轨道交通钢轨的腐蚀机理及防护措施
2019-08-16 09:44:01
作者：本网整理 来源：轨道车辆技术
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城市轨道交通的特殊性，使得它与普通的铁路系统存在不一样的地方，城市轨道交通钢轨的腐蚀的影响因素比较复杂，主要受杂散电流、环境的湿度、温度及大气中污染物等的影响。在湿润的空气、盐离子、雨水和杂散电流存在时，钢轨与轨底垫板接触面，及钢轨部件会发生严重的腐蚀现象，迅速降低钢轨的服役寿命。
杂散电流对钢铁的破坏作用
由于城市轨道交通基本上都是采用直流电牵引系统，并且把行轨最为回流线，而列车所用的电流并不稳定，很容易通过轨道与地面绝缘不良的位置泄漏到道床及周围的土壤介质形成杂散电流。当杂散电流在土壤中流动时，可利用地中的金属护套等金属作导体。电流在金属导体流到周围土壤的流出处造成腐蚀，同时也使钢轨及其附近地下构筑物、金属管线等在电流流出处产生腐蚀。
地铁杂散电流将造成钢轨限位装置的误动作，造成走行轨道出现不明原因的电位升高；地铁运营系统的钢轨及钢轨的一些附件存在很严重的腐蚀，尤其是在道钉钉入道床的地方，很难做到很好的绝缘，这些地方是经常发生杂散电流腐蚀的地点。
环境介质对钢铁的破坏作用
环境介质对钢铁的腐蚀主要是金属材料在大气中，由于受到水和氧的作用而发生电化学变化所致。其中主要影响因素有气候条件和污染物质。当机车通过时，钢轨构件及钢轨本身的温度和湿度均有所提高，而轨温的升高滞后于气温的升高，这样水蒸汽将在钢轨表面凝聚，使钢轨构件造成严重的腐蚀现象。
钢轨上的构件及电连接处也会因为受到腐蚀介质的化学因素作用。这就增加了钢轨电连接处及部件发生断裂的可能，只是因为当腐蚀介质进入电连接处内，会使连接内部腐蚀形成孔洞，在孔洞处发生应力集中，即使施加的荷载本身尚未达到产生裂纹所需要的荷载值时，由于有腐蚀孔洞这时也能出现裂纹。同时，由于机械力学磨耗和化学反应的共同作。
轨道交通钢铁腐蚀防护措施
轨道交通钢轨的腐蚀不但会造成巨大的经济损失，同时使运行系统存在巨大的安全隐患，因此，轨道交通钢轨的腐蚀防护得到了很大的重视。
1. 控制杂散电流产生的源头，在两导体接触处涂敷导电膏，减少接触电阻，控制杂散电流的产生。在电连接处涂覆导电膏，降低回流走形轨道的内部电阻，起到防氧化防腐蚀的作用；对钢轨沿线重要的金属构件涂上防护层，选用导电膏对钢轨进行适当的防腐处理，可以有效避免腐蚀的发生。
2. 改善环境条件，减少腐蚀介质的影响；涂覆电力复合脂对钢轨接头、螺栓、承力索的防锈和防腐蚀有效。
对于螺栓紧固扣件，采用涂覆电力复合脂处理，既不改变零件尺寸，又能获得很好的耐蚀性。混凝土枕螺栓则采用防腐的润滑脂，效果良好。
对钢轨沿线重要的金属构件涂上防护层，对钢轨也可以进行适当的防腐处理，可以有效避免腐蚀的发生。
结论
钢轨腐蚀防护工作要引起足够的重视，导电膏具有防发热、防腐蚀、防氧化等性能，对处于腐蚀性介质中的钢轨有优异的防护作用。但劣质导电膏不仅不会起到降电阻、防腐蚀的作用，反而会增大电阻、腐蚀接触面。所选导电膏最好符合国家电网标准Q/GDW 634-2011，推荐使用国网互联导电膏。
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