耐腐蝕鋼軌

耐腐蝕鋼軌(corrosion-resistant rail)是指具有良好耐腐蝕性能的低合金鋼軌。

基本介紹

• 中文名：耐腐蝕鋼軌
• 外文名：corrosion-resistant rail
• 領域：工程技術
• 學科：交通工程

簡介

耐腐蝕鋼軌(corrosion-resistant rail)是指具有良好耐腐蝕性能的低合金鋼軌。有的低合金鋼軌，如U74Cu和U74MoSiCu等含銅耐磨鋼軌，不但具有較高的耐磨性能，而且耐腐蝕性能也比普通碳素鋼軌提高40%-80%。在長隧道內，由於通風條件差，空氣潮濕，蒸汽機車或內燃機車排放的有害廢氣，對普通碳素鋼軌及鋼軌扣件等部件產生嚴重鏽蝕。因此，我國鐵路一般應鋪設在長度大於1000m的隧道內，鐵路機務段加水線上。因有廢液腐蝕鋼軌，也鋪設這類鋼軌。

噴塗方法解決鋼軌耐大氣腐蝕

國內外已有多種技術可以解決這一問題，但是，通過這些方法實現目標大多生產工藝複雜，成本也較高，且生產的鋼軌耐腐蝕的目標時間也與我公司需要解決的鋼軌防腐時間有所不同。

鐵路用鋼軌在鋼鐵企業生產出廠後，需經過鐵路運輸(或海運)到達用戶，用戶還需要焊接成250m～500m長軌條後堆放，再用長軌車運輸到鐵路線路上進行鋪軌，鋪軌後到鐵路正式運營，這一過程的周期一般在1年的時間以內，個別的超過1年。普通的鋼軌一般在鋼鐵企業出廠後鐵路運輸過程中，特別是海洋環境條件下的遠洋船運，因自然條件下日曬雨淋，達到鐵路用戶後其表面就已經開始鏽蝕發黃，以至在鋼軌鋪軌後到鐵路正式運營的期間內，由於大氣鏽蝕作用致使鋼軌表面發生鏽蝕或銹層剝落，銹水污染鐵路道床和環境。鐵路用戶都希望在略微增加生產成本的條件下採取措施改變現狀。在一般線路鋼軌(潮濕隧道或海洋環境條件除外)的實際使用中，鋼軌在鋪軌正式運營後，由於列車運行中油污滴漏、線路維護等因素，鋼軌軌頭踏面因磨耗而光亮，軌腰和軌底被油污、塵埃等附著，其鏽蝕程度反而減輕。所以，鐵路需要一種增加生產成本較低，且在出廠後1年的時間(長途運輸、焊軌堆放和鋪軌過程中)內鋼軌踏面不完全鏽蝕，軌腰和軌底無鏽蝕，達到在生產出廠後至鋪軌正式運營的時間內耐鏽蝕為短期目標的鋼軌新產品。

鋼軌的腐蝕問題的處理方法

對於鋼軌的腐蝕問題，人們採取了多種方法。一是採用陰極保護的方法，重點是解決隧道內鋼軌的鏽蝕問題。通過此方法製作的耐腐蝕鐵路鋼軌，由於使用直流電，容易干擾鐵路信號,控制操作也較複雜；二是採用有機塗料保護的方法，主要通過對鋼軌塗刷有機鋅塗料、焦油環樹脂和硝基甲酸乙脂漆製作成的耐腐蝕鐵路鋼軌,由於有機塗料層與鋼軌基體的結合力較低，容易脫落；三是採用電弧或火焰噴塗鋅、鋁或鋅—鋁合金的方法，由於該方法需要採用噴丸或噴砂清除表面氧化鐵皮，生產方法複雜，成本較高；四是在鋼軌鋼材中加入Cr、Mo、Cu、Ni、P、Re等合金元素以提高鋼耐腐蝕性能而得到的耐腐蝕鐵路鋼軌，該方法生產成本相對較高。

採用在鋼軌表面(包括軌頭、軌腰和軌底)自動噴塗透明的鋼軌專用防鏽油，油膜厚度宜控制在30～50 ±5 μm，塗裝後的鋼軌在野外大氣環境條件下，可在1年的時間(長途運輸、焊軌堆放和鋪軌過程中)內鋼軌踏面不完全鏽蝕，軌腰和軌底無鏽蝕的狀態，達到鋼軌在生產出廠後至鋪軌正式運營的時間內耐鏽蝕的短期目標。

待處理的鋼軌進入預定工作位置，檢測裝置檢測到軌頭後，反饋信號給控制系統，控制系統控制噴霧系統開始工作；鋼軌處理完後，鋼軌尾部離開制定位置後，檢測裝置反饋信號給控制系統，控制系統立即關閉噴霧系統，停止噴霧；整個裝置工作期間油霧回收器均處於啟動狀態。

生產耐大氣防鏽鋼軌的關鍵

採用自動噴塗方式生產耐大氣防鏽鋼軌應注意的幾個關鍵問題:一是供油應選擇柱塞泵，選擇柱塞泵時應充分考慮幾個因素，柱塞泵要具備防爆性能，由於工件運行速度一般在2m/s左右，噴塗厚度為(30-50)±5μm，因此，排量需滿足噴塗流量要求，回響速度快，壽命長、噪聲低、控制精度高及排量能夠手動調節等性能要求；二是噴槍的選擇要充分考慮噴嘴的噴出量滿足噴塗量要求，由於生產是連續作業，為了減少更換頻數，噴槍(包括噴嘴)使用壽命要長，噴槍開/關能自動控制，便於實現噴塗自動化，單個噴槍噴出量需具備手動調節功能；三是為了得到噴塗均勻的防鏽鋼軌，噴槍應在鋼軌的上下各布置一支，鋼軌的左右各布置兩隻，具體位置可通過試驗確定合理位置；四是為了保證噴塗系統正常運行而不至於影響正常生產，柱塞泵的設定可設計為一用一備，噴槍設定可設計為六用一備；五是噴塗需採取在相對密閉的空間裡(油霧噴霧器)進行，與之相連的油霧回收機的設計需充分考慮其油霧回收能力，油霧回收機中的風機功率選擇過小，油霧回收能力不夠，而運動的鋼軌不斷從油霧噴霧器中穿行，油霧噴霧器要達到完全密封狀態難以實現，如果油霧回收能力不夠，噴塗過程中就會造成油霧擴散，不利於環保，影響職工身體健康，還可能造成爆炸或火災事故；六是可設定一個壓力儲氣罐，以便給柱塞泵提供壓力相對穩定的氣源。

通過上述工藝流程介紹可知，採用本方法生產耐鏽蝕鐵路用鋼軌，生產工藝簡單，可以保留熱軋鋼軌表面的氧化鐵皮，不影響鋼軌的外觀和使用性能；生產成本低，塗裝生產工藝工程符合環保要求；不需要在鋼中添加合金元素，可保持原有鐵路鋼軌的化學成分不變，不會改變原有鐵路鋼軌的理化性能等使用性能；在鋼軌上不附加任何電源，不會影響和干擾鐵路信號；塗裝鋼軌專用防鏽油後的鋼軌直接可採用堆垛方式自然乾燥；不改變鋼鐵企業原有鋼軌的生產工藝流程,只在原有鋼軌的生產工藝流程中添加裝備的費用不超過200萬元便可實現耐腐蝕鋼軌的生產。因此，採用自動噴塗解決生產防腐鋼軌的方法具有一定的推廣價值。