Nozik mashina va uskunalarning asosiy harakatlanuvchi komponenti sifatida chiziqli yo'riqnomaning sirt korroziyasi juda xavflidir. Zang nafaqat uskunaning ishlashining to'g'riligiga ta'sir qiladi, balki mexanik nosozliklar va ishlab chiqarishni to'xtatishga olib keladi. Statistik ma'lumotlarga ko'ra, Xitoyning qirg'oqbo'yi hududlarida yo'naltiruvchi temir yo'l zangidan kelib chiqqan to'g'ridan-to'g'ri iqtisodiy yo'qotishlar yiliga 2 milliard yuandan oshadi va bilvosita yo'qotishlarni hisoblash yanada qiyinroq. Ushbu maqolada hidoyat relslarining korroziya mexanizmlari tizimli ravishda uch o'lchovdan tahlil qilinadi: material xususiyatlari, atrof-muhit omillari va qo'lda ishlash.
Yo'naltiruvchi rels korroziyasining kimyoviy va moddiy xususiyatlari
metall zang asosan elektrokimyoviy korroziya jarayonidir. Temir{1}}asosli materiallarda reaksiya tenglamasi quyidagicha:
4Fe+3O2+6H2O→4Fe(OH)3
Ushbu reaksiyada hosil bo'lgan gidroksid temir (Fe (OH) 3) keyinchalik temir zangini (Fe2O3 · nH2O) hosil qilish uchun suvsizlanadi. Chiziqli hidoyat relslari asosan GCr15 rulmanli po'latdan yoki 45 # karbonli po'latdan yasalgan. Bu materiallar quruq havoda zich oksidli plyonka (Fe3O4) hosil qilib, o'z-o'zini passivatsiyaga- erishadi. Biroq, nam sharoitda oksid plyonkasi bo'shashgan, gözenekli temir (OH) 3 ga aylanadi va korroziya jarayonini tezlashtiradi.
Zanglamas po'latdan yasalgan yo'riqnomalarda Cr2O3 himoya plyonkasi hosil qiluvchi 12% dan ortiq xrom mavjud bo'lsa-da, xlor konsentratsiyasi 25 ppm dan ortiq bo'lgan muhitda, masalan, qirg'oq hududlarida chuqurlik paydo bo'lishi mumkin. Po'lat yo'naltiruvchi relslardan foydalangan kema quruvchisi atigi 3 oydan keyin diametri 0,5 mm bo'lgan nuqtani topdi. Keyingi sinovlar dengiz suvida xlorid ionining 35 ppm kontsentratsiyasini ko'rsatdi.
Rustga olib keladigan to'rtta asosiy omilni tahlil qilish
1.Mexanik shikastlanish tufayli mahalliy korroziya
Chiziqli yo'naltiruvchi relslar shar yoki rolik orqali aylanma ishqalanishga erishadi, lekin slayd va yo'naltiruvchi rels o'rtasida 0,01-0,03 mm bo'sh joy mavjud. Qattiq zarralar, masalan, chiqib ketish qoldiqlari yoki qum zarralari bo'shliqqa kirganda, ular hidoyat ray yuzasi yuzasida mikron o'lchamdagi tirnalishlarni hosil qiladi. Avtomobil ehtiyot qismlarini qayta ishlash zavodida AA lazerli konfokal mikroskop tekshiruvi 1000 soatlik yoʻl-yoʻriq relslarida 2 mikrongacha chuqur tirnalgan joylarni aniqladi. Bu shikastlangan joylar korroziya hujayralari uchun anod vazifasini bajaradi, korroziya tezligi buzilmagan sirtga qaraganda 5-8 baravar tezroq.
2.Ter korroziyasining elektrokimyoviy mexanizmi
Inson terida 0,2-0,5% natriy xlorid va sut kislotasi va karbamid kabi organik kislotalar mavjud bo'lib, pH 5,5-6,5. Oddiy miniatyura akkumulyatori ter hidoyat yuzasi yuzasida 0,1 mm qalinlikdagi suyuq plyonka hosil qilganda hosil bo'ladi:
Anod reaksiyasi: Fe → Fe²⁺ + 2e⁻
Katod reaktsiyasi: 2H⁺ + 2e⁻ → H₂↑
Elektron zavodi uch oydan so'ng qo'lqopsiz operatorlar tegib turgan hidoyat relslari hududida korroziv oqim zichligi 0,5 A/sm2 bo'lganini aniqladi, bu tegilmagan hududga qaraganda 20 baravar yuqori.
3. Atrof muhitdagi sinergik effektlar
Yo'l-yo'riqli yog'dagi oltingugurt va fosforli polar bosimli qo'shimchalar namlik 75% dan ortiq bo'lgan muhitda gidrolizlanishi mumkin:
R−S−R′+H2O→RSH+R′OH
Hosil boʻlgan vodorod sulfidi (H2S) temir bilan reaksiyaga kirishib, qora temir sulfid (FeS) hosil qiladi. Mashinasozlik zavodi musson yo'riqnomasi yuzasida namlikdan himoyalanmagan quruq sharoitga qaraganda uch baravar yuqori sulfid miqdorini aniqladi.
4. Saqlash sharoitlarining halokatli ta'siri
logistika uskunalari ishlab chiqaruvchilari to'g'ridan-to'g'ri beton pollarga hidoyat relslarini o'rnatadilar. Uch oy o'tgach, quyidagi muammolar aniqlandi:
- Osma hidoyat relslari bilan solishtirganda, kontaktli moyning bug'lanish darajasi 40% ga yuqori.
- Yuzaki xlorid ionlari konsentratsiyasi 1,2 mg / m2 ga yetdi (milliy standartlar 0,5 mg / m2 dan kam talab qiladi).
- Zang darajasi texnik shartlarga muvofiq saqlanadigan hidoyat relslariga qaraganda olti baravar yuqori edi.
Butun hayot davomida zangni oldini olish dasturlari
1. Ishlab chiqarishdagi ehtiyot choralari
- Materialni o'zgartirish: Azot bilan ishlov berish (gaz azot uchun 520-550 daraja) hidoyat rayining sirt qattiqligini HV850-1000 ga oshiradi, shu bilan birga 0,1-0,3 mm nitrid qatlamini 0,1-0,3 mm hosil qiladi, korroziyaga chidamliligini 3-5 marta oshiradi.
- Qoplama texnologiyasi: Nozik asboblar zavodi 3,5% natriy xlorid eritmasining korroziyaga chidamliligini 48 soatdan 500 soatgacha uzaytirdi, fizik bug 'cho'ktirish texnologiyasidan foydalangan holda hidoyat rayining yuzasiga 5 mikron qalinlikdagi TiN qoplamini yotqizish orqali.
- Strukturaviy optimallashtirish: Labirint muhrining yo'riqnomasining so'nggi qopqoqlarining dizayni changning kirib kelishini 80% ga kamaytirishi mumkin. CNC dastgohlari zavodi yo'riqnomaning ishlash muddatini uch yildan 8 yilgacha uzaytirish uchun dizaynini yaxshiladi.
2. Standartlashtirilgan saqlash va tashish talablari
- Atrof muhit nazorati: Ombor harorati 20 + 5 daraja va nisbiy namlik darajasida nazorat qilinishi kerak. Silikagel quritgichlardan foydalanilganda kubometr uchun 60%{2}}g dan kam yoki unga teng.
- Qadoqlash himoyasi: VCI (uchuvchi korroziya inhibitori) gazi-fazali{1}}zangga qarshi MIL-P-3420 standarti) yordamida qadoqlash yoʻriqnomalari yopiq maydonda 10-6 atm boʻlinish bosimini hosil qilib, korroziyani samarali inhibe qiladi.
- Qo'l holatini boshqarish: Yo'naltiruvchi relslar yog'och patnisga gorizontal ravishda erdan kamida 150 mm masofada, yog'ning mahalliy to'planishiga yo'l qo'ymaslik uchun 15 darajadan kamroq yoki teng burchak ostida joylashtirilishi kerak.
3.O'rnatish va disk raskadrovkaning standartlashtirilgan operatsiyalari
- Tozalash: ultratovushli tozalagich (40 kHz, 50oC) va pH 8,5 ishqorli tozalash vositasi yordamida 99% 99% ifloslantiruvchi zarrachalar. Yarimo'tkazgich uskunalari zavodi amalga oshirilgandan so'ng hidoyat relslarining dastlabki ishlamay qolish darajasini 70% ga kamaytirdi.
- Moylashni boshqarish: 392 N yuk ostida 0,35 mm diametrli eskirish nuqtasi diametri 200 darajadan yuqori yoki tushish nuqtasi 200 darajadan yuqori bo'lgan litiy-asosli surtma tanlangan.
- Kontaktni himoya qilish: Operatorlar elektrostatik changni yutishning oldini olish uchun sirt qarshiligi 108 Ō (EN388 standarti) bo'lgan nitril{0}}qoplangan qo'lqop kiyishlari kerak.
4. Transport hajmini aqlli boshqarish;
- Onlayn monitoring: Shamol uskunalari ishlab chiqaruvchilari real vaqtda korroziv oqim zichligini kuzatish uchun elektrokimyoviy sensorlarni hidoyat relslariga o'rnatadilar. Qiymat 0,1 mkA/sm2 dan oshganda avtomatik signal ishga tushadi.
- Aqlli moylash: PLC PLC bosqichma-bosqich progressiv markazlashtirilgan moylash tizimi har 2 soatda 0,1 ml moylash moyini yuborishi mumkin, bu esa qo'lda moylashdan ko'ra 60% ko'proq yog'ni tejash imkonini beradi.
- Ekologik kompensatsiya: namlik 80% dan oshganda, shudring nuqtasi haroratini -5 darajadan past ushlab turish uchun namlagichni yoqing. Amalga oshirilgandan so'ng, matbaa kompaniyasi hidoyat relslarining zanglanishini 15% dan 2% gacha kamaytirdi.
KIRISh Odatdagi misollar
1-holat: Avtomobil qoliplari zavodida yo‘l-yo‘riq relslarining zanglanishini nazorat qilish
Zavod THK SHS hidoyat relslaridan foydalangan, odatda yomg'irli mavsumda zanglagan. Tekshiruv aniqlandi:
Dastgoh namligi 85% ga yetdi.
Qo'llanma yog'ining kislota qiymati 2,0 mgKOH / g dan 5,8 mgKOH / g gacha oshirildi.
xlorid ionining kontsentratsiyasi kesish suyuqligida 80 ppm ga yetdi.
Ko'rilgan choralar:
Namlikni 60% dan past ushlab turish uchun sanoat namlagichlarini o'rnating.
Yoʻnaltiruvchi ray moyini xlorga chidamli turdagi-yogʻ bilan almashtiring (asosiy moyning yopishqoqligi indeksi 140 dan katta).
Kesuvchi suyuqlikning sachrashini kamaytirish uchun hidoyat ray qopqog'ini qo'shing.
3 oylik amalga oshirilgandan so'ng, hidoyat temir yo'li butunlay zanglashni to'xtatdi va texnik xizmat ko'rsatish xarajatlari 40% ga kamaydi.
2-holat: Tibbiy asbob-uskunalar zavodida zanglamaydigan po'latdan yasalgan yo'riqnoma relslarining dog'larini ta'mirlash
Ushbu zavodning 316L hidoyat relslari toza suv muhitida tutilishdan o'tdi. Tahlil aniqlandi:
- Suvdagi erigan kislorod miqdori 8 mg/l ga yetdi.
- pH 6,8 dan 7,5 gacha o'zgarib turadi.
- Yo'naltiruvchi relslarning sirt pürüzlülüğü Ra=0.8 mkm edi.
Yechimlar:
- sirt pürüzlülüğü elektrolitik silliqlash orqali Ra=0.2 mikrongacha kamaytirildi.
- -850 mV himoya potentsialini saqlab qolish uchun katodli himoyani amalga oshirish.
- Suv haroratini 25 + 2 darajagacha boshqaring.
- Bir yillik kuzatuvdan soʻng{0}}yoʻnaltiruvchi rayda yangi korroziya dogʻlari paydo boʻlmadi.
V. Kelajakdagi texnologik rivojlanish tendentsiyalari
Sanoat 4.0 ning rivojlanishi bilan zangga qarshi{1}}yo'riqchi relslar texnologiyasi razvedka va atrof-muhitni muhofaza qilish yo'nalishida rivojlanmoqda:
- Nanoqoplamalar texnologiyasi: Grafen{0}}o‘zgartirilgan qoplamalar hidoyat relslarining korroziyaga chidamliligini o‘n barobar oshirishi mumkin. Laboratoriya sinovlari shuni ko'rsatadiki, 5% natriy xlorid eritmasining korroziyaga chidamliligi 2000 soatgacha yetishi mumkin.
- O'z-o'zidan{0}}davolovchi moylash materiallari: mikrokapsulalarni o'z ichiga olgan moylash moylari tirnalgan joylarda shifo beruvchi vositani chiqaradi. Aviatsiya korxonasi sinovi shuni ko'rsatadiki, ular 0,5 mm chuqurlikdagi tirnalgan joylarni avtomatik ravishda tuzatishi mumkin.
- Raqamli egizaklarga texnik xizmat ko'rsatish: Yo'naltiruvchi relslarning korroziya modelini o'rnatish orqali hidoyat relslarining qolgan muddatini taxmin qilish mumkin. Og'ir sanoat amalga oshirilgandan so'ng, rejadan tashqari ishlamay qolish 65% ga kamaydi.
Chiziqli yoʻl-yoʻriqning zangga qarshi boshqaruvi-bu tizimli muhandislik boʻlib, u material tanlash, ishlab chiqarish jarayoni, saqlash va tashish, oʻrnatish va ishga tushirishdan tortib foydalanish va texnik xizmat koʻrsatishgacha boʻlgan butun zanjir nazoratini talab qiladi. Yangi materiallar va texnologiyalarning paydo bo'lishi bilan hidoyat relslarining korroziyaga chidamliligi yaxshilanadi. Biroq, asosiy yechim hali ham profilaktik ta'mirlashdan bashoratli texnik xizmat ko'rsatishga o'tish uchun zangga qarshi ilmiy{3}}boshqaruv tizimini yaratishda yotadi.
