Дизајн галванске заштите од корозије за шине и системе причвршћења
Зашто настаје галванска корозија између шина и вијака?
Шине су углавном направљене од угљеничног челика или ниско{0}}легираног челика, док се за вијке користе легирани челик високе{1}}врсте. Ова два материјала имају различите потенцијале електрода, формирајући галванску ћелију у електролитским срединама као што су влага и со. Шине имају мањи електродни потенцијал, делују као аноде и пролазе кроз оксидативну корозију (рђање); вијци имају већи потенцијал, делују као катоде-иако су сами мање корозивни, они убрзавају анодну (шинску) корозију. Галванска корозија захтева три услова: разлика потенцијала материјала, електролитно окружење (нпр. кишница, влага у земљишту) и електрична веза између метала. Стазе су дуготрајно-изложене на отвореном; кишница и со у ваздуху формирају филм електролита, омогућавајући галванску корозију. Ова корозија оштећује шинске{11}}вијчане везе, смањује снагу везе, па чак и представља опасност по безбедност.
Које су главне опасности од галванске корозије за системе за праћење?
Галванска корозија узрокује рђу око рупа за вијке шине, ширење отвора и повећање размака између вијака и шина, што доводи до лабавих веза и смањене стабилности колосека. Озбиљна корозија слаби попречну чврстоћу{1}}шине, чинећи шине подложним пуцању под оптерећењем и скраћујући радни век. Иако су вијци катоде, њихови површински премази деградирају због дуготрајне-корозије, изазивајући рђу вијака и смањено предоптерећење. Галванска корозија такође нарушава проводљивост колосечног кола, ометајући пренос сигнала и изазивајући абнормалну контролу рада воза. У приобалним и влажним подручјима, галванска корозија се убрзава, потенцијално смањујући животни век компоненти за преко 50% и значајно повећавајући трошкове одржавања.
Како смањити галванску корозију усклађивањем материјала?
Основни принцип је да се одаберу комбинације материјала са сличним потенцијалима електрода како би се минимизирала разлика потенцијала. На пример, ако шине користе угљенични челик У71МнГ, завртњи се могу упарити са истим типом вијака од ниско{2}}легираног челика да би се смањила разлика потенцијала. Избегавајте директан контакт између вијака од нерђајућег челика и обичних шина од угљеничног челика-њихова велика разлика потенцијала изазива озбиљну галванску корозију. Ако су завртњи од нерђајућег челика неопходни, користите мартензитни нерђајући челик (по потенцијалу ближи угљеничном челику) уместо аустенитног нерђајућег челика. Тешке{7}}железнице могу да користе завртње од легуре отпорне- на корозију, који потенцијално више одговарају шинама, а истовремено нуде већу чврстоћу. Избор материјала такође узима у обзир факторе животне средине: приобална подручја дају предност комбинацијама отпорнијим на корозију-да би даље инхибирали галванску корозију.
Какву улогу игра заштита изолације у превенцији галванске корозије?
Заштита изолације у основи спречава галванску корозију блокирањем електричних веза између шина и компоненти за причвршћивање, ометајући формирање галванских ћелија. Уобичајене изолационе компоненте укључују изолационе блокове мерача, изолационе јастучиће и изолационе подлошке, постављене између шина и вијака/пресних плоча. Изолационе подлошке су обично направљене од најлона високе- високе чврстоће или епоксидне смоле са отпором изолације већим или једнаким 1×10⁸Ω, што ефикасно блокира провођење струје. Изолациони блокови мерача не само да обезбеђују изолацију, већ и прилагођавају мерач, служећи двострукој намени. У електрификованим железницама, изолациона заштита спречава лутајуће струје да убрзају галванску корозију истовремено обезбеђујући нормалан рад колосечног кола. Заштита изолације је -исплатива и ефикасна, постајући главна метода за превенцију галванске корозије у системима шина.
Које су разлике у дизајну галванске заштите од корозије у различитим окружењима?
У приобалним окружењима са сланом спрејом, поред заштите изолације, премази против -корозије компоненти се унапређују (нпр. топло-поцинковање + заптивни премаз) да би се побољшала отпорност на слани спреј. У сувим областима у унутрашњости, заштита може да се поједностави-фокусирајући се на изолационе подлошке + обичне -премазе против корозије ради смањења трошкова. У влажним и кишним подручјима, дизајн заптивки за изолационе компоненте је ојачан како би се спречила инфилтрација влаге и одржала ефикасност изолације. У алпским регионима, изолациони материјали користе варијанте модификоване на ниској{11}температури да би се избегла хладнокрвност и квар изолације. Електрификоване железнице захтевају високе{13}}компоненте изолације (отпор изолације већи или једнак 1×10¹⁰Ω) док се истовремено побољшава одвод лутајуће струје да би се смањила струјна-убрзана корозија.