Korozja elektrochemiczna i ochrona metalowych elementów złączy pod wpływem prądu błądzącego
P1: W jaki sposób prąd błądzący powoduje korozję elektrochemiczną metalowych elementów złączy?
A1: Gdy prąd błądzący wpływa do ziemi z szyn i elementów złącznych, na styku metalowego-elektrolitu (woda, wilgotny beton) tworzą się mikro-korozyjne mikrobaterie. Elementy metalowe w obszarze anody tracą elektrony i rozpuszczają się w rdzę, powodując wżery, równomierne ścieńczenie i odpryskiwanie. Większa gęstość prądów błądzących, wyższa wilgotność i lepsza przewodność gleby przyspieszają tempo korozji, które jest od kilku do kilkudziesięciu razy szybsze niż korozja naturalna.
P2: Jakie są różnice w morfologii korozji i ryzyku awarii pomiędzy zaciskami, śrubami i tulejami?
A2: Zaciski są narażone na działanie powietrza i przenoszą naprężenia wibracyjne, powodujące głównie wżery i odpryski. Wżery korozyjne powodują koncentrację naprężeń i zmniejszenie wytrzymałości zmęczeniowej, co prowadzi do pęknięć zmęczeniowych korozyjnych. Śruby wytrzymują naprężenia rozciągające, a korozja występuje na gwintach i powierzchniach pasowanych, jest podatna na pękanie korozyjne naprężeniowe i nagłe uszkodzenia. Tuleje wewnątrz betonu ulegają równomiernej korozji zewnętrznej i rozszerzaniu, powodując luzy tulei i pękanie podkładu, co jest uszkodzeniem konstrukcyjnym wymagającym dużej trudności w naprawie.
P3: Jakie warunki środowiskowe na torze znacznie przyspieszają korozję spowodowaną prądami błądzącymi?
A3: Po pierwsze, obszary wilgotne, deszczowe i przybrzeżne mgły solne o wysokiej przewodności elektrolitu. Po drugie, tunele i odcinki podziemne ze słabym drenażem i-długotrwałą wilgocią. Po trzecie, sekcje z brudnym podsypką i sproszkowaną zaprawą ułatwiającą dyfuzję prądów błądzących. Po czwarte, linie magistralne o dużym obciążeniu trakcyjnym i dużym natężeniu ruchu. Po piąte, odcinki ze starą i uszkodzoną izolacją toru powodującą słaby przepływ wsteczny i zwiększony upływ prądu błądzącego.
P4: Dlaczego zmęczenie korozyjne jest bardziej szkodliwe dla trwałości elementu złącznego niż czysta korozja elektrochemiczna?
A4: Czysta korozja powoduje straty materiału jedynie przy stosunkowo powolnym osłabieniu trwałości; Zmęczenie korozyjne wynika z połączenia środowiska korozyjnego i przemiennych naprężeń wibracyjnych. Korozja tworzy wżery jako źródła pęknięć; naprężenia przemienne przyspieszają propagację pęknięć; Produkty korozji wciskają się w wierzchołki pęknięć, jeszcze bardziej przyspieszając pękanie. Dlatego pękanie zmęczeniowe korozyjne często nie ma oczywistej zapowiedzi i charakteryzuje się znacznie krótszym cyklem awarii, stwarzając nagłe zagrożenie dla bezpieczeństwa ruchu drogowego.
P5: Jak zbudować kompletny system ochrony pod względem projektowym, materiałowym i operacyjnym?
A5: Podczas projektowania należy wzmocnić system przepływu zwrotnego trakcji, zoptymalizować okablowanie, poprawić izolację torów i zainstalować urządzenia odwadniające, aby zmniejszyć prąd błądzący. Jeśli chodzi o materiał, zastosuj-cynkowanie ogniowe, Dacromet i inne-długoterminowe-powłoki antykorozyjne dla zacisków i śrub; używaj tulei ze stali nierdzewnej lub-antykorozyjnych. Podczas pracy regularnie śledź potencjał uziemienia i gęstość prądu błądzącego; sprawdzić korozję i wymienić silnie zardzewiałe elementy; naprawić uszkodzoną izolację, oczyścić balast i utrzymać drenaż w celu powstrzymania korozji elektrochemicznej.