Elektrohemijska korozija i zaštita metalnih komponenti pričvrsnih elemenata pod lutajućom strujom
P1: Kako lutajuća struja uzrokuje elektrohemijsku koroziju metalnih komponenti zatvarača?
A1: Kada lutajuća struja teče u zemlju iz šina i pričvršćivača, korozivne mikro-baterije se formiraju na interfejsu metala-elektrolita (voda, vlažni beton). Metalne komponente u području anode gube elektrone i rastvaraju se u rđu, uzrokujući udubljenje, jednoliko stanjivanje i lomljenje. Veća gustoća lutajuće struje, veća vlažnost i bolja provodljivost tla ubrzavaju brzinu korozije, koja je nekoliko do desetina puta brža od prirodne korozije.
P2: Koje su razlike u morfologiji korozije i riziku od kvara između obujmica, vijaka i čaura?
A2: Obujmice su izložene zraku i podnose naprezanja od vibracija, uglavnom pate od udubljenja i lomljenja. Korozijske jame uzrokuju koncentraciju naprezanja i smanjuju čvrstoću zamora, što dovodi do loma od zamora od korozije. Vijci podnose vlačna naprezanja, pri čemu se javlja korozija na navojima i površinama za pričvršćivanje, sklone pucanju od korozije pod naponom i iznenadnom kvaru. Navlake unutar betona podliježu ravnomjernoj vanjskoj koroziji i ekspanziji, uzrokujući labavost rukavca i pucanje praga, što je strukturalni kvar s velikom teškoćom popravke.
P3: Koji uslovi okoline na stazi značajno ubrzavaju koroziju lutajućih struja?
A3: Prvo, vlažne, kišne i obalne maglene oblasti sa visokom provodljivošću elektrolita. Drugo, tuneli i podzemni dijelovi sa lošom drenažom i dugotrajnom-vlažnošću. Treće, sekcije sa prljavim balastom i malterom u prahu koji olakšavaju difuziju zalutalih struja. Četvrto, magistralne pruge sa velikim vučnim opterećenjem i velikom gustinom saobraćaja. Peto, dionice sa zastarjelom i oštećenom izolacijom kolosijeka uzrokuju slab povratni tok i povećano curenje lutajuće struje.
P4: Zašto je zamor od korozije pogubniji za vijek trajanja zatvarača od čiste elektrohemijske korozije?
A4: Čista korozija uzrokuje samo gubitak materijala uz relativno sporo slabljenje vijeka trajanja; korozijski zamor je rezultat kombinacije korozivnog medija i naizmjeničnog naprezanja vibracijama. Korozija stvara jame kao izvore pukotina; naizmjenični napon ubrzava širenje pukotine; proizvodi korozije se uglavljuju u vrhove pukotina kako bi dodatno ubrzali pucanje. Stoga, lom od zamora od korozije često nema očigledan znak sa mnogo kraćim ciklusom kvara, što predstavlja iznenadnu prijetnju sigurnosti u saobraćaju.
P5: Kako izgraditi kompletan sistem zaštite sa aspekta dizajna, materijala i rada?
A5: U dizajnu, ojačajte sistem povratnog toka vuče, optimizirajte ožičenje, poboljšajte izolaciju kolosijeka i instalirajte drenažne uređaje kako biste smanjili lutajuću struju. U materijalu, usvojiti vruće-pocinčavanje, Dacromet i druge dugotrajne-premaze protiv korozije-za kopče i vijke; koristite navlake od nerđajućeg čelika ili anti-koroziju. U radu redovno pratite potencijal tla i gustinu lutajuće struje; pregledati koroziju i zamijeniti jako zarđale komponente; popraviti oštećenu izolaciju, očistiti balast i održavati drenažu radi suzbijanja elektrohemijske korozije.