Adaptabilitat ambiental Disseny de carrils i sistemes de subjecció
Quins són els punts clau del disseny d'adaptabilitat ambiental per a rails i sistemes de fixació a les regions alpines?
Els rails i els sistemes de fixació a les regions alpines (temperatura mínima inferior o igual a -30 graus) s'han de centrar a resoldre els problemes de fractura fràgil a baixa-temperatura i deformació de l'aixecament per gelada. Els rails adopten un material U75V millorat i la duresa a baixa -temperatura es millora reduint els continguts de fòsfor i sofre (menys o igual al 0,025%). L'energia d'impacte a -40 graus és superior o igual a 34 J per evitar fractures fràgils a -baixa temperatura. Els clips de rail, els cargols i altres components del sistema de fixació estan fets d'acer d'aliatge especial de baixa-temperatura, que encara mantenen una bona elasticitat i resistència en entorns de baixa-temperatura sense fractura fràgil després del tractament criogènic. Les plaques de base-de sota del rail estan fetes de material de poliuretà-resistent al fred, amb una taxa de recuperació elàstica superior o igual al 90% a -40 graus per evitar perdre l'efecte d'absorció de cops a causa de la congelació. S'adopta l'ancoratge químic per a l'ancoratge d'espiga de ferrocarril i es seleccionen agents d'ancoratge de curat a baixa temperatura (temperatura de curat superior o igual a -10 graus) per garantir la qualitat de la construcció a l'hivern. A més, s'afegeixen coixinets d'amortiment d'aïllament a les juntes del carril per reduir la deformació de les juntes causada per l'estrès de la temperatura, i s'aplica greix antiafluixament a baixa temperatura als cargols del sistema de subjecció per evitar la congelació del fil.
Per què és necessari reforçar el disseny anticorrosió de rails i sistemes de fixació en zones d'alta-temperatura i alta-humitat?
L'ambient càlid i humit a les zones d'alta-temperatura i alta-humitat (humitat mitjana anual superior o igual al 80%, temperatura màxima superior o igual a 40 graus ) accelerarà la corrosió dels rails i sistemes de fixació, afectant la seguretat estructural. L'alta temperatura i l'alta humitat intensificaran l'oxidació i la corrosió de la superfície del rail, especialment a les juntes i bases del rail. Si la profunditat de corrosió supera els 0,5 mm, la resistència del rail es debilitarà i la capacitat de càrrega-es reduirà. Els components metàl·lics, com ara els cargols i les puntes del rail del sistema de subjecció, són propensos a la corrosió electroquímica, donant lloc a òxid i embussos, provocant una atenuació de la precàrrega o la impossibilitat de desmuntar, afectant el manteniment de la línia. L'enfortiment del disseny anticorrosió pot retardar eficaçment la taxa de corrosió, allargar la vida útil dels components i reduir la freqüència de substitució i els costos de manteniment. L'ambient d'alta-temperatura i d'alta-humitat també accelerarà l'envelliment de les plaques base de goma i les capes d'aïllament de clips de rail. Mitjançant un tractament compost anti-corrosió i anti-envelliment, es pot millorar la resistència a la intempèrie dels components, garantint el funcionament estable-a llarg termini del sistema.
Quines diferències hi ha en el tractament anticorrosió-entre els rails estàndard estrangers i els estàndards nacionals a les zones-salades alcalines?
Els rails estàndard nacionals adopten "-galvanització en calent + passivació" doble tractament anticorrosió en zones-àlcalis salines, amb un gruix de capa de zinc superior o igual a 85 μm. La capa de passivació pot millorar l'adhesió de la capa de zinc i la vida útil de la prova d'esprai de sal és superior o igual a 2.000 hores, adaptant-se a la majoria de les zones àlcalis-salades a la Xina. Les normes estrangeres, com ara els rails europeus EN 13674, adopten el tractament "Recobriment Dacromet + segellador", amb un gruix de recobriment superior o igual a 60 μm, una millor resistència a l'esprai de sal (superior o igual a 3000 hores) i sense risc de fragilitat per hidrogen, adequat per a entorns d'alta concentració de sal. Els rails estàndard AAR nord-americans adopten un procés d'alumini-per immersió en calent, amb un gruix de capa d'alumini superior o igual a 100 μm, que no només té un fort rendiment anticorrosió, sinó que també millora la resistència al desgast, adaptant-se als entorns-àlcalis costaners forts. El tractament anticorrosió estàndard nacional presta més atenció a l'equilibri entre cost i efecte, amb tecnologia madura i manteniment convenient; el procés de tractament estàndard estranger és més avançat, amb una vida anticorrosió més llarga, però amb un cost més elevat. Alguns rails estàndard estrangers també afegeixen juntes anticorrosió a les juntes, mentre que l'estàndard nacional complementa l'efecte anticorrosió mitjançant un manteniment regular d'oli. Les diferències es deriven de la intensitat de corrosió dels entorns regionals i de diferents conceptes de manteniment.
Com s'enfronten els rails i els sistemes de fixació a l'assentament de la fonamentació a les zones de sòl tou?
La capacitat de suport de la base a les zones de sòl tou és feble i és probable que es produeixin assentaments desiguals. Els rails i els sistemes de subjecció han de millorar l'adaptabilitat mitjançant l'optimització estructural. Seleccioneu rails pesats de 60 kg/m i més per millorar la seva pròpia rigidesa i reduir la deformació del carril causada per l'assentament. Les plaques de base de sota-rail estan fetes de material d'alt mòdul elàstic (120-150MPa) per millorar l'estabilitat del coixinet. El sistema de subjecció adopta plaques de pressió ajustables i plaques de base ajustables en alçada-. Quan la quantitat d'assentament és inferior o igual a 20 mm, l'assentament es compensa ajustant el gruix de la placa base per evitar una posició geomètrica de la pista excessiva. Les puntes de rail adopten un ancoratge químic amb una profunditat d'ancoratge ampliada (més o igual a 200 mm) per millorar la força d'extracció-i la capacitat d'anti-lliscant, evitant que les puntes de rail s'afluixin amb l'assentament. Les peixetes elàstiques s'utilitzen a les juntes del carril per augmentar la flexibilitat de les articulacions, adaptar-se al micro-desplaçament causat per l'assentament i reduir la concentració d'estrès. Superviseu regularment les dades de l'assentament de la fundació; quan la quantitat de liquidació superi el llindar de disseny, ajusteu oportunament els paràmetres del sistema de fixació o reforçeu la base per garantir la seguretat de la línia.
Com afecta l'adaptabilitat ambiental dels rails i els sistemes de subjecció als costos d'operació de la línia?
Els rails i els sistemes de fixació amb una forta adaptabilitat ambiental poden reduir la freqüència de fallades, reduir els costos de manteniment i reemplaçament i afectar directament l'economia de funcionament de la línia. En entorns durs, com ara les zones alpines i salines-àlcalis, els components amb poca adaptabilitat són propensos a fallar primerencament i s'han de substituir amb freqüència, fet que no només augmenta els costos dels materials, sinó que també provoca interrupcions de la línia i afecta l'eficiència del transport. Els components amb una forta adaptabilitat ambiental tenen una vida útil més llarga (com ara els cargols amb un excel·lent tractament anticorrosió -tenen una vida útil superior o igual a 8 anys, mentre que els cargols normals només 3-5 anys), cosa que pot reduir el nombre de substitucions i reduir la mà d'obra i l'entrada mecànica. Una bona adaptabilitat ambiental pot evitar accidents de seguretat causats per fallades de components, reduint els costos de manipulació d'accidents i pèrdues econòmiques. El disseny adaptatiu també pot reduir la dificultat de manteniment; per exemple, els components amb un bon rendiment anticorrosió són més fàcils de desmuntar, cosa que pot escurçar el temps de manteniment, millorar l'eficiència del funcionament de la línia i reduir indirectament els costos d'operació integrals.