Bạn có biết dò khuyết tật đường ray là gì không?

Vài năm trước, chúng tôi đã gặp phải một sự cố thực tế trong điều kiện mùa đông vùng Cực Bắc, khi các toa tàu chở đầy quặng bị trật bánh trên một khu gian đường sắt dài.

Trong quá trình điều tra và giám định kỹ thuật, chúng tôi xác định rằng trên một trong những thanh ray đã vận hành bền bỉ qua nhiều thập kỷ, kim loại ở phần gọi là "đầu ray" đã bị gãy vỡ do xuất hiện các vết nứt mỏi tiếp xúc. Để giảm thiểu rủi ro trật bánh trong tương lai, trong phạm vi Công ty đã triển khai đồng bộ các biện pháp kiểm tra định kỳ đường ray và các bộ phận ghi đường sắt bằng thiết bị dò khuyết tật, có khả năng phát hiện khuyết tật trên cả hai dải ray dọc theo toàn bộ chiều dài và tiết diện ray khi kiểm tra liên tục với tốc độ di chuyển lên tới 4 km/h.

Vậy thực chất dò khuyết tật đường ray là gì? Đây là tổ hợp các phương pháp kiểm tra không phá hủy (NDT) được áp dụng để phát hiện kịp thời các khuyết tật trong ray và ngăn ngừa tai nạn đường sắt. Dò khuyết tật giúp:

• phát hiện các vết nứt, tách lớp, lỗi không ngấu, ăn mòn và các bất liên tục khác trong kim loại;
• đánh giá tuổi thọ còn lại của đường ray và các mối hàn nối ray;
• lập kế hoạch sửa chữa và thay thế ray chủ động thay vì khắc phục hậu quả tai nạn;
• đảm bảo an toàn chạy tàu, bao gồm cả khi vận chuyển hàng nguy hiểm.

Có một số phương pháp dò khuyết tật chính sau đây:

• Kiểm tra siêu âm (UT) — phương pháp phổ biến nhất mà chính chúng tôi đang áp dụng. Sóng siêu âm (thường ở tần số 2,5 MHz) được truyền vào kim loại, và dựa trên các tín hiệu phản xạ để xác định các khuyết tật bên trong: vết nứt, tách lớp, hư hỏng ở đầu ray, cổ ray và đế ray. Thường sử dụng nhất là phương pháp xung phản xạ, phương pháp bóng gương và phương pháp truyền qua.
• Kiểm tra từ tính và bột từ — hiệu quả đối với các vết nứt bề mặt và sát bề mặt. Bột từ được rắc lên thanh ray đã được từ hóa: bột sẽ tụ lại ở những vị trí có khuyết tật nơi từ trường bị biến dạng. Phương pháp này đặc biệt hữu ích để kiểm tra các mối hàn và những vùng tiếp xúc âm học kém.
• Phương pháp dòng điện xoáy — hoạt động dựa trên trường điện từ và dòng điện cảm ứng sinh ra trong kim loại. Phát hiện tốt các vết nứt vi mô, kể cả trong các mối hàn nhiệt nhôm. Đây là phương pháp không tiếp xúc, rất thuận tiện để tự động hóa.
• Kiểm tra trực quan‑đo lường — bước cơ bản: quan sát và đo đạc hình học thanh ray, phát hiện các vết mẻ, bong tróc, ăn mòn, sai lệch hình dạng. Được thực hiện tại hiện trường và luôn bổ trợ cho các phương pháp khác.
• Kiểm tra bằng tia X (chụp ảnh phóng xạ) — được áp dụng hạn chế tại các khu vực đặc biệt quan trọng khi cần độ chi tiết tối đa về cấu trúc kim loại.

Sau khi xe đẩy dò khuyết tật đi qua và khi nghi ngờ có khuyết tật trên đường ray, bộ ghi hay mối hàn, chúng tôi chủ yếu sử dụng máy dò khuyết tật một ray RDM-11 với phần mềm cho phép hiển thị kết quả kiểm tra trực tiếp trên màn hình thiết bị theo thời gian thực, cũng như lưu trữ và xem lại các giản đồ khuyết tật.

Tất nhiên, việc kiểm tra đường ray và các bộ phận ghi đường sắt được quy định nghiêm ngặt và thực hiện theo lịch trình phê duyệt hàng năm; đặc biệt đối với các tuyến đường liên quan đến vận chuyển hàng nguy hiểm, hoặc các tuyến có mật độ vận tải từ 25 triệu tấn/năm trở lên, hay tốc độ chạy tàu từ 40 km/h trở lên, chúng tôi tiến hành kiểm tra thường xuyên hơn, ít nhất 2 lần mỗi năm.

Kết quả giải đoán giản đồ kiểm tra siêu âm đường ray và các bộ phận kim loại của ghi đường sắt được lưu trữ dưới dạng điện tử và bản cứng trong thời gian ít nhất một năm.

Còn tại đơn vị của bạn, phương pháp dò khuyết tật có được áp dụng không?