Приложение К (обязательное). Неразрушающий контроль рельсов

Приложение К
(обязательное)

Неразрушающий контроль рельсов

К.1 Общие положения

К.1.1 НК рельсов должен обеспечивать сканирование с регистрацией сигналов и сопутствующей контролю информации в электронном виде и выдачу протокола, содержащего информацию, достаточную для однозначности определения результата контроля конкретного идентифицированного рельса.

К.1.2 НК должен обеспечивать выявление следующих дефектов и недопустимых отклонений рельсов от требований настоящего стандарта в пределах чувствительности метода НК:

- внутренних несплошностей в головке, шейке и средней части подошвы, которой является проекция толщины шейки рельса на внешнюю поверхность подошвы рельса (5.6);

- дефектов макроструктуры рельсов в головке и шейке (5.6);

- дефектов поверхности катания головки и основания подошвы (5.7.1);

- недопустимых отклонений формы и размеров поперечного сечения рельса (5.2.1);

- недопустимых отклонений от прямолинейности рельсов, скручивания (5.2.5, 5.2.6).

К.1.3 НК подвергают рельсы по всей длине. Концевые участки рельсов, не проконтролированные при автоматизированном НК, подлежат обрезке либо дополнительному механизированному или ручному НК. Длина концевых участков рельсов, не подвергаемых автоматизированному НК, должна быть указана в технологической документации на НК.

К.1.4 Для выявления дефектов в рельсах при их производстве могут применяться следующие методы НК:

- метод А - ультразвуковой импульсный зеркально-теневой метод для выявления несплошностей и дефектов макроструктуры в области головки и шейки, не обнаруживаемых ультразвуковым эхо-методом;

- метод Б - ультразвуковой импульсный эхо-метод для выявления несплошностей и дефектов макроструктуры в области головки, шейки и средней части подошвы;

- метод В - вихретоковый, магнитный, ультразвуковой или другой метод для выявления дефектов поверхности;

- метод Г - оптический или другой метод для выявления дефектов в виде отклонений от прямолинейности, скручивания, формы и размеров поперечного сечения рельсов.

К.1.5 Контроль соблюдения требований 5.2.1, 5.2.5, 5.2.6 и 5.6.2, 5.7.1 методами А, Б, В, Г осуществляется с учетом категории рельсов.

К.1.6 При НК рельсов методами А и Б должно быть обеспечено прозвучивание поперечных сечений рельса с шагом не более 2,5 мм.

К.1.7 Используемые для настройки аппаратуры НК меры должны быть поверены, настроечные образцы - аттестованы (калиброваны).

К.2 Неразрушающий контроль рельсов методом А

К.2.1 При НК рельсов методом А ЭМАП располагают над поверхностью катания (рисунок К.1а) и у боковой поверхности головки (рисунок К.1б) так, чтобы плоскости поляризации возбуждаемых поперечных волн совпадали с плоскостью поперечного сечения рельса.

Рисунок К.1 - Схемы сканирования при НК рельсов методом А

К.2.2 Номинальные значения частот возбуждаемых ультразвуковых колебаний должны быть в пределах от 1,5 до 2,0 МГц. Допуск на отклонение частоты от номинального значения не должен превышать  10 %.

К.2.3 Контроль рельсов со стороны поверхности катания головки (см. рисунок К.1а) должен быть выполнен по амплитуде второго донного импульса при условной чувствительности не менее 12 отрицательных дБ.

К.2.4 Контроль рельсов со стороны боковой поверхности головки (см. рисунок К.1б) должен быть выполнен по минимальной из одновременно измеряемых амплитуд первого и второго донных импульсов при условной чувствительности не менее 12 отрицательных дБ.

К.2.5 Настройка условной чувствительности должна быть выполнена по опорному отражателю (поверхность основания подошвы или боковая поверхность головки).

К.2.6 Минимальный условный размер (протяженность проекции на продольную ось рельса) фиксируемых несплошностей должен быть не более 50 мм.

К.3 Неразрушающий контроль рельсов методом Б

К.3.1 При НК рельсов методом Б должны быть использованы продольные волны. Допускается использование поперечных волн.

К.3.2 Головку рельса контролируют с обеих сторон и с поверхности катания. Расположение преобразователей должно обеспечивать контроль:

- не менее 70 % поперечного сечения головки рельса, рисунок К.2а;

- не менее 60 % поперечного сечения шейки, рисунок К.2б;

- поперечного сечения подошвы в зоне проекции шейки, рисунок К.2в.

Контролируемые площади сечений рельса условно определяются проекциями номинальных размеров преобразователей.

К.3.3 Номинальные значения частот возбуждаемых ультразвуковых колебаний должны быть:

- для продольных волн - от 2,5 до 5,0 МГц (при контроле головки, шейки с поверхности катания головки и с основания подошвы) и от 5,0 до 7,5 МГц (при контроле шейки сбоку);

- для поперечных волн - от 1,5 до 2,0 МГц.

Допуск на отклонение частоты от номинального значения не должен превышать  10 %.

Рисунок К.2 - Схемы сканирования и зоны контроля рельсов методом Б

К.3.4 Чувствительность контроля методом Б должна обеспечивать выявление следующих опорных отражателей диаметром (2,0 0,1) мм:

а) в головке рельсового образца:

1) в виде плоскодонных отверстий глубиной (15,0 1,0) мм, выполненных под углом 90°  1° к противоположной грани головки (рисунок К.3а);

2) в виде плоскодонных отверстий глубиной (15,0 1,0) мм, выполненных под углом 8°  1° к оси дефектов, указанных на рисунке К.3а (рисунок К.3б);

3) в виде сквозного отверстия (рисунок К.3в);

Примечание - Стрелками показаны отверстия. Допуск на размеры составляет  1,0 мм,  1°.

Рисунок К.3 - Расположение опорных отражателей в головке образца

б) в шейке рельса: в виде плоскодонных отверстий глубиной до оси симметрии сечения рельса (рисунок К.4);

в) в подошве рельса: в виде сквозного отверстия (рисунок К.5).

К.3.5 Контроль рельсов методом Б следует выполнять при условной чувствительности аппаратуры, повышенной на 2-4 дБ относительно уровня чувствительности, обеспечивающего выявление в мерах или настроечных образцах опорных отражателей по К.3.4. Для подтверждения длины неконтролируемых концов рельсов допускается изготавливать отражатели диаметром (4,0 0,1) мм.

1 - средняя линия

Рисунок К.4 - Расположение отражателей в шейке образца

1 - осевая линия отверстия

Рисунок К.5 - Расположение отражателя в подошве образца

К.4 Оценка качества рельсов по результатам неразрушающего контроля методами А и Б

Рельсы считают годными по результатам контроля методами А и Б при отсутствии сигналов о наличии дефектов.

При обнаружении сигналов о наличии дефектов рельс считают условно-дефектным и проводят повторный контроль методом А или Б (соответственно) при повышенной на 2 дБ чувствительности по сравнению с чувствительностью, указанной в К.2.3-К.2.4 и К.3.5 (соответственно), и пониженной в два раза скорости перемещения рельса. Допускается повторение контроля после проведения зачистки рельса.

При отсутствии возможности повторного контроля автоматизированными средствами контроля и/или получения отрицательных результатов при повторном контроле, а также по другим несоответствиям, требующим дополнительной проверки, контроль проводят соответствующими методами "вручную" с применением соответствующих средств контроля.

При принятии решений о соответствии или несоответствии условно-дефектных рельсов контролируемым требованиям приоритет имеют результаты, полученные методами контроля "вручную".

К.5 Неразрушающий контроль рельсов методом В

К.5.1 Рельс должен быть подвергнут НК методом В:

- на поверхности катания головки в зоне 24 мм (для рельсов типов Р65, Р75) или  22 мм (для рельсов типа Р50) от оси симметрии поперечного сечения рельса;

- на нижней (опорной) поверхности подошвы; при этом неконтролируемая зона плоской части подошвы с каждого края подошвы не должна превышать 5 мм.

К.5.2 НК рельсов методом В должен обеспечивать выявление обеих моделей дефектов, имеющих размеры, указанные в таблице К.1, или одной из них - глубиной 1,0 мм и длиной до 30 мм. Для подтверждения длины неконтролируемых концов рельсов допускается изготавливать модель дефектов в виде поперечной канавки по контуру рельса, глубиной 2,0 мм, шириной до 2,0 мм. Допуск на размеры моделей дефектов по глубине и ширине  0,1 мм, по длине -  0,5 мм.

Таблица К.1 - Размеры моделей поверхностных дефектов

В миллиметрах

Расположение модели дефекта	Глубина, мм	Длина, мм, не более	Ширина, мм
Вдоль продольной оси рельса	1,0	30,0	0,5
Перпендикулярно к продольной оси рельса	1,5	30,0	0,5

К.5.3 При обнаружении сигналов о наличии дефектов рельс считают условно-дефектным. Решение о дефектности рельса принимают по результатам визуального контроля. В случае необходимости условно-дефектный рельс подвергают повторному автоматизированному контролю при пониженной в два раза скорости перемещения рельса или ручному (механизированному) контролю. Окончательное решение о соответствии качества поверхности рельса требованиям стандарта принимают по результатам визуального контроля.

К.6 Неразрушающий контроль рельсов методом Г

НК рельсов методом Г должен обеспечивать выявление дефектов в виде отклонений от прямолинейности, от размеров поперечного сечения и скручивания рельсов в соответствии с требованиями настоящего стандарта.