淺談高壓軟管在鐵路使用中爆裂原因及預防措施

薛衛欣

隨著國家科技產品的迅速發展，經濟水平的不斷提高，高壓膠管在我們的生活中已經被廣泛應用。其范圍主要在工程機械、煤礦工業、冶金鍛壓、各種機床以及各工業部門機械化、自動化液壓系統中輸送具有一定壓力和溫度的石油基液體、氣體等和液體傳動等領域。近年來，尤其是高鐵、地鐵的迅猛發展，使得高壓軟管的傳輸作用更為顯著。為此，總結在使用過程中發生爆裂的原因和制定有針對性的預防措施也尤為重要。

一、引言

高壓軟管因為其制作工藝不同，基本分為高壓鋼絲編織膠管和高壓鋼絲纏繞膠管，但都屬于高壓軟管系列，功能上大多是承壓能力高、適應工作溫度范圍廣等，軟管兩端扣壓不銹鋼接頭或法蘭頭，用于輸送液壓流體方便設備連接。在鐵路上主要使用高壓鋼絲編織軟管，該軟管主要由內膠層、鋼絲層（增強層）和外膠層組成，而鋼絲主要是承壓作用，可以是一層、兩層或三層，外膠層的作用是保護鋼絲層免受機械損傷或物理破壞等。目前鐵路上采用雙層鋼絲編織軟管扣壓不銹鋼接頭制作成軟管總成用于電液轉轍機上，電液轉轍機是新型道岔轉換系統的重要組成部分，而高壓軟管作為其連接件，作用尤為重要。

二、問題描述

上海某鐵路段采用的電液轉轍機在使用過程中某道岔發生定反位無表示故障。正常在道岔尖軌與基本軌道轉換到位密貼后，會正確反映道岔位置，并給出相應表示，但該道岔控制臺顯示異常，經現場人員查看，該道岔電液轉轍機使用的J型6450高壓軟管總成爆裂發生泄漏，無法正常傳輸壓力，設備停止工作，影響鐵路運行，造成社會反響強烈。

三、原因分析

經現場勘查，該電液轉轍機軟管總成安裝屬軌枕式，高壓軟管裸露在外，無防護且長期處于地下潮濕、含酸堿等腐蝕性液體的惡劣環境中，管體外膠層有明顯磨痕和劃傷等損壞，爆裂口處的外鋼絲層嚴重銹蝕、斷裂，致使油液滲出，影響壓力傳輸。以下從幾方面描述軟管情況：

（一）對軟管總成外觀檢查，外膠層多處存有鼓包和明顯由外力磕碰造成的損傷。

（二）解剖軟管總成兩端扣壓接頭，接頭處扣壓受力均勻，鋼絲層及內膠層無損毀斷裂，鋼絲無明顯銹蝕，接頭內無水、油，密封良好，無從接頭處向內滲透現象。

（三）對軟管總成泄露處解剖，鋼絲無拼接，表面嚴重銹蝕、腐蝕等破損、缺失，外銹鋼絲有明顯的液體侵蝕，內膠層有直徑約為2mm爆裂口。可以判定：該部位為失效源發點，因其外膠層破損導致其保護鋼絲層的能力喪失，而使鋼絲層長期受到外界環境等因素的共同影響出現嚴重腐蝕，承壓能力下降，最終出現泄露失效。

（四）對軟管總成鼓包處解剖，鋼絲層與外膠層間未粘接且有大量鐵銹，鋼絲銹蝕;

（五）對軟管總成漏油處及鼓包周圍膠層解剖，鋼絲層和外膠層貼合較好，無銹蝕、損傷等現象。

綜上所述，軟管總成兩端不銹鋼接頭扣壓質量合格，排除從接頭扣壓處向軟管內部滲透液體致使外膠層鋼絲銹蝕原因;而造成泄露爆裂的主要原因一是軟管總成在設備安裝過程中，可能因操作不當或受外力作用，致使管體外膠層發生磕碰造成損傷，操作者未能及時發現，致使較長時間后液體由破損處滲入腐蝕鋼絲層（增強層），最終破裂失效;二是軟管在鐵路隧道中使用，長期處于地下潮濕、或含有化學腐蝕性物質的惡劣環境下，外觀無任何防護措施，軟管與所處的環境條件不兼容，可能導致軟管性能降低或過早失效。

四、預防措施

（一）加強軟管總成原材料入廠檢驗。加工前仔細認真檢查軟管外觀，保證其外膠層完整密閉無缺陷，滿足對增強層的保護要求，對有任何疑議的軟管要及時做出處理，避免潛在破壞。

（二）加強生產過程管控及軟管總成出廠檢驗。在軟管總成生產過程中，強化檢驗監督機制，任何環節要做好包裝防護避免出現機械損傷，如在運輸過程中發生物理磨損要及時發現，召回退換，絕不將有破損的軟管總成帶到現場。

（三）加強設備點檢。設備安裝完畢投入使用后，制定檢查頻次，目測發現軟管總成的接頭滑移，外膠層有鼓包、損壞（有鋼絲裸露在外）等缺陷，軟管硬化、超過最小彎曲半徑或受到壓扁等任何情況，都必須立即聯系廠家及時更換軟管總成，避免造成嚴重后果。

（四）加強軟管總成防護。在運輸和安裝過程中，注意軟管總成防護，防止磕碰或在粗糙的地面和鋒利的物體上拖拽，造成膠管外膠層損傷，對不能避免的應適當采取相關防護措施。

（五）加強軟管總成布排方式安裝。必須優化軟管總成布管線路以減少潛在問題（如由于軟管萎陷、扭曲或接近過熱物體而導致的流體限制等），位置應易于檢查和更換，防止內部鋼絲層變形斷裂，影響軟管使用壽命。

（六）加強外部環境的管理。如果條件允許，可在軟管總成就近安裝溫濕度監測儀，對環境進行通風、除濕，避免接觸含有酸性等化學物質，對存有水、油等液體的部位，要及時清理，保持干燥的工作環境，避免軟管性能下降或過早失效。

五、結語

本文以上海鐵路某電務段電液轉轍機因高壓軟管爆裂泄露導致故障為研究對象，從軟管防護、所處的外部環境等進行了分析，得出導致爆裂泄露壓力的因素，并結合實際生產經驗在分析的基礎上針對性地提出預防措施。為指導軟管總成安裝、設備使用維護、預防軟管爆裂泄露等提供了有效的途徑。（作者單位：石家莊海山實業發展總公司）