Korrosionsschutz- und Anpassungstechnologie für Schienenoberflächen für besondere Umgebungen
Was sind die gängigen Korrosionsschutzverfahren und technischen Parameter nationaler Standardschienen?
Nationale Standardschienen verwenden hauptsächlich Feuerverzinkung und Korrosionsschutz, wobei die Beschichtungsdicke mindestens 85 μm beträgt. Nach der Passivierungsbehandlung bildet sich ein dichter Schutzfilm, der die Erosion von Luft und Feuchtigkeit wirksam isolieren kann. Dieser Prozess erfordert die Haftung der Zinkschicht bei einer hohen Temperatur von 450 Grad, um eine metallurgische Verbindung zwischen der Zinkschicht und der Schienenmatrix sicherzustellen und ein leichtes Abblättern und Abfallen zu verhindern. Der Salzsprühtest von feuerverzinkten Schienen muss mindestens 500 Stunden ohne Rotrost überstehen und damit den Einsatzanforderungen der meisten Binnenbahnen und Werksgleise genügen. Zusätzlich zur Feuerverzinkung werden einige Hochleistungsschienen zusätzlich mit einer Phosphatierung behandelt, um die Oberflächenverschleißfestigkeit und die Haftung der Korrosionsschutzschicht zu verbessern. Schienen, die dieses Verfahren verwenden, müssen vor Verlassen des Werks einzeln auf Schichtdicke und Haftung getestet werden. Der Markteintritt unqualifizierter Produkte ist strengstens untersagt.
Welche differenzierten Anforderungen gelten für Korrosionsschutzverfahren ausländischer Normschienen?
Das Korrosionsschutzverfahren für UIC60-Schienen nach europäischem Standard erfolgt meist durch Zinkspritzen + geschlossene Beschichtung mit einer Zinkschichtdicke von mindestens 120 μm. Die geschlossene Beschichtung besteht aus Polyurethanmaterial, das Korrosionsschutz und Verschleißfestigkeit in Einklang bringt. Der amerikanische Standard AREMA136RE-Schienen konzentriert sich auf den Aluminisierungsprozess mit einer Aluminisierungsschichttiefe von mindestens 0,3 mm und hält der Außenumgebung mit hoher Luftfeuchtigkeit und starken Temperaturunterschieden in Nordamerika stand. Einige BS80A-Schienen nach britischem Standard nutzen das Verfahren der Feuer-Tauchaluminium--Zinklegierung, wobei das Legierungsverhältnis genau auf 55 % Aluminium und 43,5 % Zink eingestellt wird und die Korrosionsschutzlebensdauer doppelt so lang ist wie bei reiner Verzinkung. Der Korrosionsschutzprozess ausländischer Standardschienen muss entsprechende internationale Zertifizierungen bestehen, wie z. B. den Salzsprühtest und den UV-Schutztest, die für die CE-Zertifizierung erforderlich sind. Die Bautemperatur und die Aushärtungszeit verschiedener ausländischer Standardprozesse variieren erheblich und müssen strikt gemäß den technischen Handbüchern umgesetzt werden, um zu vermeiden, dass Abweichungen der Prozessparameter die Wirkung beeinträchtigen.
Was ist das individuelle Korrosionsschutzschema für Schienen in Küstengebieten mit hoher Luftfeuchtigkeit?
Schienen in Küstengebieten müssen mit einem dreischichtigen Schutzschema aus „Feuerverzinkung + Epoxid-Zink-Grundierung + Polyurethan-Deckbeschichtung“ versehen werden. Die erste Schicht der Feuerverzinkung isoliert die Grundkorrosion und die beiden letzten Schichten erhöhen die Salzsprühbeständigkeit. Die Trockenfilmdicke der Grundierung ist größer oder gleich 60 μm, die Trockenfilmdicke des Decklacks ist größer oder gleich 80 μm, die Gesamtdicke der drei Schichten ist größer oder gleich 225 μm und der Salzsprühtest muss mehr als 1000 Stunden dauern. Zusätzlich zur Oberflächenbehandlung sollten an Schienenstößen korrosionsbeständige Dichtungsstreifen angebracht werden, um wassergefährdete Teile wie Bolzenlöcher und Verbindungen zu blockieren und so Spaltkorrosion zu verhindern. Stützlaschen, Bolzen und anderes Zubehör müssen aus Edelstahl bestehen oder durch Feuerverzinkung verstärkt werden, um die damit verbundene Korrosion durch Zubehörrost zu vermeiden. Nach dem Bau sollte die Unversehrtheit der Beschichtung regelmäßig überprüft und Kratzer und Abblätterungen rechtzeitig neu gestrichen werden, um eine kontinuierliche und stabile Schutzwirkung zu gewährleisten.
Welche gemeinsamen Optimierungsmaßnahmen gibt es für den Korrosions- und Verschleißschutz von Schwerlastschienen in Bergbaugebieten?
Hochleistungsschienen in Bergbaugebieten müssen ein Gleichgewicht zwischen Korrosionsschutz und Rollverschleißfestigkeit aufweisen und dabei den kombinierten Prozess „Aufkohlen und Abschrecken + Feuerverzinken“ anwenden. Die aufgekohlte Schicht erhöht die Oberflächenhärte auf mindestens 58 HRC und widersteht dem rollenden Verschleiß von Minenfahrzeugen. Der Verzinkungsprozess sollte nach dem Aufkohlen und Abschrecken durchgeführt werden, um zu vermeiden, dass hohe Temperaturen die Leistung der aufgekohlten Schicht beeinträchtigen. Die Dicke der Zinkschicht wird auf 70-80 μm eingestellt, um den Korrosionsschutz und den Oberflächenreibungskoeffizienten auszugleichen. Die Kontaktfläche des Schienenkopfes kann zusätzlich mit einer verschleißfesten Keramikbeschichtung mit einer Beschichtungsdicke von mindestens 0,2 mm besprüht werden. Die Verschleißfestigkeit ist dreimal höher als bei herkömmlichen Schienen. Die tragenden Grundplatten unter-den Schienen sollten aus öl-beständigem und korrosionsbeständigem-Polyurethanmaterial bestehen, um eine Erosion der Grundplatten durch Bergbauöl zu verhindern und indirekt die Unterseite der Schienen zu schützen. Der Korrosionsschutz-Wartungszyklus von Bergbauschienen sollte auf einmal alle 6 Monate verkürzt werden, wobei der Schwerpunkt auf der Inspektion des Rostzustands leicht staubiger und öliger Teile wie Schienenboden und Schienentaille liegt.
Was sind die täglichen Inspektions- und Wartungspunkte von Korrosionsschutzschichten für Schienen?
Bei der täglichen Inspektion der Schienen-Korrosionsschutzschichten sollten magnetische Dickenmessgeräte verwendet werden, und mindestens 5 % der Schienenlänge sollten monatlich beprobt werden, um sicherzustellen, dass die Beschichtungsdicke nicht weniger als 90 % des Standardwerts beträgt. Die visuelle Inspektion sollte sich auf die Prüfung von Mängeln wie Abblättern, Blasenbildung und Kratzern konzentrieren. Wenn ein Schaden mit einer Fläche von mehr als oder gleich 1 cm² festgestellt wird, sollte dieser sofort markiert und eine Reparatur veranlasst werden. Bei der Reparatur sollte das beschädigte Teil zunächst poliert werden, um den metallischen Glanz freizulegen. Anschließend sollte ein spezieller Reparaturlack aufgesprüht werden, dessen Trockenfilmdicke mit der Originalbeschichtung übereinstimmt. Bei Schienen in alpinen Regionen sollte die Frost-{8}}Tausalzbeständigkeit der Korrosionsschutzschicht vor dem Winter überprüft werden, um Kälterisse zu vermeiden. Für die Wartung der Korrosionsschutzschicht sollte ein Konto erstellt werden, in dem Inspektionszeit, Ort, Ergebnisse und Behandlungsmaßnahmen aufgezeichnet werden, um eine vollständige Lebenszyklusverwaltungsdatei zu erstellen.