2006年7月1日,由格尔木发出的“青1”次列车通过海拔5072米的世界铁路最高点——唐古拉山口。 新华社记者 格桑达瓦 摄
今年7月1日是青藏铁路通车20周年。2006年7月1日,这条海拔5072米、全球最高,冻土区550公里、全球最长的高原铁路全线贯通。托举这条“天路”的钢轨,三分之二来自包钢集团(以下简称包钢)。20年间,包钢向青藏铁路累计供应钢轨14.16万吨。从攻克高原低温脆断,到五百米长轨焊接,再到持续的高原回访——两代研发人、焊接工匠与售后服务团队接力守护这条“天路”的每一寸钢轨,没有发生一起因钢轨母材质量导致的行车事故。
一代包钢人的雪域长征
走进包钢轨梁厂大型万能轧钢生产线,火红的百米钢轨从轧机间呼啸而出。主控室内,工作人员紧盯集控中心大屏,实时监测全流程生产数据。这里正在生产的,是包钢最新一代稀土钢轨。
“青藏铁路用的是U71锰系列产品,目前我们还在研究的高强度、高韧性、防腐蚀钢轨材质,也在逐步投入市场。”包钢轨梁厂高级技术主管李亮军说,“这是我们后续在高原地区铁路用轨方面做的一些技术储备。”
从U71锰到新一代稀土钢轨,包钢针对青藏铁路的产品经历了三次技术升级。硬度从280布氏提升到320布氏以上,低温韧性不降反升。
接棒这场升级战的,是包钢技术中心钢轨研究所。
所长薛虎东,2011年进入包钢技术中心,他和团队每年上青藏线——观察、记录、改进。
运量提升对钢轨耐磨性、强度、耐腐蚀性提出了新要求,薛虎东说:“上一代重点关注的是低温环境下不脆断,现在我们面临的,除了保证低温韧性,还要增加钢轨强度,合理提升强韧性匹配性,让钢轨在青藏铁路服役周期的安全性再提升。”
薛虎东的这份自信,源自老一辈的攻坚克难。没有20多年前那次“只能成功”的攻关,就不会有今天的技术迭代。
22年前的冬天,唐古拉山,海拔5100米。含氧量不足平原一半,气温低于-40℃。包钢的技术人员携带氧气罐,跟着铺轨队伍上了山。
包钢股份技术中心首席研究员王永明回忆,“从路基爬到轨道,基本上爬几步就得歇一歇,只要走快了,身体马上就会有反应。天天有大风雪,技术人员还要测量数据,冻得够呛,非常艰难。”
那时,国内钢轨标准只有U71锰一个低碳钢种,没有“耐低温”指标。铁路部门提出要求:必须生产一种新钢轨,防止低温脆断。
“当时我们跟铁科院商量,在既有U71锰基础上调整成分,减少脆性,增加低温韧性。初步确定方案后,试了一部分样轨,铁科院检完,性能非常好。”王永明说。
方案有了,挑战才刚开始。老轧机、老工艺,既要保尺寸又要保性能。低温下钢轨内部哪怕一个微小夹杂物,都可能成为断裂源。探伤把关近乎苛刻。
就这样,每一根发往青藏线的钢轨,都经历了比国标更严苛的检测。
一场持续的技术迭代
2006年7月1日,青藏铁路全线通车。包钢提供了全线近三分之二的钢轨。
“通车那天我们都很激动。”王永明说,“那年11月,我坐了一趟青藏线,雪地里白茫茫一片,列车跑在我们的钢轨上,心里特别踏实,也特别自豪。”
从-40℃到50℃的极端温差,加之冻土升降、风沙侵蚀——一场持续20年的技术迭代开始了。
“从单一抗低温,到抗低温、耐腐蚀、高强度、高硬度,我们经历了三次技术升级,最新开发的钢轨已经用了近三年,表现非常好。”王永明说。
从U71锰到稀土钢轨,从280布氏到320布氏以上,从两个钢种到三十多个品种——这是包钢一代人的答卷。
接棒的新一代,有了新手段。AI智能炼钢、智能加热集控、数字化平台……包钢从“经验炼钢”走向“数字炼钢”。近期,包钢研发的耐腐蚀稀土钢轨已上道应用,耐腐蚀性能提升35%以上。
“我们这一代人的使命,是围绕国家铁路发展和‘一带一路’建设需求,从质量提升到服务转型,用AI智能和数字化技术,适应铁路未来更高速度的需求。”薛虎东说。
20年过去,包钢钢轨早已不只铺在青藏线上。
它们铺上了京沪高铁,跑出每小时486公里的国内最高试验速度;铺上了雅万高铁,代表中国标准走向世界。
而青藏铁路,始终是那座最特殊的丰碑。
一根钢轨的长度延伸
从百米钢轨到五百米长轨,中间隔着什么?
隔着11道工序,隔着上千摄氏度的高温熔接,隔着不足两张A4纸厚度的精准控制。
一根钢轨的长度,决定了“天路”的平顺度;一道焊缝的质量,关乎高原列车的安全。
近日,记者走进包钢中铁轨道公司焊轨基地,看百米钢轨如何“合而为一”,锻造“天路”脊梁。
包钢中铁轨道公司焊轨车间,自动化焊机高速运转。1000℃的高温下火花四溅,两根百米钢轨被迅速挤压,融为一体。这里承接包钢轨梁厂下线的百米钢轨,焊接成500米长轨后,发往铁路铺轨现场。
500米长轨,由5根百米钢轨焊接而成,4个焊接接头,每个接头错边量不超过0.2毫米——大约不足两张A4纸的厚度。
包钢中铁轨道有限责任公司副总经理邓小和介绍,“我们主要焊接包钢的钢轨。针对青藏线低碳U71Mn钢轨,重新开展了工艺型式试验,连续50个接头落锤不断。我们引进了钢轨粗铣机,保证焊接接头光洁度。在探伤工位增加了两个超声波探头,对轨头下颚部位进行扫查,保证焊接接头没有夹杂物、没有焊接缺陷。”
卸车、检查、除锈、配轨、焊接、初洗、正火、时效、精加工、探伤、成品——11道工序,从百米钢轨到五百米长轨,每一道都在为“天路”把关。
在包钢中铁轨道公司焊轨基地,一天可焊接120支百米钢轨,相当于6公里长轨。
2012年冬天,包钢中铁轨道团队在低温条件下展开系统性工艺调试。焊轨基地的技术人员在低温环境中反复试验,找到了最稳定的工艺参数。从2012年至今,焊轨基地的技术也在迭代。
设备的引进、全断面铣床的投用、自主研发的抛光机、正火机智能化改造、控制系统升级——焊轨工艺从“经验”走向“精准”。
作为国内第一家直接在钢厂实现500米钢轨焊接生产的企业,包钢中铁轨道公司年焊接生产能力2500公里以上。青藏铁路、大秦线、包神铁路等重载线路,均反馈良好。
“铁路钢轨焊接接头的质量关系到铁路运营安全,尤其是青藏铁路,高寒高原,我们会克服这些不利因素,保证焊接接头的外观质量、平顺性,内部质量零缺陷。”邓小和说。
一条“天路”背后的守候
20年间,包钢股份轨梁厂的售后团队,成了青藏线上的“常客”。他们携带氧气罐,趁夜上线,测试、回访、记录,像老中医一样给钢轨“望闻问切”。每一趟安全驶过的列车,都有他们在守护。
近日,记者跟随包钢股份轨梁厂售后技术服务团队,看一条“天路”背后的20年守候。
包钢股份轨梁厂百米库房,一排排钢轨静静安卧。张全打开检测手电,弯腰趴在轨底,一寸一寸检查。
张全干了7年售后技术服务。他的手电光,照过百米库房里一根根待发的钢轨,也照过青藏线、川藏线深夜的天窗点。他的“战场”,一部分在厂内,抽查待发钢轨,针对用户反馈的问题重点排查;另一部分,奔波在青藏、川藏、兰新等线路,配合各工务段上线跟踪钢轨使用质量。
铁路检查通常在夜间进行。“铁路检查有天窗点,一般都排在半夜,跟着工务段一起上线路。”张全回忆,“印象最深的是在日喀则,海拔4400多米,有一次高原反应特别厉害,胸闷得喘不上气,但每根钢轨都是一条生命轨,不把质量保证了,心里不踏实。”
张全的工作,只是这套服务体系的一个缩影。在他身后,是一支专门的技术服务团队。2019年,包钢股份轨梁厂成立产品售后技术服务组,刘志毅是负责人之一。
“从钢轨的焊接、铺设到线路使用,定期做用户回访和巡检。”刘志毅说,“通过对用户需求的搜集和了解,反馈回厂,加强产品工艺的优化和质量的提升。”
在定期回访中,团队发现用户在现场施工和维护中常常遇到一些共性问题。为此,他们自发编制了一份《钢轨使用说明书》,专门针对各铁路线路。
从库房里的一把检测手电,到用户手中的一份《钢轨使用说明书》——包钢对青藏铁路的服务,始终是“全程守护”。
有人说,青藏铁路是人类建筑史上的奇迹。而奇迹的背后,是无数普通人年复一年的坚持,是每一个天窗点里的较真。
20年,不是终点。每一次回访,都是新的出发。
包头市融媒体中心记者:张玉超,张茹,张群群;编辑:李宁宁;校对∶刘勇如;一审:郝晨莺;二审:刘璟;三审:梁学东
