭具有一次波和二次波檢測軌頭橫向裂紋的能力。

g)探頭外觀應無損傷，探頭連線應柔韌，接頭插接可靠，屏蔽良好。

h)探頭插拔接頭應符合SJ／T9562．2—1993標準的優(yōu)等品或一等品的要求。

i)探頭各項技術指標應符合TB/T2634中的有關規(guī)定。

j)探頭頻率：2~5MHz，回波頻率≥2.5MHz，回波頻率誤差≤10%。

k)折射角誤差≤2°。

l)橫波探頭分辨率≥20dB。

探輪的材料性能檢驗

材料要求檢驗方法滿足參數(shù)

硬度/ShoreAGB/T531.1

阿克隆磨耗cm3/1.61kmGB/T1689

拉伸強度/MPa

GB/T528

拉斷伸長率

撕裂強度N/mmGB/T529

耦合液浸泡后硬度變化/ShoreA

常溫浸泡72h，滿足GB/T1690

耦合液浸泡后拉伸強度變化率

GB/T528

耦合液浸泡后拉伸伸長率變化率見表一

熱老化后硬度變化/ShoreA

70℃，72小時，滿足GB/T3512

熱老化后拉伸強度變化率

GB/T528

熱老化后拉伸伸長率變化率

耐紫外老化后硬度變化/ShoreA

波長340nm，輻照量0.7，50℃，240h，滿足GB/T16585

耐紫外老化后拉伸強度變化率

GB/T528

拉伸強度變化率拉伸伸長率變化率

刺破強度/NTB/T3360.1

m)常溫條件下，采用精度不低于0.1kg的稱重設備，分別對探輪進行4次稱重，取算

數(shù)平均值作為總重。稱重結果滿足5.1.2.1要求。

n)衰減器按JB／T10061—1999的4.1規(guī)定進行檢驗，檢驗結果應滿足5.1.2.1要求。

o)探輪搭載行走平臺進行標定性實驗，以15km/h的速度，分別連續(xù)20次不間斷的

檢測標定線，通過檢測軟件以及數(shù)據(jù)回放軟件觀察檢測傷損能力與檢測功能。應滿

足5.1.2.1要求。標定試塊標準詳見《T/URTI0010-2020無損檢測軌道交通雙軌探

傷設備標定試塊》。

p)觀察探頭外觀、探頭連線、接頭等，觀測結果應滿足5.1.2.1要求。

一些國際標準對超聲檢測系統(tǒng)完整性檢驗提出的強制性要求，本標準依據(jù)這些國際標準

對基材和自動超聲檢測之間部分作相關規(guī)定，并結合我國超聲檢測制造和使用的實際情況制

定。在符合工業(yè)生產(chǎn)適用性的前提下，盡量降低各項要求、簡化方法過程，從而達到降低生

產(chǎn)成本的目的。針對高風險部件或技術，針對性的加強產(chǎn)品無損檢測質(zhì)量，提高系統(tǒng)整體可

靠性，將確保產(chǎn)品20年工作運行起到了應有的作用。

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6、與有關的現(xiàn)行的方針、政策、法律、法規(guī)和強制性標