التآكل الكهروكيميائي وحماية المكونات المعدنية المثبتة تحت التيار الشارد
س 1: كيف يسبب التيار الشارد التآكل الكهروكيميائي للمكونات المعدنية للتثبيت؟
A1: عندما يتدفق التيار الشارد إلى الأرض من القضبان والمثبتات، تتشكل بطاريات -صغيرة قابلة للتآكل عند واجهة الإلكتروليت المعدنية- (الماء والخرسانة الرطبة). تفقد المكونات المعدنية في منطقة الأنود الإلكترونات وتذوب في الصدأ، مما يسبب التنقر والترقق الموحد والتشظي. تعمل كثافة التيار الشارد الأعلى والرطوبة العالية والتوصيل الأفضل للتربة على تسريع معدل التآكل، وهو أسرع بعدة إلى عشرات المرات من التآكل الطبيعي.
س2: ما هي الاختلافات في شكل التآكل وخطر الفشل بين المشابك والمسامير والأكمام؟
A2: تتعرض المشابك للهواء وتتحمل ضغط الاهتزاز، وتعاني بشكل رئيسي من الحفر والتشظي. تسبب حفر التآكل تركيز الإجهاد وتقليل قوة الكلال، مما يؤدي إلى كسر كلال التآكل. تتحمل البراغي إجهاد الشد، مع حدوث تآكل في الخيوط وأسطح التركيب، وتكون عرضة للتشقق الناتج عن التآكل الإجهادي والفشل المفاجئ. تتعرض الأكمام الموجودة داخل الخرسانة للتآكل والتمدد الخارجي بشكل منتظم، مما يتسبب في ارتخاء الأكمام والتشقق النائم، وهو عطل هيكلي مع صعوبة كبيرة في الإصلاح.
س3: ما هو مسار الظروف البيئية الذي يسرع بشكل كبير من تآكل التيار الشارد؟
A3: أولاً مناطق الضباب الملحي الرطبة والممطرة والساحلية ذات الموصلية الكهربائية العالية. ثانيًا، الأنفاق والأجزاء تحت الأرض ذات الصرف السيئ والرطوبة-على المدى الطويل. ثالثًا، المقاطع ذات الصابورة القذرة والملاط المسحوق تسهل انتشار التيار الشارد. رابعا، السكك الحديدية الرئيسية ذات حمل جر ثقيل وكثافة مرورية عالية. خامسًا، المقاطع ذات عزل المسار القديم والتالف مما يتسبب في ضعف التدفق العكسي وزيادة تسرب التيار الشارد.
س 4: لماذا يعتبر إجهاد التآكل أكثر خطورة على حياة أدوات التثبيت من التآكل الكهروكيميائي النقي؟
A4: التآكل النقي لا يؤدي إلا إلى خسارة المواد مع توهين بطيء نسبيا للعمر؛ ينتج إجهاد التآكل عن مزيج من الوسائط المسببة للتآكل وإجهاد الاهتزاز المتناوب. يشكل التآكل حفرًا كمصادر للشقوق؛ الإجهاد المتناوب يسرع انتشار الشقوق. يتم تثبيت منتجات التآكل في أطراف الشقوق لزيادة سرعة التشقق. لذلك، غالبًا لا يكون لكسر الكلال الناتج عن التآكل علامة واضحة مع دورة فشل أقصر بكثير، مما يشكل تهديدًا مفاجئًا للسلامة المرورية.
س 5: كيف يمكن بناء نظام حماية كامل من جوانب التصميم والمواد والتشغيل؟
A5: في التصميم، تقوية نظام التدفق العكسي للجر، وتحسين الأسلاك، وتحسين عزل المسار، وتركيب أجهزة الصرف الصحي لتقليل التيار الشارد. في المواد، استخدم الجلفنة بالغمس الساخن، وDacromet وغيرها من الطلاءات المضادة للتآكل-طويلة الأمد للمشابك والمسامير؛ استخدم الفولاذ المقاوم للصدأ أو الأكمام المقاومة للتآكل-. أثناء التشغيل، قم بتتبع إمكانات الأرض وكثافة التيار الشارد بانتظام؛ فحص التآكل واستبدال المكونات شديدة الصدأ؛ إصلاح العزل التالف وتنظيف الصابورة وصيانة الصرف لمنع التآكل الكهروكيميائي.