搭接式副风缸漏泄故障原因分析与防治

冯春锦

摘 要：针对铁路货车搭接式副风缸频繁发生漏泄故障进行了原因分析，并提出了防范措施，以最大限度地减少副风缸漏泄故障。

关键词：搭接式副风缸；漏泄故障；寿命管理；外观检查

中图分类号：U279.3+4 文献标识码：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2017.06.073

目前，60T铁路货车大部分装用搭接式副风缸。副风缸是存储压力空气的容器，可以传递列车制动、保压或缓解指令，司机通过机车上的自动制动阀（大闸）操纵此风缸中的空气压力变化，从而控制全列车各制动机产生应有的动作。但目前副风缸漏泄故障日益突出，当副风缸存储的压力空气漏泄量大于10 kPa/min时，造成货车制动机在制动保压状态下很容易产生自然缓解，危及行车安全。因此，处理搭接式副风缸漏泄故障迫在眉睫。

1 原因分析

1.1 搭接式副风缸制造有缺陷

搭接式副风缸制造方面的缺陷主要体现在以下2个方面：①副风缸抗腐蚀性能差。在运行中，副风缸与空气中的水分形成一层水珠，同时空气中的CO2、SO2、NO2溶解在水珠中形成电解质溶液，并与铁、碳、硫及其他金属和杂物形成腐蚀电池，阳极为铁，阴极为杂物，铁与杂物紧密接触。于是，副风缸产生腐蚀，特别是碳含量为3%～3.4%时，超过了0.12%（碳含量越高，则碳化物越多，腐蚀速度就越快），加上装载带有腐蚀性货物粘在副风缸上，进而加剧了腐蚀，运行一定时间后造成副风缸腐蚀穿孔而漏泄。②副风缸采用HT150铸铁铸造，在铸造过程中产生气孔、裂纹等缺陷并存在于配件内表面，在检验过程中很难发现。副风缸运行时，在综合外力的作用下，这些缺陷渐渐扩大而导致漏泄故障出现。

1.2 副风缸未实施寿命管理

由于副风缸采用HT150铸铁铸造，抗疲劳性能差，制造日期超过10年以后渐渐出现材质疲劳现象，造成副风缸在运行中出现裂纹、裂损、破损而引起漏泄故障。

1.3 副风缸焊缝处漏泄

副风缸焊缝处出现的漏泄故障主要有以下几种：①安装座与缸体焊接时，使用的角钢壁厚为6 mm，角钢两侧满焊后金属材质产生过热，造成焊接处应力集中，运用中承受频繁的纵向冲击和振动后，焊接部位承受外力的能力降低。②焊缝端头存在截面突变，焊后存在残余应力，造成应力集中。③焊缝存在缺陷。部分焊缝存在咬边、弧坑、虚焊等缺陷，焊缝的强度降低，在500 kPa风压、风缸自重、纵向冲击、振动的作用下产生裂纹。④副风缸吊与吊座不在同一平面或副风缸管接口与支管法兰体别劲，作业人员组装时通过火陷矫正方式或采用撬杠撬动相应配件等方式进行强力组装，货车在运行时受到振动力等综合外力的作用，造成副风缸与吊架焊接处或母体产生裂纹。上述情况均会造成副风缸漏泄。

1.4 副风缸外观检查不到位

工作者、质检员和验收员认为有集中微机控制单车试验器把关，在对现车副风缸外观检查时存在应付了事的现象，造成副风缸带病交付使用而漏泄。另外，制造或厂修时，副风缸外观检查纯属人工检查，未采用荧光磁粉探伤设备对副风缸进行全方位的探伤检查，造成副风缸体或焊缝处裂纹、气孔等故障未发现而导致漏泄。

2 建议性防范措施

2.1 提升搭接式副风缸技术水平

采用TCS345铁素体不锈钢制造副风缸。要提升搭接式副风缸技术水平，具体可从以下几方面做起：①在制造过程中，将碳含量控制在0.12%以下，以提高副风缸抗腐蚀性能。这是因为碳含量越高，腐蚀速度就越快。②制造时加入磷并且将含量控制在0.08%～0.15%的范围内，能提高副风缸耐腐蚀性能。因为磷在钢中能均匀溶解，有助于形成致密保护膜。③制造时加入铬并且将含量控制在0.4%～1%的范围内，能提高制动副风缸耐腐蚀性能。因为铬能在钢表面产生致密的氧化膜，提高钢的钝化能力，减缓锈层生长速度。④采用不锈钢压形结构的吊后可以合理布置焊缝，将焊缝间的热影响消除，降低焊后产生的应力。

2.2 完善副风缸造修外观检查

工作者对现车副风缸进行单车试验时，需全方位涂防锈检漏剂查漏；检验人员在整车落成时，必须对副风缸进行全方位检验，对于质量不合格的货车拒交验。同时，制造或厂修时，需采用荧光磁粉探伤设备对副风缸进行全方位的探伤检查。在开展工作时，需注意以下几点：①技术部门需编制探伤岗位作业指导书并在认证通过后方能实施。②探伤工需持2级及以上相关专业证书，并经过铁路局考核合格后取得相关操作证方能进行独立探伤作业。③探伤前，需用抛丸除锈器对副风缸整体外部除锈，外表面清洁度需达到Sa2级，局部不低于Sa1级。④每班开工前需进行探伤机日常性能校验，由探伤工、探伤工长、质检员和监造师共同参加，并确认合格后方能对副风缸进行探伤作业。设备故障修复后需进行日常性能校验。⑤由主管领导亲自组织探伤专职、设备专职、监造师、质检员、工长、探伤工和设备维修工共同进行季度性能校验，合格后由探伤工填写《辆货统-428》，相关校验人員在此《辆货统-428》上签字或签章。

2.3 副风缸实行寿命管理

在副风缸寿命管理方面，需注意以下几点：①副风缸制造日期满10年报废，寿命期限以制造时间为准，时间统计精确到月；②新制造的副风缸需有制造时间和制造厂代号标记，标记应清晰。③当副风缸剩余寿命不足1个段修期或厂修期时，经

检查确认质量状态良好者，可继续装车使用，并由装用单位承担超过使用寿命期的责任；④副风缸无制造单位、时间标记时，不得装用。

2.4 提高副风缸组装质量

在货车厂、段、临修组装副风缸时做到如下要求：副风缸吊与吊座不在同一平面时，或副风缸管接口与支管法兰体别劲时，必须全面查找制动管、管吊座、副风缸吊、缸吊座几何形状、几何尺寸是否符合图标，定位尺寸是否达标，查找出问题症结所在后对症下药，以保证组装质量达标。

3 结束语

搭接式副风缸漏泄故障日益突出，只有不断完善岗位自控、作业互控、人机联控机制，加大防范漏泄故障的执行力，才能最大限度地减少漏泄故障。

参考文献

［1］陈雷，杨绍清.铁路货车段修技术与管理［M］.北京：中国铁道出版社，2004.

［2］黄毅，陈雷，杨绍清.铁路货车检修技术［M］.北京：中国铁道出版社，2010.