Elektrokemijska korozija i zaštita metalnih komponenti spojnica od lutajuće struje
P1: Kako lutajuća struja uzrokuje elektrokemijsku koroziju metalnih komponenti pričvršćivača?
A1: Kada lutajuća struja teče u zemlju iz tračnica i spojnih elemenata, korozivne mikro-baterije stvaraju se na međusklopu metal-elektrolit (voda, vlažni beton). Metalne komponente u području anode gube elektrone i otapaju se u hrđu, uzrokujući udubljenje, ravnomjerno stanjivanje i pucanje. Veća gustoća lutajuće struje, veća vlažnost i bolja vodljivost tla ubrzavaju brzinu korozije, koja je nekoliko do desetaka puta brža od prirodne korozije.
P2: Koje su razlike u morfologiji korozije i riziku kvara između spojnica, vijaka i rukavaca?
A2: Spojnice su izložene zračnom i vibracijskom naprezanju, uglavnom pate od rupa i pucanja. Korozijske jame uzrokuju koncentraciju naprezanja i smanjuju zamornu čvrstoću, što dovodi do loma uslijed zamora korozijom. Vijci podnose vlačna naprezanja, s pojavom korozije na navojima i površinama za pristajanje, skloni su pucanju od korozije pod naponom i iznenadnom kvaru. Manžete unutar betona prolaze jednoliku vanjsku koroziju i širenje, uzrokujući labavost čahura i pucanje pragova, što je strukturni kvar s velikim poteškoćama popravka.
P3: Koji okolišni uvjeti staze značajno ubrzavaju koroziju lutajuće struje?
A3: Prvo, vlažna, kišna područja i područja s obalnom slanom maglom s visokom vodljivošću elektrolita. Drugo, tuneli i podzemni dijelovi s lošom drenažom i dugotrajnom-vlagom. Treće, dijelovi s prljavim balastom i žbukom u prahu koji olakšavaju difuziju lutajuće struje. Četvrto, magistralne željeznice s velikim vučnim opterećenjem i velikom gustoćom prometa. Peto, dionice sa starom i oštećenom izolacijom kolosijeka uzrokuju loš povratni tok i povećano curenje lutajuće struje.
P4: Zašto je zamor od korozije pogubniji za vijek trajanja spojnica od čiste elektrokemijske korozije?
A4: Čista korozija uzrokuje samo gubitak materijala uz relativno sporo smanjenje životnog vijeka; zamor od korozije rezultat je kombinacije korozivnog medija i izmjeničnog vibracijskog naprezanja. Korozija stvara jame kao izvore pukotina; izmjenično naprezanje ubrzava širenje pukotine; produkti korozije zabijaju se u vrhove pukotina kako bi dodatno ubrzali pucanje. Stoga lom uslijed zamora od korozije često nema očit znak s mnogo kraćim ciklusom kvara, što predstavlja iznenadnu prijetnju sigurnosti prometa.
P5: Kako izgraditi kompletan sustav zaštite s aspekta dizajna, materijala i rada?
A5: U dizajnu, ojačajte povratni sustav vuče, optimizirajte ožičenje, poboljšajte izolaciju tračnica i ugradite drenažne uređaje za smanjenje lutajuće struje. Što se tiče materijala, primijenite vruće-pocinčavanje, Dacromet i druge dugotrajne-anti{3}}korozivne premaze za spojnice i vijke; koristite navlake od nehrđajućeg čelika ili anti-korozije. Tijekom rada redovito pratite potencijal uzemljenja i gustoću lutajuće struje; provjerite koroziju i zamijenite jako zahrđale komponente; popraviti oštećenu izolaciju, očistiti balast i održavati drenažu za suzbijanje elektrokemijske korozije.