广铁管内钢轨的腐蚀机理探讨

针对广铁集团管内大瑶山隧道、株洲北站等几个主要工段钢轨腐蚀伤损现象,对钢轨的腐蚀因素进行分析.分别采用腐蚀速率计算、硬度检测、XRD物相分析和SEM形貌观察等方法,结合钢铁的大气腐蚀规律和当地大气数据,探讨了钢轨腐蚀机理.研究结果表明:钢轨腐蚀的主要形式是伴随着机械和疲劳损伤出现的局部腐蚀,潮湿的空气、温差、降雨、大气...     

聚氨酯材料在有轨电车嵌入式轨道防腐中的应用研究

现代有轨电车嵌入式轨道的腐蚀是致使钢轨伤损和失效的重要原因之一,尤其是在绿化区段,腐蚀成为影响钢轨安全使用性能的主要因素。针对沈阳现代有轨电车嵌入式轨道存在的钢轨腐蚀问题,分析其产生的原因和危害,提出一种有效的聚氨酯防腐方案。该方案通过室内试验研究,取得了初步成果,并在沈阳南站选取试验段进行了铺设验证,效果良好。     

大秦铁路重车线U78CrV钢轨锈蚀断裂原因分析

针对大秦铁路重车线U78CrV钢轨锈蚀断裂的问题,分析了钢轨锈蚀的原因,然后对不同材质钢轨的耐蚀及抗断裂性能进行试验研究,对钢轨断裂原因进行了探讨。试验结果表明:隧道漏水会导致局部钢轨轨底锈蚀;冬季使用含有Cl-的防冻液则会加剧钢轨的锈蚀;曾出现过断轨的U78CrV钢轨和其他材质钢轨相比有着相对较差的耐应力腐蚀性能及抗断裂性能;钢轨轨底在环境因素的影响下发生锈蚀并形成锈蚀坑,在钢轨内部拉应力(温度应力及残余应力)以及大轴重列车通过钢轨时产生的动弯曲应力的作用下,轨底锈蚀坑会成为应力集中点而形成裂纹源,当钢轨材质抗断裂性能不足时裂纹扩展较快,最终导致断裂。     

杂散电流传感器烧毁故障分析

目前,较先进的地铁杂散电流监测方法是采用分布式监测系统,上位机下接监测装置,监测装置通过信号转接器与传感器相连[2]。传感器主要测量钢轨对地电压、结构钢的极化电位。其中结构钢的极化电位直接反映杂散电流的腐蚀程度。钢轨对地电压不但间接反映杂散电流的腐蚀程度,而且用     

城市轨道交通直流牵引供电系统再生制动能量利用对钢轨电位的影响

针对城市轨道交通直流牵引供电系统中杂散电流泄漏腐蚀和钢轨电位限制装置频繁动作的问题,对直流牵引供电系统再生制动能量利用给钢轨电位的影响进行了分析.建立了多列车动态运行过程中杂散电流和钢轨电位分布模型,仿真分析了杂散电流和钢轨电位的分布规律,并将其和列车功率的分布进行对比,得出了列车再生制动能量远距离利用量越大,钢轨电位增加越多.通过列车制动电流的利用量以及杂散电流最大值、钢轨电位最大值的对比分析,进一步验证了所提方法的正确性.     

地铁邻近埋地金属管线杂散电流分布特性研究

城市轨道交通直流牵引供电系统引起的杂散电流泄漏以及钢结构腐蚀危险已成为地铁规划建设及公众关心的敏感问题，城市地下管网面临与地铁隧道密集交叉、紧邻或长距离平行敷设等情况，研究地铁邻近埋地金属管线的杂散电流分布特性，对于提高埋地金属管线耐腐蚀寿命、改善腐蚀防护方法具有重要意义。建立地铁隧道杂散电流仿真计算模型，分析轨对地过渡电阻对杂散电流分布的影响，针对金属埋地管线相对钢轨空间方位变化开展杂散电流分布及金属相关腐蚀参数计算。结果表明，当轨对地过渡电阻为0.5Ω·km时，钢轨杂散电流泄漏总量较15Ω·km和3Ω·km分别增加了2 618.5%和500.7%;不同轨对地过渡电阻下，钢轨、排流网、金属管线、土壤中的杂散电流占泄漏总量的百分比基本保持不变，均随泄漏总量的增加而呈等比例增加。埋地金属管线相对钢轨位置变化对其沿线杂散电流大小和方向有明显影响，对于距离钢轨水平间距≥100 m的埋地金属管线年腐蚀量均维持在mg量级。     

不均匀过渡电阻下地铁杂散电流分析

在地铁工程设计中,考虑钢轨对结构或对地的过渡电阻均匀会造成钢轨电位和杂散电流的泄露情况与设计不符.讨论杂散电流的产生、危害及其相关腐蚀机理,建立均匀电阻下直流供电系统杂散电流分布的数学模型;采用数学模型进行计算机仿真,对比分析不均匀过渡电阻下的杂散电流分布规律,对具体地铁工程钢轨电位和杂散电流引发的问题进行分析和研究.     

局部绝缘损坏对地铁杂散电流的影响

在行业标准CJJ 49-92<地铁杂散电流腐蚀防护技术规程>中,地铁杂散电流的计算公式是在钢轨对地绝缘介质均匀条件下得出的,并且没有考虑结构铜和排流网等实际情况.对这些情况下的杂散电流分布进行分析,并考虑钢轨绝缘扣件的局部绝缘损坏情况.     

WJ-8型扣件用改性尼龙66减摩垫板的研制

针对既有复合垫板存在不锈钢板锈蚀的问题,研制了改性尼龙66减摩垫板。该垫板具有良好的绝缘性能,不会与钢轨产生电化学腐蚀,可长期保持较小的摩擦因数;采用一体式结构,可彻底避免既有复合垫板中不锈钢板与橡胶垫板脱离的问题。经室内试验和现场试铺,改性尼龙66减摩垫板满足扣件组装性能及列车安全运行的要求,同时可以有效降低钢轨纵向阻力的增大幅度,防止垫板沿钢轨方向窜动。     

城市轨道交通钢轨对地过渡电阻的检测分析

杂散电流防护是城市轨道交通的主要关注点,是确保线路自身及外部建筑物不受电化学腐蚀影响的重要防护内容,当前以钢轨对地过渡电阻作为主要检测指标。文章介绍关于杂散电流防护钢轨过渡电阻方面的国内外限值要求和检测方法,对当前标准要求的局限性以及标准的发展趋势进行探讨和分析。     

基于离散元法的钢轨粗糙型面构造及其分形特性

铁路中常用的钢轨由于制作工艺、轮轨相互作用、腐蚀等多方面的因素,导致其表面是粗糙而非光滑的。为了更加精确地表征钢轨的粗糙程度,提出一种基于离散元法构建钢轨粗糙外表型面的方法。首先,通过钢材抗拉强度试验仿真验证选取的离散元力学参数和模型的可靠性,根据规范绘制钢轨的几何轮廓,并在此基础上用不同粒径的球体颗粒填充钢轨的几何图形,实现对钢轨粗糙型面的离散元模拟。其次,对具有粗糙型面的钢轨离散元模型进行图像处理,识别钢轨的粗糙轮廓线。然后,对钢轨轮廓线进行数据提取和坐标标定,获得钢轨粗糙轮廓线的坐标数据,以便进行后续的分析和处理;最后,构造轮轨接触区钢轨顶面的凸峰高度曲线,选定评定长度(40 mm)和取样长度(8 mm),分析其范围内外表型面的粗糙度和分形维度。研究结果表明,运用离散元法建立的具有粗糙型面的钢轨模型具有分形特性;从评定长度和取样长度2方面计算得到的钢轨粗糙度和分形维数分别相差1.46%和0.15%。运用离散元法可以模拟钢轨的粗糙型面,并且该方法是可行的。基于离散元法模拟钢轨的粗糙轮廓的方法,为进一步研究提供了新的思路,具有一定的参考价值和工程意义。     

高速铁路无砟轨道小阻力扣件复合垫板锈蚀原因及对策

对我国高速铁路无砟轨道小阻力扣件复合垫板锈蚀情况进行现场调研,掌握了复合垫板使用情况及锈蚀情况。单件复合垫板耐腐蚀试验结果表明,复合垫板经盐雾试验后基本不会出现锈蚀现象。组装状态的复合垫板耐腐蚀试验结果表明,与钢轨组装后的复合垫板经盐雾试验后会有锈蚀现象。经分析,认为组装后复合垫板锈蚀的机理和电偶腐蚀产生的原因为:不锈钢板和钢轨之间因材质不同存在电位差,从而构成宏电池并产生电偶电流,该电流造成了不锈钢板接触面的局部腐蚀。最后给出了复合垫板的防锈对策。     

地铁车站的接地设计

地铁的牵引动力供电电压由于采用1 500 V直流供电,用走行钢轨作为回流路线,产生的杂散电流给建筑物内的金属构件带来电解腐蚀现象,决定了地铁的接地设计与一般的民用建筑设计有独特之处。     

城市轨道交通杂散电流及轨道对地绝缘测试

介绍了城市轨道交通杂散电流的基本概念、杂散电流腐蚀的机理,以及杂散电流的危害。阐述了减小钢轨电阻、增加泄漏路径对地电阻、设置杂散电流收集网等减少杂散电流的方法。讨论了轨道对地绝缘测试的方法。     

上海轨道交通3号线石龙路停车场杂散电流状况分析

上海轨道交通3号线石龙路停车列检库库前结构钢立柱存在根部腐蚀较为严重的现象,且越靠近正线的立柱,其根部腐蚀越严重。针对杂散电流引起的钢立柱根部电腐蚀情况,对石龙路停车场杂散电流进行相关参数测试,包括出入段单向导通装置断开前后钢立柱流出电流测试、单向导通装置电流与出入线钢轨绝缘分段处电位测试、停车库周边土壤电位梯度及杂散电流方向测试,通过对测试结果进行分析,查找出了导致结构钢立柱腐蚀的主要原因,并提出了相应的解决方案和杂散电流防护措施。     

重载铁路加强型钢轨接头研究

应用三维制图软件PTC Creo和有限元分析软件ANSYS Workbench研究和设计30t轴重重载铁路的加强型钢轨接头,并对加强型钢轨接头、全断面钢轨接头和非接头处钢轨(75kg·m-1钢轨)进行静载有限元仿真分析和室内试验。结果表明:全断面钢轨接头和加强型钢轨接头的钢轨挠度以及夹板挠度与荷载基本呈线性关系;全断面钢轨接头的钢轨挠度最大,为加强型钢轨接头钢轨挠度的1.36倍,且全断面接头的钢轨挠度与非接头处钢轨的挠度比值在0.94~1.38之间,而加强型钢轨接头的钢轨挠度与非接头处钢轨挠度的比值在0.94~1.01之间,即加强型钢轨接头的抗弯刚度与非接头处钢轨相当,验证了加强型钢轨接头的抗弯性能优于全断面钢轨接头,且满足设计要求。     

排流网情况下地铁迷流分布规律的研究

地铁列车运行时产生的迷流，会对地铁系统及埋地金属结构产生电化学腐蚀，影响其使用寿命及安全运行。地铁迷流很难直接测量，一般通过钢轨纵向电阻、钢轨对地电阻和对地电压等参数来间接计算。作者提出了无排流网情况下的地铁迷流计算公式，建立了考虑排流网情况下的地铁迷流解析公式，修正了原来的迷流估算公式。指出虽然总的迷流并不会因为安装排流网而减少，但流入结构钢筋的迷流明显减小；在排流网与钢轨纵向电阻相同的条件下，流入结构钢的迷流与负荷电流的比值，将减小为无排流网时的平方倍，这证实了排流网的有效性，为迷流的监测与防治提供了理论依据。     

北美重载铁路钢轨技术及发展趋势

从北美铁路钢轨标准、钢轨的选用及使用寿命、美国交通运输技术中心及试验场钢轨试验、钢轨焊接和伤损修复技术、钢轨养护维修技术、换轨周期等方面,介绍北美重载铁路钢轨技术。通过标准的变化、钢轨技术的变化和钢轨寿命的延长,分析北美重载铁路钢轨技术发展趋势。在对比分析我国与北美重载铁路钢轨技术的基础上,提出我国重载铁路钢轨技术发展建议。     

提高热处理钢轨质量水平的措施

使用热处理钢轨是延长钢轨在小半径曲线上使用寿命的主要途径。目前热处理钢轨的质量水平不高,使用寿命短,没有充分发挥热处理钢轨延长钢轨使用寿命的性能优势。文章分析了钢轨热处理存在的问题,提出了采用先风后雾的喷风冷却钢轨热处理新工艺、加强钢轨热处理生产线的管理,提高热处理钢轨的质量水平。     

高速铁路钢轨的研究与应用

介绍高速铁路特点及对钢轨的要求、高速铁路钢轨技术条件、我国钢轨化学成分及性能特点、国外高速铁路钢轨的化学成分。论述国外高速铁路和我国高速铁路采用的钢轨材质、钢轨"三精"生产设备和工艺、国外高速铁路钢轨制造技术和我国钢轨生产设备技术改造。阐述我国在高速铁路钢轨焊接、钢轨使用等方面开展的相关技术研究,分析高速铁路钢轨制造质量、焊接、预打磨等问题,并提出应对措施及相关建议。