[發明專利]一種鐵路鋼軌探傷用超聲波耦合劑及其制備方法

在審

• 申請號: 202011642365.6
• 申請日: 2020-12-31
• 公開（公告）號: CN112834615A
• 公開（公告）日: 2021-05-25
• 發明（設計）人: 劉俊寧;韓素平;周水清;白紫蘭
• 申請（專利權）人: 山東醫學高等專科學校
• 主分類號: G01N29/04
• 分類號: G01N29/04;G01N29/28
• 代理公司: 濟南金迪知識產權代理有限公司 37219
• 代理人: 韓獻龍

本發明提供一種鐵路鋼軌探傷用超聲波耦合劑及其制備方法。本發明耦合劑包括如下質量百分比的原料組成：甲醇20～45％、乙二醇2～10％、水50～70％、羥乙基纖維素0.3?1％。本發明耦合劑透波性更穩定和良好；同時具有阻燃性、超耐低溫性、20～30分鐘自主揮發性，且不會對鐵軌造成危害；成本較低，安全性好；粘度適中，與鐵軌容易產生親水性，易形成膜；并具有較好的應用前景。

技術領域

本發明涉及一種鐵路鋼軌探傷用超聲波耦合劑及其制備方法，屬于耦合劑技術領域。

背景技術

鐵路鋼軌超聲波探傷是當前用于鋼軌傷損檢測的主要檢測方式，應用歷史已有60年以上，一直發揮著不可替代的安全保障作用。其中，超聲波探頭檢測作業中不可或缺的耦合劑，對檢測效果和穩定性有直接的關鍵作用。然而在鐵路鋼軌長期探傷檢測中，通常使用水、酒精或水和酒精混合體作為耦合劑，不僅檢測性能不夠穩定，而且存在酒精易燃易爆的安全隱患；并且酒精、水揮發較快，二次探傷時，需要重新噴涂耦合劑；同時存在材料成本高，作業效率低，尤其冬天易結冰等缺點；另外，一般情況下，鐵軌表面存有油污，上述耦合劑與鐵軌產生疏水效應，而且粘度小，涂刷不均勻，也非常容易從鐵軌上滾落下來。

為了解決上述問題，現有技術中已有關于復合耦合劑的開發研究。如，中國專利文獻CN108287198A公開了一種鋼軌超聲波探傷耦合劑及其配制方法，該耦合劑由以下按照質量百分比的原料組成：甲醇5％～17.5％、乙二醇22％～41％、甘油3.5％～12％、亞硝酸鈉1.5％～12％、尼泊金乙酯0.8％～7％、磷酸氫二鈉0.8％～6％、蒸餾水37％～56％、色粉3.5％～12％。該發明制備的耦合劑有以下缺點：(1)亞硝酸鈉、磷酸氫二鈉為金屬鹽，對鐵軌會造成原電池效應，從而對鐵軌造成嚴重的電腐蝕，這些金屬鹽也會對水泥枕木造成化學腐蝕；(2)甘油在常溫下很難揮發，涂刷在鐵軌上會存留很長時間，而甘油的潤滑效果會對火車剎車造成安全隱患；(3)粘度很小，與鐵軌會產生疏水效果，在鐵軌上易滾落下來，不易形成均勻的膜。又如，中國專利文獻CN108132307A公開了一種鋼軌探傷工業耦合劑，其按重量份計，包括以下組分：乙二醇40-60份；水40-50份；甘油3-8份；防銹劑1-2份，該發明中的鋼軌探傷工業耦合劑還包括三羥甲基丙烷，基于所述鋼軌探傷工業耦合劑的總重量，所述三羥甲基丙烷的重量含量為0.5wt％-3wt％。該鋼軌探傷工業耦合劑具有優異的透聲效果、防銹防腐蝕性能和耐低溫性能；該發明同樣存在上述不足，即：(1)甘油在常溫下很難揮發，涂刷在鐵軌上會存留很長時間，而甘油的潤滑效果會對火車剎車造成安全隱患；(2)粘度很小，與鐵軌會產生疏水效果，在鐵軌上易滾落下來，不易形成均勻的膜。

發明內容

針對現有技術存在的不足，本發明提供一種鐵路鋼軌探傷用超聲波耦合劑及其制備方法。本發明耦合劑透波性更穩定和良好；同時具有阻燃性、超耐低溫性、20～30分鐘自主揮發性，且不會對鐵軌造成危害；成本較低，安全性好；粘度適中，與鐵軌容易產生親水性，易形成膜；并具有較好的應用前景。

本發明的技術方案如下：

一種鐵路鋼軌探傷用超聲波耦合劑，包括如下質量百分比的原料組成：甲醇20～45％、乙二醇2～10％、水50～70％、羥乙基纖維素0.3-1％。

根據本發明優選的，所述鐵路鋼軌探傷用超聲波耦合劑，包括如下質量百分比的原料組成：甲醇30～39.2％、乙二醇5％、水55～64.6％、羥乙基纖維素0.4-0.8％。

優選的，所述鐵路鋼軌探傷用超聲波耦合劑，包括如下質量百分比的原料組成：甲醇35％、乙二醇5％、水59.4-59.6％、羥乙基纖維素0.4-0.6％。

上述鐵路鋼軌探傷用超聲波耦合劑的制備方法，包括步驟：將甲醇、乙二醇和水混合均勻后，分批加入羥乙基纖維素，攪拌至羥乙基纖維素完全溶解后即得鐵路鋼軌探傷用超聲波耦合劑。

根據本發明優選的，所述攪拌速率為1～3轉/秒。

根據本發明優選的，羥乙基纖維素分4批加入。