電氣化接觸網(wǎng)零部件在典型環(huán)境的腐蝕研究

1、    電氣化接觸網(wǎng)零部件在典型環(huán)境的腐蝕研究    向警瑜摘要：隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，電氣化鐵路遍及全國(guó)，是我國(guó)交通運(yùn)輸?shù)闹匾M成部分。根據(jù)中華人民共和國(guó)鐵道行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)電氣化鐵路接觸網(wǎng)零部的要求，鋁合金是電氣化鐵路接觸網(wǎng)的主要材料，用于制造定位裝置、腕臂支撐裝置、補(bǔ)償裝置等多種裝置及構(gòu)件中。筆者根據(jù)多年的工作經(jīng)驗(yàn)，主要針對(duì)電氣化接觸網(wǎng)零部件在典型環(huán)境的腐蝕研究情況進(jìn)行分析和討論。關(guān)鍵詞：電氣化；接觸網(wǎng)；零部件；腐蝕；一、電氣化鐵路接觸網(wǎng)的安全隱患1、穩(wěn)定性在進(jìn)行接觸網(wǎng)的安裝時(shí)，往往不能夠提供較為精確的氣象預(yù)報(bào)，也因?yàn)轭A(yù)報(bào)的不夠準(zhǔn)確，而導(dǎo)致一系列的不

2、穩(wěn)定因素的產(chǎn)生。2、質(zhì)量值在進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間的外部環(huán)境影響下，接觸網(wǎng)本身存在一定程度的破損和銷毀，再加上各種化學(xué)元素的影響與侵蝕，導(dǎo)致接觸網(wǎng)出現(xiàn)了破損和腐蝕的現(xiàn)象。3、絕緣器故障絕緣器的故障往往是由于在成品初期，無(wú)論是人力還是技術(shù)方面出現(xiàn)的不同程度的誤差均可能造成后期絕緣器的故障。4、保養(yǎng)缺失目前我國(guó)的電氣化鐵路接觸網(wǎng)的定期維護(hù)體系相對(duì)來(lái)說(shuō)不夠成熟，對(duì)于出現(xiàn)的小瑕疵和小問(wèn)題，不能夠指派專人進(jìn)行維護(hù)和修復(fù)，最終容易釀成大禍，造成人力、物力和財(cái)力方面的嚴(yán)重?fù)p失。二、電氣化接觸網(wǎng)零部件腐蝕研究重要性接觸網(wǎng)零部件大多由銅合金，鋁合金及不銹鋼等材料制造，例如：中心錨結(jié)線夾，定位線夾，彈性吊索線夾，吊弦線夾等的

3、材料多為銅鎳硅，連接接觸網(wǎng)零部件的螺栓材質(zhì)多數(shù)是不銹鋼。銅合金，鋁合金，不銹鋼都具有優(yōu)良的機(jī)械性能，但由于制造或材料晶體組織等方面的原因，零件在特定的介質(zhì)環(huán)境下易發(fā)生應(yīng)力腐蝕斷裂。電氣化鐵路接觸網(wǎng)熱浸鍍鋅部件材料在模擬典型大氣環(huán)境（海洋環(huán)境、工業(yè)環(huán)境、城市環(huán)境）介質(zhì)中的腐蝕及其形貌。大量數(shù)據(jù)顯示，熱浸鍍鋅材料在模擬城市大氣環(huán)境介質(zhì)中的腐蝕最為嚴(yán)重，工業(yè)環(huán)境次之，海洋環(huán)境腐蝕最輕。二次加工與成型會(huì)引起鍍鋅層局部破損致使基材局部暴露與鍍鋅層形成電偶對(duì)，會(huì)加重?zé)峤冧\部件的腐蝕，且破損面積越大腐蝕越嚴(yán)重。同樣，熱浸鍍鋅部件與不銹鋼緊固件耦接會(huì)形成電偶腐蝕，也會(huì)加重?zé)峤冧\部件的腐蝕。隨著高鐵的建設(shè)，

4、接觸網(wǎng)系統(tǒng)不可避免地受到沿線的鹽霧、含硫或氟等典型環(huán)境氣體的腐蝕，這樣，不但縮短了接觸網(wǎng)金屬件的使用壽命、增加了維護(hù)成本，而且更為嚴(yán)重的是對(duì)電氣化鐵道的安全運(yùn)行也構(gòu)成了威脅。所以，有必要系統(tǒng)地研究典型環(huán)境對(duì)鐵路接觸網(wǎng)金屬構(gòu)件的腐蝕影響，開發(fā)、構(gòu)建新型涂層防護(hù)體系技術(shù)，以保障電氣化鐵路的安全運(yùn)行，降低電三、電氣化接觸網(wǎng)零部件在典型環(huán)境的腐蝕情況分析隨著我國(guó)鐵路事業(yè)的發(fā)展，電氣化鐵路已達(dá)到一萬(wàn)多公里的里程。但是，由于接觸網(wǎng)零部件銹蝕斷裂，造成中斷行車的事故時(shí)有發(fā)生，嚴(yán)重影響了電氣化鐵路安全運(yùn)行的可靠性。解決接觸網(wǎng)零部件銹蝕問(wèn)題，是提高接觸網(wǎng)運(yùn)行安全可靠性的緊迫課題。造成接觸網(wǎng)零部件銹蝕的原因是多方

5、面的：構(gòu)成接觸網(wǎng)零件的金屬材料類型、零件結(jié)構(gòu)材料及其加工過(guò)程中所形成的應(yīng)力不均勻現(xiàn)象、零件所處的不同環(huán)境等等，其中腐蝕環(huán)境是影響腐蝕的主要外部因素。環(huán)境中介質(zhì)的成分決定了零件腐蝕的程度。腐蝕機(jī)理簡(jiǎn)述接觸網(wǎng)零件絕大多數(shù)是金屬構(gòu)件，而且常年暴露在大氣中，其腐蝕實(shí)質(zhì)上就是大氣環(huán)境中金屬的腐蝕。金屬在大氣環(huán)境中的腐蝕分為化學(xué)腐蝕和電化腐蝕兩種主要形式?；瘜W(xué)腐蝕是金屬與氣體的氧化過(guò)程。一般發(fā)生在于燥的空氣中，其腐蝕速度極慢。影響金屬化學(xué)腐蝕的主要因素是金屬元素的性質(zhì)、氣體中氧分子的濃度、介質(zhì)成分、溫度等等。電化學(xué)腐蝕是在電解質(zhì)溶膜中兩種不同電極電位問(wèn)產(chǎn)生電流引起的腐蝕。一般發(fā)生在潮濕的大氣中，其腐蝕速度

6、極快，是金屬腐蝕最主要的形式。由于大氣組分中含有水氣，當(dāng)大氣濕度達(dá)到一定數(shù)值時(shí)，暴露在空氣中的金屬表面即被一層液膜所覆蓋。形成了電化學(xué)腐蝕的必要條件一電解質(zhì)溶液膜，金屬表面由于化學(xué)成分不純以及金屬組分的不均勻，或者在加工過(guò)程中由于表面形變而產(chǎn)生的應(yīng)力不均勻等？造成丁不同的電極電位。這時(shí)金屬表面電極電位低的放出電子，形成離子進(jìn)入液膜，也就是金屬被腐蝕了，腐蝕速度與金屬表面所覆盞的渡胰厚度有關(guān)系。在相同溫度下，如果液膜極薄，則通過(guò)離子的截面就小，電化學(xué)反應(yīng)的速度比較堙慢。隨著液膜的增厚，電化學(xué)反應(yīng)速度加快。由此可見(jiàn)，接觸網(wǎng)零部件的防腐蝕是一項(xiàng)系統(tǒng)的工程，不僅要考慮零部件本身的防腐蝕措施，而且還要對(duì)

7、零部件所處環(huán)境的腐蝕因素進(jìn)行研宄。接觸網(wǎng)零件的腐蝕環(huán)境是污染嚴(yán)重的太氣環(huán)境，雖然我們無(wú)法改變氣候條件以及大氣中各種介質(zhì)的成分和含量，但是可以通過(guò)改變零部件的材質(zhì)、加強(qiáng)零部件表面的處理措施等等使接觸網(wǎng)零部件的防腐能力得到提高.以減輕其腐蝕狀況，我國(guó)地域廣闊，氣候的分布情況不盡相同，各地空氣污染的原因也不相同。因此，對(duì)接觸網(wǎng)零部件的防護(hù)應(yīng)該僚據(jù)不同的環(huán)境條件，采取不同的防腐方法。華北、西北地區(qū)氣候干燥，根據(jù)金屬腐蝕機(jī)理，對(duì)接觸網(wǎng)零部件不臺(tái)造成特別嚴(yán)重的腐蝕，就可以采用一些成本相對(duì)低癱的防腐措施，例如：接觸導(dǎo)線可以采用鋁包鋼接觸導(dǎo)線；接觸網(wǎng)零部件可以采取諸如熱浸鍍、熱噴漆、等表面的防腐措施。結(jié)束語(yǔ)電氣化鐵路接觸網(wǎng)是為電氣化鐵路機(jī)車供電的關(guān)鍵設(shè)施，屬金屬構(gòu)件，露天架設(shè)，單一、無(wú)備份。近年來(lái)，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展，我國(guó)電氣化鐵路也在不斷地發(fā)展，電氣化鐵路已貫穿南北，橫跨東西。在接觸網(wǎng)構(gòu)件加工和裝配過(guò)程中，建議改進(jìn)加工工藝程序，避免熱浸鍍鋅部件的二次加工或者成型；建議采用絕緣措施，以達(dá)到熱浸鍍鋅部件與不銹鋼緊固件之間的絕緣耦接，避免電偶腐蝕發(fā)生。參考文獻(xiàn)：1何積銓，王湛，張巍，姜佳男，楊振波，李久青；模擬大氣環(huán)境中加速鎂合金電偶腐蝕的研究j；腐蝕科學(xué)與防護(hù)技術(shù)；2004年03期2墨淑芬，張正，宋詩(shī)哲；基于電偶的大氣腐蝕性檢測(cè)儀的研制及應(yīng)用j