Projektowanie i system ochrony antykorozyjnej w cyklu życia elementów transportu kolejowego
Jakie są główne rodzaje korozji, na jakie narażone są elementy transportu kolejowego?
Należą do nich głównie: korozja atmosferyczna, korozja kwaśnych deszczy, korozja mgły solnej (obszary przybrzeżne i słone jeziora), korozja chemiczna spowodowana środkami odladzającymi (północne zimy), korozja elektrochemiczna spowodowana wodami gruntowymi i glebą, korozja prądów błądzących (metro i kolej miejska), korozja szczelinowa (powierzchnie współpracujące śrub i zacisków) oraz korozja zmęczeniowa (połączone działanie naprężeń i korozji). W różnych regionach dominują różne typy korozji. Na przykład obszary przybrzeżne są dotknięte głównie mgłą solną, regiony północne –-środkami odladzającymi, a regiony południowe – utlenianie w wysokiej-temperaturze i-dużej wilgotności. Metro jest dotknięte głównie korozją wywołaną prądami błądzącymi, co wymaga ukierunkowanych-systemów antykorozyjnych.
Jakie są obowiązujące scenariusze i porównania żywotności powszechnie stosowanych-procesów antykorozyjnych elementów metalowych?
Cynkowanie ogniowe-zanurzeniowe: dojrzały proces, silna przyczepność, umiarkowany koszt, odporny na korozję atmosferyczną i deszczową, odpowiedni na zaciski sprężynowe, śruby, płyty dociskowe, kolce gąsienic itp., trwałość na zewnątrz 8-15 lat. Powłoka dakrometowo-cynkowa-aluminiowa: brak kruchości wodorowej, odporna na mgłę solną i korozję chemiczną, odpowiednia do elementów złącznych o-wytrzymałości, o żywotności 10-20 lat, stosowana głównie w kluczowych elementach-kolei dużych prędkości i metra. Powłoka proszkowa/powłoka fluorowęglowa: Dobry wygląd i duża odporność na warunki atmosferyczne, odpowiednia do elementów łączących ochronę dekoracyjną i antykorozyjną, ale słabą odporność na uderzenia i zużycie, głównie stosowana do odsłoniętych części konstrukcyjnych. Stal nierdzewna/stal odporna na warunki atmosferyczne: Bezpośrednia ochrona antykorozyjna samego materiału, o najdłuższej żywotności, sięgającej 20-30 lat lub więcej, ale o wysokich kosztach, stosowana głównie w środowiskach wyjątkowo korozyjnych lub w przypadku części bezobsługowych przez długi czas. W rzeczywistej inżynierii często stosuje się kompozytową ochronę przed korozją, taką jak cynkowanie + powłoka uszczelniająca, aby jeszcze bardziej wydłużyć żywotność.
Jak zrównoważyć skuteczność ochrony przed korozją i właściwości mechaniczne w projektowaniu ochrony przed korozją?
Komponenty-o wysokiej wytrzymałości, takie jak zaciski sprężynowe, nakładki stykowe i śruby, muszą zapobiegać kruchości wodorowej, zmianom metalograficznym i koncentracji naprężeń podczas ochrony przed korozją. Na przykład: nadmierne trawienie stali sprężynowej, takiej jak zaciski sprężynowe, jest surowo zabronione; należy preferować procesy ochrony przed korozją-pozbawione kruchości wodorowej; Należy rozsądnie kontrolować temperaturę-cynkowania ogniowego, aby uniknąć zmniejszenia twardości i wytrzymałości materiału; grubość powłoki powinna być jednolita, aby uniknąć wpływu na wymiary zespołu i naprężenia kontaktowe; należy unikać zbyt grubych powłok na powierzchniach naprężonych i powierzchniach ciernych, aby zapobiec poślizgowi i poluzowaniu. Powłoka antykorozyjna- musi izolować czynniki korozyjne bez pogarszania wytrzymałości, sztywności i właściwości zmęczeniowych samych komponentów, zapewniając równowagę między ochroną przed korozją a właściwościami mechanicznymi.
Gdzie konstrukcyjna ochrona antykorozyjna odgrywa kluczową rolę w projektowaniu elementów toru?
Dobry projekt konstrukcyjny może znacznie zmniejszyć ryzyko korozji: unikanie rowków i martwych narożników, w których może gromadzić się woda, kurz i piasek; zmniejszenie powierzchni kontaktowych podatnych na korozję szczelinową; zastosowanie opływowych kształtów ułatwiających drenaż i odprowadzanie ścieków; pogrubienie lub zaokrąglenie słabych punktów, takich jak otwory na śruby, końce i rogi; oraz unikanie nacięć i szczelin w krytycznych-obszarach nośnych, aby zapobiec gromadzeniu się korozji i zmęczenia. Strukturalna ochrona przed korozją to najbardziej ekonomiczna i-trwała metoda, zmniejszająca późniejsze koszty konserwacji. Szczególnie w tunelach,-obszarach nisko położonych, w których gromadzi się woda i na obszarach narażonych na występowanie silnej mgły solnej, konstrukcyjna ochrona przed korozją jest często lepsza od zwykłej powłoki antykorozyjnej.
Co obejmuje system działania i konserwacji ochrony antykorozyjnej w całym-cyklu życia?
Obejmuje to: wstępny wybór i testowanie-programu antykorozyjnego → fabryczną kontrolę-jakości antykorozyjnej → ochronę podczas budowy (brak zarysowań, zanieczyszczeń, uderzeń) → regularne kontrole w trakcie eksploatacji (uszkodzenia powłoki, rdza, łuszczenie się, wżery) → terminową naprawę lokalnych uszkodzeń → wymianę partii po osiągnięciu-okresu trwałości antykorozyjnej → utworzenie dokumentacji środowiska korozyjnego (obszary przybrzeżne,-chłodne regiony na dużych wysokościach, obszary przemysłowe, metro), aby poprowadzić-modernizację antykorozyjną kolejnej partii komponentów. Dzięki pełnej-kontroli procesu rzeczywista-trwałość antykorozyjna komponentów osiąga żywotność projektową, co pozwala uniknąć nieoczekiwanych awarii spowodowanych wczesną korozją i zmniejsza całkowity koszt cyklu życia.