Rail Flaw Detection Vehicle Electromagnetic Detection Technology
admin
2022-09-17
钢轨探伤车电磁检测技术
Rail Flaw Detection Vehicle Electromagnetic Detection Technology
技术编号
JS-006
提供单位
南京派光高速载运智慧感知研究院有限公司
技术大类
其他技术
联系人
李鹏程
技术类型
其他技术
电话
15996250298
邮箱
lipengcheng@phstai.cn
适用范围
制造业、交通业、无损探伤检测行业
推荐单位
南京市科学技术局
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技术简要说明钢轨探伤车电磁检测系统采用滑靴式阵列传感器在钢轨上连续滑动的方式进行检测,具有检测原始数据和识别后的图显示功能,能够实时识别钢轨浅表层伤损,自动出具伤损报告。机械部分采用转向架安装方式的电磁支承机构,可安全通过各种铺设方式的钢轨和道岔区,二维激光自动对中系统可实时保持探头与钢轨的相对位置,适用于43kg/m~75kg/m钢轨缺陷高速检测。
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技术提供方南京派光高速载运智慧感知研究院有限公司
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技术主要指标信息连续工作时间,检测数据存储能力,电磁铁激励调整电压范围,采集电路电压放大范围,可检测钢轨浅表层伤损深度
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商业应用情况0
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希望在技术转移过程中得到的帮助/支持
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商业应用单位联系人/电话/邮箱
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设备投资序号 名称 数量 单位 单价(万) 合计(万) 1 电磁检测系统 1 套 200 200 2 激光自动对中系统 1 套 200 200 3 里程定位系统 1 套 200 200 4 电磁支撑机构 1 个 80 80 5 PLC电气控制系统 1 套 30 30 6 视频监控系统 1 套 10 10 7 车体 2 节 300 600 由上表可知估算应用该技术进行新建工程所必需的主要设备以及相关附属设备的一次投入金额约1320万,电磁检测技术仍处于发展中状态,需要不断的更新与优化,在不断的更新与优化中,电磁检测技术会越来越成熟,预估技术寿命至少10年。
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年运行维护费用系统正常运行时单位产品耗费的原材料、水、电等费用,以及耗费的人工费(工资)、设备折旧费、修理费、管理费等维护费用约需要260.7504万元。
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投资回收期搭载电磁无损检测技术的GTC-80钢轨探伤车项目投入资金共需约1600万,第一年试产和销售3台左右套样机,售价为1000万/台,第二年进行完整实际应用,建立故障数据库,应用和销售8套左右整机系统平台,售价为1680万元/台左右,第三年对产品进行国家整体鉴定和推广应用,产品小批量生产和产业化,推广应用销售18台左右,年收入达3亿以上,第四年在全国范围内推广应用,预售80套左右,年收入为13.5亿左右。根据静态投资回收期=累计净现金流量开始出现正值的年份-1+(上一年度累计现金流流量的绝对值/当年净现金流量)=2+1160/1440≈3年。
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附加效益未使用搭载电磁检测技术的钢轨探伤车时,检测钢轨表面损伤只能依靠人工验伤,效率低下,人工数量一般为4个,检测1.3km长度的钢轨伤损约需要1h左右。但是使用搭载电磁检测系统的钢轨探伤车进行伤损检测,检测速度可以稳定在80km/h,可检测钢轨浅表层2mm、4mm、6mm、8mm等伤损,检测精度可以达到90%以上,在人工数量相同的情况下,检测1.3km长度的钢轨伤损只需要1min,大大提高检测效率的同时也没有影响检测精度,与人工探伤相比,检测速度提高了约60倍,节约了时间成本,带来的潜在收益大大增加。例如人工成本减少。
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综合效益高速铁路为代表的铁路快速发展是推动我国“一带一路”战略,实现周边互联互通和形成国际运输通道的关键。但是,随着铁路行车出现高速化、重载化和高密度化的特点,钢轨出现伤损的概率随之增大,钢轨表面产生的缺陷越来越多,若钢轨表面缺陷得不到及时处理,扩展下去会对铁路运输安全造成影响,从而引发的列车脱轨等故障损失也是巨大的。过去我国钢轨伤损检测主要依靠超声波设备人工探伤,效率低,人工依赖强,且传统超声波技术只能检测钢轨内部成形的宏观伤损,无法检测表面早期伤损、浅表面损伤。因此,GTC-80是作为新一代自主知识产权大型钢轨探伤车,利用电磁检测技术检测钢轨表面伤损,打破了国外厂商在这个领域的垄断,是具有重大意义的“卡脖子工程”。钢轨探伤车电磁检测技术不仅可以保障轨道交通的安全运行,而且可以推动高铁轨道检测行业技术的快速发展。
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障碍对技术转移影响等级0
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提交日期2020/12/17
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技术成熟度目前,电磁无损检测技术可以以非接触的方式,检测检测构件的表面与亚表面伤损,检测材料的应力分布,可为钢轨、风机齿轮、特种设备等的生产和维护环节提供材料的无损检测方法和状态评估手段。在高铁的运行速度快、行车密度大,钢轨顶面受到列车载荷挤压和冲击的程度增大使得疲劳裂纹伤损发生的概率提高,而钢轨检修维护的“天窗”时间又更紧张的情况下,各国都采用了电磁无损检测技术,实现对钢轨表面损伤状态的检测。新一代自主化的GTC-80X型钢轨探伤车采用漏磁等电磁技术检测钢轨表面接触疲劳裂纹等表面状态,填补了国内空白,并将国际上通行的电磁巡检0-40km/h的巡检速度提高至最高速度350km/h,实际应用稳定检测速度80km/h,能够检测宽度在200微米甚至更小的的伤损。在检测原理上、指标上,均已领先于国外探伤车,年均试验里程已经达到1万公里,大大领先于国外水平,目前已经是世界上以80Km/h稳定速度巡检年均检测里程最大的大型钢轨探伤车。
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技术适用性与使用条件该技术适用于对现有普通铁路、高速铁路、城市地铁或轻轨等钢轨以及特种设备、钢管、钢板、钢丝等钢材表面与亚表面伤损和材料的应力分布的检测。电磁检测技术对内部伤损的检测能力较弱,针对内损损伤的检测方法仍以超声波检测技术为主进行检测,因此,对于高速、重载和密度高的铁路轨道检测,既需要表面伤损的检测,更需要对内部伤损的检测,因此,利用超声波检测技术与电磁检测技术综合探伤是很有必要的。
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技术稳定性该技术在工程运行过程中非常稳定。采用滑靴式阵列传感器在钢轨上连续滑动的方式进行检测,具有检测原始数据和识别后的图显示功能,能够实时识别钢轨浅表层伤损,自动出具伤损报告。机械部分采用转向架安装方式的电磁支承机构,可安全通过各种铺设方式的钢轨和道岔区,二维激光自动对中系统可实时保持探头与钢轨的相对位置,适用于43kg/m~75kg/m钢轨缺陷高速检测。
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技术安全性该技术应用中不会发生二次污染、易燃易爆高毒性物质泄露等环境、安全事故的风险,也不存在上游资源限制、配套设施不完善、市场接受度不高等系统风险。
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技术转移推广障碍0
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知识产权转让钢轨探伤车电磁检测技术是基于铁路总公司“高铁钢轨浅表层缺陷快速检测关键技术研究及装备研制”重大课题,联合中国铁道科学研究院共同研发。目前拥有相关授权实用新型专利6项(一种钢轨探伤行走平台201922422221.9;一种用于轨道探伤车的控制电路202020477950.4;一种车轮在线超声波自动检测系统的耦合剂稳压施加装置201720856423.2;一种车轮在线超声波自动检测系统的耦合剂施加装置201720856432.1;一种基于巴克豪森效应应力检测系统的检测探头201621252066.0;一种基于漏磁检测的钢轨探伤车用检测探头201621288396.5),以上专利权人均为南京派光高速载运智慧感知研究院有限公司。