電氣化鐵道接觸網(wǎng)零部件銹蝕原因分析及其預(yù)防措施

陳振

摘要：現(xiàn)階段，電氣化鐵道接觸網(wǎng)零部件發(fā)生了不同問題的銹蝕問題，鐵道接觸網(wǎng)是地鐵能夠順利運(yùn)行的基礎(chǔ)。因其各方面因素的制約及設(shè)備技術(shù)的相關(guān)問題，會(huì)導(dǎo)致發(fā)生不同的操作問題，使得接觸網(wǎng)零部件出現(xiàn)銹蝕的現(xiàn)象。地鐵單位和技術(shù)人員不夠重視零部件的防護(hù)，防護(hù)措施比較單一，使得接觸網(wǎng)零部件沒有得到有效的防護(hù)，而鐵道接觸網(wǎng)零部件進(jìn)行防護(hù)過程的成本較高，生產(chǎn)的零部件大多沒有達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)而嚴(yán)重影響到了地鐵運(yùn)行的質(zhì)量。為了更好地更好地解決這一問題，本文對(duì)接觸網(wǎng)零部件銹蝕原因進(jìn)行了重點(diǎn)分析，并對(duì)接觸網(wǎng)零部件銹蝕問題提出以下相關(guān)預(yù)防的措施。

關(guān)鍵詞：接觸網(wǎng)零部件銹蝕;銹蝕原因分析;預(yù)防措施

引言：

鐵道接觸網(wǎng)零部件經(jīng)過長(zhǎng)時(shí)間的運(yùn)行之后，里面的結(jié)構(gòu)會(huì)相繼發(fā)生銹蝕的問題，而零部件的銹蝕會(huì)嚴(yán)重影響到整個(gè)地鐵的表面環(huán)境，而且發(fā)生銹蝕的地方會(huì)出現(xiàn)大量的油漆掉落現(xiàn)象，逐漸對(duì)周邊產(chǎn)生較大的影響，致使出現(xiàn)銹蝕的范圍越來越大。進(jìn)行局部的解決是從根本上解決不了問題的，而且不能恢復(fù)表面的美觀和做到防銹效果，經(jīng)過一段時(shí)間后還是出現(xiàn)相應(yīng)的問題。所以，必須針對(duì)問題的本質(zhì)進(jìn)行分析，制定具體的方案和提出相關(guān)解決措施。

一、接觸網(wǎng)零部件銹蝕的覆蓋范圍和銹蝕的危害

接觸網(wǎng)零部件銹蝕比較嚴(yán)重的范圍區(qū)域發(fā)生在我國(guó)南方的各個(gè)城市，主要是因?yàn)槟戏降貐^(qū)的酸雨災(zāi)害較為嚴(yán)重，而接觸網(wǎng)零部件絕大部分都是處于露天的狀態(tài)，城市地鐵的接觸網(wǎng)則是處于地下隧道，地下隧道的接觸網(wǎng)零部件銹蝕的程度較低，接觸網(wǎng)零部件銹蝕的問題絕大部分是在露天區(qū)域的范圍內(nèi)。

接觸網(wǎng)銹蝕的危害主要在于這幾方面，首先是接觸網(wǎng)的機(jī)械受到損傷，當(dāng)接觸網(wǎng)受電的弓形狀態(tài)下，造成一定的沖擊后，就會(huì)導(dǎo)致機(jī)械受到損傷，這會(huì)直接導(dǎo)致接觸網(wǎng)和受電弓相互之間的部分機(jī)械受到一定程度的損傷。而且在很長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)如果處于工作情況下都是使得接觸網(wǎng)和受電弓斷線，還會(huì)引發(fā)嚴(yán)重的斷線故障;其次是在接觸網(wǎng)的電弧受到損害，一般在正常的環(huán)境下，接觸網(wǎng)的電弧破壞是受電弓的線路損傷和突然的高溫下引起的電弧損傷。而受電弓受到嚴(yán)重的損傷很大原因在于接觸網(wǎng)的銹蝕，一系列的損傷之后在電氣設(shè)備、接觸網(wǎng)零部件、供電等相關(guān)環(huán)節(jié)都會(huì)引發(fā)事故;最后，接觸網(wǎng)零部件的銹蝕對(duì)附近環(huán)境都會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的輻射情況，還會(huì)造成對(duì)環(huán)境的污染，對(duì)附近的通信線路產(chǎn)生很大的擾亂。

二、電氣化鐵道接觸網(wǎng)零部件銹蝕的原因分析

（一）金屬銹蝕的相關(guān)過程

金屬在遇到銹蝕的過程一般情況是這樣的，相應(yīng)金屬材料遇到有關(guān)的金屬銹蝕載體而導(dǎo)致金屬發(fā)生銹蝕[1]。絕大數(shù)情況下銹蝕性的載體包括各種酸性物質(zhì)、二氧化碳、微生物等銹蝕，所產(chǎn)生的腐蝕過程一般為化學(xué)和電化學(xué)兩中銹蝕過程。

（二）化學(xué)造成的銹蝕影響

化學(xué)銹蝕是根據(jù)多種化學(xué)反應(yīng)造成對(duì)金屬表層的因素和水、酸等產(chǎn)生作用。最常見的化學(xué)腐蝕情況主要是氣體造成的，也可以理解為是金屬進(jìn)行氧化的作用，或者一定程度也可以說是金屬和其他載體在高溫狀態(tài)下產(chǎn)生的化學(xué)反應(yīng)，如圖所示。

（三）電化學(xué)的銹蝕過程

比較常見的是電化學(xué)的腐蝕過程，對(duì)于金屬物質(zhì)發(fā)生的反應(yīng)絕大多數(shù)都是屬于電化學(xué)腐蝕。其中鐵生銹就是一個(gè)明顯的電化學(xué)腐蝕原理，根據(jù)反應(yīng)的情況理解為是發(fā)生原電池反應(yīng)，在鐵中主要雜性物質(zhì)是碳，這是原電池的正極，而鐵是負(fù)極，如果其中發(fā)生電解質(zhì)的情況，就會(huì)產(chǎn)生導(dǎo)電性，進(jìn)而加快電化學(xué)的腐蝕過程[2]。電化學(xué)腐蝕的原理是載體與金屬之間發(fā)生作用，同時(shí)被分解為兩個(gè)不同的反應(yīng)過程，其是陽(yáng)極和陰極的反應(yīng)過程。對(duì)于陽(yáng)極過程來說是將金屬元素馬上轉(zhuǎn)入溶液里，將形成復(fù)合元素的過程。對(duì)于陰極過程而言，是將金屬里面的剩余電子被溶液中的特殊元素所融入逐漸發(fā)生反應(yīng)。

（四）設(shè)備造成的銹蝕原因

根據(jù)我國(guó)南方多地區(qū)的氣象局報(bào)道，雨水的氫離子濃度指數(shù)小于5的時(shí)候，就會(huì)產(chǎn)生酸雨的現(xiàn)象，而酸雨的特殊成分和接觸網(wǎng)零部件相結(jié)合便會(huì)產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，便是形成鐵銹。

銹蝕產(chǎn)生的前提條件是酸雨的強(qiáng)化和遭到破壞的金屬材料發(fā)生比較強(qiáng)烈的化學(xué)反應(yīng)，所以能夠形成銹蝕，這主要是接觸網(wǎng)零部件和大氣中的有關(guān)物質(zhì)產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)。

三、分析產(chǎn)生銹蝕的周期性

要想更好地進(jìn)行對(duì)接觸網(wǎng)零部件的防銹，前提下需要對(duì)銹蝕的周期性進(jìn)行合理分析，通過分析銹蝕的速度而掌握處理生銹問題的相關(guān)時(shí)間，避免零部件產(chǎn)生更大范圍的銹蝕，導(dǎo)致強(qiáng)度性能下降。

現(xiàn)階段測(cè)試銹蝕速度的方式多樣，比如常見的重量法、電阻法等。在這里重點(diǎn)說明重量法，這是使金屬材料在相同環(huán)境下，腐蝕物質(zhì)經(jīng)過特定的時(shí)間后產(chǎn)生的效果，可以將腐蝕前后的金屬材料進(jìn)行比較，從而獲得腐蝕的速度。重量法進(jìn)行比較方便，成本相對(duì)較低，更重要的是作出的實(shí)驗(yàn)效果較為真實(shí)有效，所以選擇重量法來測(cè)試腐蝕的速度。重量法可以在多方面進(jìn)行應(yīng)用，在室內(nèi)和室外都可以進(jìn)行試驗(yàn)，是一種比較理想的測(cè)試方法。

四、電氣化鐵道接觸網(wǎng)零部件銹蝕的預(yù)防措施

從上述測(cè)試銹蝕的周期性來看，可以根據(jù)這個(gè)時(shí)間進(jìn)行有效的防銹和工藝上的運(yùn)用。依照接觸網(wǎng)周邊的多方面情況，可以利用隔離的方法進(jìn)行防銹解決，是將生銹的材料做好涂抹防銹物質(zhì)的方式[3]。而對(duì)接觸網(wǎng)零部件進(jìn)行防銹的過程中，應(yīng)該根據(jù)實(shí)際情況采取不同的措施進(jìn)行防銹，可以添加特殊材料或者進(jìn)行涂抹，也可以對(duì)部門易銹蝕的材料進(jìn)行重點(diǎn)防銹。

除此之外，接觸網(wǎng)處于露天的狀態(tài)下，而且高度相對(duì)較低，應(yīng)該加強(qiáng)外部管理，提高接觸網(wǎng)抵御外部因素的能力。而且需要根據(jù)當(dāng)?shù)氐臍夂颦h(huán)境，總結(jié)接觸網(wǎng)經(jīng)常發(fā)生的斷層現(xiàn)象和其他狀況，提前做好防范風(fēng)險(xiǎn)的準(zhǔn)備工作，并且逐漸加強(qiáng)接觸網(wǎng)的抗擊風(fēng)險(xiǎn)的水平。在各種風(fēng)害的情況下，增加防風(fēng)線的設(shè)置;為應(yīng)對(duì)打雷的情況，可以在接觸網(wǎng)周圍安排避雷器;還要加強(qiáng)對(duì)雨水的控制，應(yīng)該及時(shí)排出雨水或者平整土地防止發(fā)生雨水漏出。

五、結(jié)束語(yǔ)

鐵道接觸網(wǎng)零部件的銹蝕對(duì)地鐵的運(yùn)行會(huì)產(chǎn)生重要的影響，有多種因素會(huì)致使故障的發(fā)生，比如關(guān)于施工、維修過程等多方面的因素。所以，為了保證地鐵能夠順利地運(yùn)行，必須從施工過程中到投入使用的過程中加強(qiáng)對(duì)接觸網(wǎng)零部件的管理和控制，以此避免更多細(xì)節(jié)問題的出現(xiàn)，逐漸提升地鐵施工的綜合水平。

參考文獻(xiàn)：

[1]雍興躍，符躍忠，黎仕強(qiáng)，郭奉迎，劉麗蓉，寧亮，史亞南，阮鑫，王賢明.典型大氣環(huán)境中電氣化鐵道接觸網(wǎng)零件腐蝕與防護(hù)[J].現(xiàn)代涂料與涂裝，2020，23（10）：18-20.

[2]劉加加.電氣化鐵道接觸網(wǎng)檢測(cè)技術(shù)與故障分析[J].電子測(cè)試，2019（20）：124-125.

[3]孫路寬.電氣化鐵道接觸網(wǎng)零部件銹蝕原因分析及其預(yù)防措施[J].機(jī)電信息，2019（08）：41-42.