Elektrokjemisk korrosjon og beskyttelse av festemetallkomponenter under strøstrøm
Spørsmål 1: Hvordan forårsaker strøstrøm elektrokjemisk korrosjon av festemetallkomponenter?
A1: Når løsstrøm flyter ned i bakken fra skinner og festemidler, dannes det korrosjonsmikro-batterier ved metall-elektrolytt (vann, fuktig betong) grensesnittet. Metallkomponenter i anodeområdet mister elektroner og løses opp til rust, noe som forårsaker gropdannelse, jevn tynning og avskalling. Høyere strøstrømtetthet, høyere fuktighet og bedre jordledningsevne akselererer korrosjonshastigheten, som er flere til titalls ganger raskere enn naturlig korrosjon.
Q2: Hva er forskjellene i korrosjonsmorfologi og sviktrisiko mellom klips, bolter og hylser?
A2: Klipsene utsettes for luft og bærer vibrasjonsbelastninger, hovedsakelig på grunn av groper og avskalling. Korrosjonsgroper forårsaker spenningskonsentrasjon og reduserer utmattelsesstyrken, noe som fører til korrosjonsutmattelsesbrudd. Bolter tåler strekkspenninger, med korrosjon på gjenger og monteringsoverflater, utsatt for spenningskorrosjonssprekker og plutselig svikt. Hylser inne i betong gjennomgår jevn utvendig korrosjon og ekspansjon, noe som forårsaker hylseløshet og sprekker i svillen, som er en strukturell feil med høy reparasjonsvanskelighet.
Spørsmål 3: Hvilke miljøforhold på sporet akselererer korrosjon av streifstrøm betydelig?
A3: For det første fuktige, regnfulle og kystnære salttåkeområder med høy elektrolyttledningsevne. For det andre, tunneler og underjordiske deler med dårlig drenering og langvarig fuktighet. For det tredje seksjoner med skitten ballast og pulverisert mørtel som letter spredning av strøstrøm. For det fjerde stambaner med stor trekkraft og høy trafikktetthet. For det femte seksjoner med foreldet og skadet sporisolasjon som forårsaker dårlig tilbakestrømning og økt lekkasje av strøstrøm.
Spørsmål 4: Hvorfor er korrosjonsutmattelse mer dødelig for festenes levetid enn ren elektrokjemisk korrosjon?
A4: Ren korrosjon forårsaker kun materialtap med relativt langsom levetidsdempning; korrosjonsutmattelse skyldes kombinasjonen av korrosivt medium og vekslende vibrasjonsspenninger. Korrosjon danner groper som sprekkkilder; vekslende spenning akselererer sprekkforplantning; korrosjonsprodukter kiler seg inn i sprekkspisser for å øke hastigheten på sprekkingen ytterligere. Derfor har korrosjonsutmattelsesbrudd ofte ikke noe åpenbart tegn med en mye kortere feilsyklus, noe som utgjør en plutselig trussel mot trafikksikkerheten.
Q5: Hvordan bygge et komplett beskyttelsessystem fra design-, material- og driftsaspekter?
A5: I design, styrk tilbakestrømningssystemet for trekkraft, optimer ledninger, forbedre sporisolasjon og installer dreneringsenheter for å redusere strøstrøm. I materialet, bruk varm-dypgalvanisering, Dacromet og andre langsiktige-korrosjonsbelegg for klips og bolter; bruk rustfritt stål eller anti-korrosjonshylser. Under drift, spor jevnlig jordpotensial og strøstrømtetthet; inspiser korrosjon og bytt ut alvorlig rustne komponenter; reparere skadet isolasjon, rengjøre ballast og vedlikeholde drenering for å undertrykke elektrokjemisk korrosjon.