我國高速道岔質(zhì)量監(jiān)督的思考

楊 帥

(中鐵物總技術(shù)有限公司，北京，100036)

道岔是鐵路線路的三大薄弱環(huán)節(jié)之一，道岔尤其是高速鐵路道岔的質(zhì)量直接影響著列車的運(yùn)行速度和行駛安全。我國高速道岔體系有著科學(xué)的設(shè)計(jì)理論、精密的加工制造技術(shù)、完善的駐廠質(zhì)量監(jiān)督制度和先進(jìn)的鋪設(shè)維修技術(shù)，高速道岔產(chǎn)品質(zhì)量整體狀態(tài)良好，達(dá)到世界先進(jìn)水平。高速道岔在具備精品質(zhì)量，并保障運(yùn)營安全的同時(shí)，在制造階段也存在一些如同衣服紐扣脫落、冰箱外殼劃痕、衛(wèi)浴漏水等的瑕疵，雖不影響使用安全，但會(huì)帶來煩惱。歷史上，某些質(zhì)量瑕疵在特定的環(huán)境下會(huì)增大風(fēng)險(xiǎn)甚至造成事故，如泰坦尼克號(hào)沉船、俄羅斯庫爾斯克號(hào)潛艇爆炸事件、德國之翼空難等[1-3]。

這些災(zāi)難的代價(jià)是沉重的，總結(jié)其原因?yàn)橹饕獮椋?1)認(rèn)知的歷史局限性，如泰坦尼克號(hào)船板材質(zhì)、德國之翼駕駛艙人員數(shù)量規(guī)定；(2)質(zhì)量不符合標(biāo)準(zhǔn)要求致產(chǎn)品帶缺陷服役，如庫爾斯克號(hào)潛艇；(3)違規(guī)接收質(zhì)量不良的產(chǎn)品，如庫爾斯克號(hào)潛艇。這些事件之后，低溫韌性成了船板鋼的重要指標(biāo)，航空駕駛艙人員數(shù)量有了明確要求，航空制造業(yè)的質(zhì)量控制均有了進(jìn)一步的改善。道岔是鐵路線路的薄弱環(huán)節(jié)之一，尤其是當(dāng)高速列車通過道岔時(shí)，道岔所處的服役狀態(tài)是相當(dāng)復(fù)雜的，任何不符合標(biāo)準(zhǔn)的質(zhì)量瑕疵都可能在動(dòng)態(tài)下被放大，進(jìn)而增大安全隱患，從而威脅列車行駛和人員安全，為進(jìn)一步加強(qiáng)對(duì)高速道岔的質(zhì)量控制，我國于2010年建立了高速道岔駐廠質(zhì)量監(jiān)督制度并開展至今。本文從世界典型質(zhì)量事件的角度，對(duì)我國高速道岔駐廠質(zhì)量監(jiān)督工作進(jìn)行思考，以期進(jìn)一步完善高速道岔駐廠質(zhì)量監(jiān)督工作。

1 不斷拓展認(rèn)知領(lǐng)域持續(xù)完善設(shè)計(jì)理論

我國高速道岔從2005年走產(chǎn)學(xué)研用路線，引進(jìn)國外先進(jìn)技術(shù)，并結(jié)合實(shí)際國情，逐步形成了設(shè)計(jì)研發(fā)、生產(chǎn)制造、質(zhì)量監(jiān)督、運(yùn)營維護(hù)等完整的高速道岔體系。截至2019年底，我國3.5萬km的高速鐵路上分布著近1萬組正線高速道岔，整體質(zhì)量狀態(tài)良好。從2008年第一條高速鐵路開通運(yùn)營以來，經(jīng)過近12年的服役，也陸續(xù)反饋出了一些需要完善的內(nèi)容。如早期開通的部分高速鐵路曾出現(xiàn)高速道岔直尖軌非工作邊縱向水平裂紋[4]、道岔心軌與一動(dòng)電務(wù)鎖鉤接觸部位異常磨損[5]、高寒地區(qū)膠接軌絕緣接頭異常、道岔螺栓折斷數(shù)量異常等現(xiàn)象。最初研制高速道岔設(shè)計(jì)時(shí)，理論上雖然充分考慮到了道岔產(chǎn)品和極端環(huán)境的復(fù)雜性，但是理論與實(shí)際還是存在一定差距的，因此在實(shí)際服役中逐步暴露出了這些現(xiàn)象。如同泰坦尼克號(hào)船板材質(zhì)、德國之翼駕駛艙人員數(shù)量規(guī)定等是受制于歷史局限性一樣，反饋的這些現(xiàn)象說明我們的認(rèn)知領(lǐng)域還有待進(jìn)一步提升。這些已反饋的問題對(duì)我們提高認(rèn)知水平，修正理論設(shè)計(jì)，提高質(zhì)量監(jiān)督的針對(duì)性，進(jìn)一步優(yōu)化道岔結(jié)構(gòu)是非常有利的，為我國下一代高速道岔產(chǎn)品的質(zhì)量提升提供了寶貴的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。

2 嚴(yán)格執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)規(guī)則消除產(chǎn)品質(zhì)量瑕疵

認(rèn)知領(lǐng)域的問題需通過實(shí)踐進(jìn)一步檢驗(yàn)和提升，既有的標(biāo)準(zhǔn)和作業(yè)流程則需要嚴(yán)格遵照?qǐng)?zhí)行。實(shí)際監(jiān)督中發(fā)現(xiàn)，某些標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的內(nèi)容，在實(shí)際作業(yè)時(shí)存在執(zhí)行不到位的現(xiàn)象。

(1)螺栓松動(dòng)

制造階段，螺栓未按規(guī)定要求進(jìn)行緊固，存在松動(dòng)現(xiàn)象[6]；服役階段也存在螺栓松動(dòng)的病害。螺栓松動(dòng)，導(dǎo)致道岔各部件組裝的緊固性降低，整體性降低，引起列車通過時(shí)振動(dòng)加劇，振動(dòng)加劇將加重螺栓松動(dòng)，從而進(jìn)一步加劇螺栓與鋼軌件間的動(dòng)態(tài)剪切應(yīng)力，螺栓孔本身即是軌件的薄弱環(huán)節(jié)，再加上動(dòng)態(tài)剪切應(yīng)力的劇增，螺栓斷裂和軌件斷裂的風(fēng)險(xiǎn)都將增大。螺栓脫落導(dǎo)致的結(jié)果是聯(lián)結(jié)失效，本應(yīng)是整體的組裝件，變成了散體件，道岔的承載能力、整體剛度和穩(wěn)定性都將降低，其后果是極其嚴(yán)重的。為從根本上杜絕該問題，最大程度降低風(fēng)險(xiǎn)，標(biāo)準(zhǔn)中明確規(guī)定了零部件應(yīng)無缺少、無松動(dòng)，A類項(xiàng)點(diǎn)，一旦發(fā)現(xiàn)螺栓松動(dòng)即可判定整組道岔不合格。然而，標(biāo)準(zhǔn)雖有規(guī)定，實(shí)際中還是存在不符合標(biāo)準(zhǔn)的瑕疵，若得不到及時(shí)修整，則會(huì)發(fā)運(yùn)出廠，帶著缺陷上線路，將本應(yīng)在制造階段控制的內(nèi)容遺留到了線路上。

(2)部件間密貼縫隙超差

制造階段存軌件間密貼超差的現(xiàn)象，如長心軌尖端與翼軌密貼縫隙超差(實(shí)測值為0.5 mm，標(biāo)準(zhǔn)要求≤0.2 mm，A類項(xiàng)點(diǎn))，服役階段也存在軌件間密貼超差現(xiàn)象如尖軌尖端與基本軌密貼縫隙為1.0 mm。心軌與翼軌、尖軌與基本軌的密貼符合標(biāo)準(zhǔn)是防止車輪撞擊心軌尖軌尖端、實(shí)現(xiàn)車輪在軌件間平穩(wěn)過渡的有效措施和基本保障，若密貼縫隙超標(biāo)，再加上列車通過道岔時(shí)振動(dòng)的影響，車輪將有可能撞擊尖軌心軌，導(dǎo)致嚴(yán)重的后果。因此，在制造階段，該處密貼縫隙為 A類項(xiàng)點(diǎn)，凡是發(fā)現(xiàn)超差的，直接判定該組道岔不合格。實(shí)際中，制造單位檢驗(yàn)后的產(chǎn)品報(bào)監(jiān)造單位監(jiān)督時(shí)，依然存在密貼縫隙不符合標(biāo)準(zhǔn)要求的現(xiàn)象。而若制造單位在制造和檢驗(yàn)時(shí)嚴(yán)格按照工藝和標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行的話，是可以消除該不符合項(xiàng)的。

除軌件間密貼縫隙超差外，其它零部件間也存在密貼縫隙超差現(xiàn)象，如制造階段頂鐵與尖軌軌腰的縫隙實(shí)測值為1.0 mm(標(biāo)準(zhǔn)要求≤0.5 mm，C類項(xiàng)點(diǎn))，服役階段頂鐵與尖軌軌腰縫隙實(shí)測值為10 mm的病害現(xiàn)象，以及制造階段和服役階段的滑床臺(tái)板與軌底的密貼縫隙等。頂鐵是保障尖軌和基本軌間橫向剛度和穩(wěn)定性的重要部件，頂鐵與軌腰密貼良好時(shí)，尖軌上承載橫向動(dòng)態(tài)沖擊載荷可及時(shí)有效地傳遞至基本軌；而當(dāng)密貼縫隙超差時(shí)，軌件間的組裝狀態(tài)不良，其傳遞載荷的有效性和及時(shí)性、保持軌件間剛度和穩(wěn)定性的作用均將被削弱。滑床臺(tái)板承載著軌件的垂向載荷，其與軌底的密貼縫隙影響著軌件的垂向穩(wěn)定性和載荷傳遞的及時(shí)性與有效性。在制造階段，頂鐵縫隙為C類項(xiàng)點(diǎn)，個(gè)別不合格不影響整組道岔的合格率，因此該不符合項(xiàng)存在不修復(fù)即可出廠的現(xiàn)象。從加強(qiáng)質(zhì)量控制的角度考慮，該類不符合項(xiàng)應(yīng)通過適當(dāng)?shù)恼{(diào)整予以消除。

(3)軌件質(zhì)量不符合要求

軌件與車輪直接接觸，其質(zhì)量狀態(tài)直接影響著輪軌接觸關(guān)系、磨損狀態(tài)、列車通過時(shí)的穩(wěn)定性和平順性等，制造階段存在軌頂面平直度超差的現(xiàn)象(實(shí)測值0.3 mm/m，標(biāo)準(zhǔn)要求≤0.2 mm/m)，其對(duì)應(yīng)的服役階段則可能引起光帶異常。制造階段存在廓形超差的現(xiàn)象，如部分?jǐn)嗝鎸?shí)測值比標(biāo)準(zhǔn)輪廓偏大1.4 mm(標(biāo)準(zhǔn)要求≤0.2 mm)，在服役階段則可能導(dǎo)致非正常的肥邊和磨損現(xiàn)象。提高軌件加工質(zhì)量，消除不符合項(xiàng)，對(duì)保障道岔整體性能是有利的。

(4)零部件質(zhì)量不符合要求

零部件存在較多的問題為零部件銹蝕、零部件表面?zhèn)麚p、規(guī)格尺寸超差、性能不符合、儲(chǔ)存超期、安裝數(shù)量超差、零部件缺失等。如組裝階段安裝的頂鐵調(diào)整片數(shù)量超差(實(shí)際為3片，標(biāo)準(zhǔn)要求不超過2片)、服役階段彈片的銷釘缺失病害等。

每個(gè)規(guī)則和要求都是基于一定理論和經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)，甚至包含了沉痛的代價(jià)。高速道岔對(duì)螺栓松動(dòng)、部件間密貼、鋼軌件質(zhì)量、零部件質(zhì)量等均有明確的要求，這些標(biāo)準(zhǔn)和要求是道岔行業(yè)理論知識(shí)和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的寶貴總結(jié)，是保障高速道岔產(chǎn)品質(zhì)量的基本要求。螺栓松動(dòng)、調(diào)整墊片數(shù)量超差、軌件廓形超差[7]等不符合項(xiàng)，若嚴(yán)格按照生產(chǎn)工藝規(guī)范進(jìn)行制造，按照檢查規(guī)程和標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢驗(yàn)，是可以被發(fā)現(xiàn)并消除的。而實(shí)際監(jiān)督中經(jīng)常發(fā)現(xiàn)此類不符合項(xiàng)，究其原因多是因制造和檢查不夠規(guī)范、認(rèn)真導(dǎo)致。認(rèn)知領(lǐng)域的問題需隨著時(shí)代的發(fā)展而不斷提升，既有的標(biāo)準(zhǔn)和要求則應(yīng)嚴(yán)格遵照?qǐng)?zhí)行。所有的不符合項(xiàng)都可能是潛在的安全隱患，誰也無法預(yù)料哪個(gè)螺栓松動(dòng)、哪個(gè)密貼縫隙不符合項(xiàng)會(huì)在特定的環(huán)境下引起哪些質(zhì)量連鎖反應(yīng)，因此，我們目前能做的即是消除所有不符合項(xiàng)，使之符合標(biāo)準(zhǔn)要求。

3 堅(jiān)決杜絕不合格品促進(jìn)制造水平升級(jí)

庫爾斯克號(hào)潛艇事件中除了焊接質(zhì)量不良之外，更重要的是人為違反規(guī)定，接收并使用了焊接質(zhì)量不良的產(chǎn)品。這也給我們高速道岔質(zhì)量監(jiān)督帶來了警示。一般情況下，多數(shù)生產(chǎn)單位對(duì)于采購的不符合標(biāo)準(zhǔn)和圖紙要求的零部件均拒絕使用，并退貨給零部件供應(yīng)商，對(duì)于自己加工的不符合標(biāo)準(zhǔn)和圖紙要求的部件也會(huì)拒絕流入下道工序并及時(shí)修整。然而也有少數(shù)生產(chǎn)企業(yè)會(huì)對(duì)個(gè)別情況下采購的不符合規(guī)定的零部件做出讓步，接收并使用，對(duì)加工的不符合規(guī)定的產(chǎn)品會(huì)做出放行，流向下道工序或銷售給用戶。讓步和放行是GB/T 19000-2016《質(zhì)量管理體系 基礎(chǔ)和術(shù)語》[8]中規(guī)定的關(guān)于不符合規(guī)定要求產(chǎn)品的處置方式，并成為部分制造單位關(guān)于產(chǎn)品質(zhì)量控制的一個(gè)環(huán)節(jié)。關(guān)于讓步、放行的影響，文獻(xiàn)[9]給出了詳細(xì)介紹，主要是不合格品的累積影響產(chǎn)品整體性能、制造單位單方面銷售給用戶含有不合格零部件的產(chǎn)品、不合格品帶來的風(fēng)險(xiǎn)始終存在、不良習(xí)慣阻礙行業(yè)精細(xì)化水準(zhǔn)的提升等。如監(jiān)督中發(fā)現(xiàn)，某圖號(hào)高速道岔零部件雙邊扣板的尺寸實(shí)測值為105.4 mm，圖紙要求108.1±0.5 mm，超差-2.2 mm。針對(duì)這些零部件制造單位擬讓步接收，認(rèn)為零部件在組裝中需要調(diào)配，超差尺寸不影響使用；某圖號(hào)道岔已制品，曲基本軌刨切起刀位置位于 1 851 mm處，圖紙要求 1 801 mm，超差50 mm，制造單位擬放行使用，認(rèn)為已加工為成品，不影響使用，避免資源浪費(fèi)。

雖然這些處理措施符合《質(zhì)量管理體系》的相關(guān)要求，但是：

(1)這些零部件不符合標(biāo)準(zhǔn)和圖紙要求，若將不合格外購件退回供應(yīng)商，短期內(nèi)損失的是一批零部件，長遠(yuǎn)看則可促進(jìn)供應(yīng)商提高零部件質(zhì)量。不符合要求的道岔已制品不得使用，短期內(nèi)損失的是一批產(chǎn)品，長遠(yuǎn)看則將促進(jìn)道岔制造水平的提升，促進(jìn)整個(gè)行業(yè)的提升，有利于打造我國的精品高速道岔。

(2)是否影響性能應(yīng)由產(chǎn)品設(shè)計(jì)單位和標(biāo)準(zhǔn)制定單位來判斷；是否影響使用應(yīng)由用戶來決定，畢竟產(chǎn)品是供用戶使用的。

(3)對(duì)是否影響使用的判斷往往帶有主觀性，如庫爾斯克號(hào)潛艇事件，即使要談?wù)撃承┮蛩胤袷怯绊懯褂?，也?yīng)在符合要求的情況去探討其對(duì)使用性能影響的大小。

(4)符合既有設(shè)計(jì)和標(biāo)準(zhǔn)要求的產(chǎn)品，由于時(shí)代或認(rèn)知的局限性，尚且存在安全隱患，因此不符合要求還要讓步放行的處理方式是有待進(jìn)一步商榷的。

(5)制造階段的某些不符合項(xiàng)，在服役階段的動(dòng)態(tài)環(huán)境下往往被放大，其對(duì)安全的影響是不易預(yù)測的。

(6)高速道岔上面承載的是荷載千余人高速通過的列車，任何階段的不符合項(xiàng)都有一定的安全隱患，都是不容小覷的，而我們要做的就是消除所有不符合項(xiàng)，堅(jiān)決杜絕不合格品。

4 結(jié)束語

(1)我國高速鐵路道岔服役十多年來，陸續(xù)反饋的質(zhì)量信息是運(yùn)營實(shí)踐對(duì)前期道岔設(shè)計(jì)理論檢驗(yàn)的重要結(jié)果，以此為契機(jī)，不斷拓展認(rèn)知領(lǐng)域，對(duì)促進(jìn)行業(yè)認(rèn)知能力的整體提升，保障高速道岔產(chǎn)品的質(zhì)量以及進(jìn)一步優(yōu)化道岔設(shè)計(jì)是非常有利的，可為我國下一代高速道岔產(chǎn)品的設(shè)計(jì)優(yōu)化提供寶貴的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。

(2)高速鐵路道岔標(biāo)準(zhǔn)中的每條規(guī)則和要求都是行業(yè)內(nèi)道岔理論設(shè)計(jì)和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的寶貴總結(jié)，是各單位均應(yīng)按此實(shí)施以保障道岔產(chǎn)品質(zhì)量的基本準(zhǔn)則。各單位應(yīng)嚴(yán)格按標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行，使產(chǎn)品各項(xiàng)檢驗(yàn)內(nèi)容符合標(biāo)準(zhǔn)要求。

(3)產(chǎn)品質(zhì)量不符合規(guī)定是否影響使用應(yīng)由產(chǎn)品設(shè)計(jì)或標(biāo)準(zhǔn)制定單位及用戶判斷。從長遠(yuǎn)考慮，堅(jiān)決杜絕不合格品對(duì)促進(jìn)道岔行業(yè)制造水準(zhǔn)的整體提升、精品質(zhì)量意識(shí)的轉(zhuǎn)型、嚴(yán)格保障道岔產(chǎn)品質(zhì)量和打造下一代精品道岔是有益的。