เทคโนโลยีการปรับเปลี่ยนเพื่อต่อต้าน-ความชราและ-โซลูชันการรับประกันอายุการใช้งานยาวนานสำหรับรางรถไฟ
ประเภทการเสื่อมสภาพหลักและปัจจัยที่มีอิทธิพลต่อแผ่นรองใต้-คืออะไร
ประเภทการเสื่อมสภาพหลักของแผ่นรองใต้ราง-ได้แก่การแก่ชราจากความร้อน- การแก่ชราจากรังสีอัลตราไวโอเลต และแก่ชราเมื่อยล้า. การเสื่อมสภาพทั้งสามประเภทนี้มีปฏิสัมพันธ์กันและร่วมกันเร่งการลดทอนประสิทธิภาพของแผ่นอิเล็กโทรด การเสื่อมสภาพด้วยความร้อน- หมายถึงปฏิกิริยาออกซิเดชันระหว่างสายโซ่โมเลกุลของยางกับออกซิเจนในสภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิสูง- ซึ่งนำไปสู่การแยกสายโซ่โมเลกุลหรือการเชื่อมขวาง ซึ่งทำให้แผ่นอิเล็กโทรดแข็งและเปราะ อุณหภูมิของสนามอาจสูงกว่า 60 องศาในช่วงที่มีอุณหภูมิสูงในฤดูร้อน- ซึ่งจะเร่งความเร็วของการเกิดปฏิกิริยาออกซิเดชันจากความร้อนได้อย่างมาก การแก่ชราของรังสีอัลตราไวโอเลตเกิดจากรังสีอัลตราไวโอเลตในแสงแดด รังสีอัลตราไวโอเลตมีพลังงานสูงซึ่งจะทำลายพันธะเคมีของโมเลกุลของยางทำให้เกิดชอล์กและแตกร้าวบนพื้นผิวแผ่น โดยเฉพาะอย่างยิ่งในแนวเปิดที่ไม่มีที่กำบัง อายุของรังสีอัลตราไวโอเลตจะรุนแรงมากขึ้น การเสื่อมสภาพตามอายุคือรอยแตกขนาดเล็ก-ถูกสร้างขึ้นภายในแผ่นอิเล็กโทรดภายใต้การกระทำซ้ำๆ ของน้ำหนักบรรทุกของรถไฟ และรอยแตกที่ขยายตัวอย่างต่อเนื่องทำให้เกิดความเสียหายทางโครงสร้างของแผ่นอิเล็กโทรด ผลกระทบต่อน้ำหนักบรรทุกของสายลากจูง-หนักนั้นมีขนาดใหญ่ และความเร็วของการเสื่อมสภาพเมื่อยล้านั้นเร็วกว่าสายลากจูง-แบบปกติมาก ปัจจัยที่ส่งผลต่อความชรายังรวมถึงความชื้นในสิ่งแวดล้อม ตัวกลางที่เป็นกรด- ฯลฯ สภาพแวดล้อมที่มีความชื้นจะส่งเสริมปฏิกิริยาออกซิเดชัน และตัวกลางที่เป็นกรด- เช่น ฝนกรด จะกัดกร่อนพื้นผิวของแผ่นอิเล็กโทรดและเร่งกระบวนการชราให้เร็วขึ้นอีก ผลรวมของปัจจัยเหล่านี้จะทำให้อายุการใช้งานของแผ่นรองใต้รางธรรมดาสั้นลงเหลือ 5-8 ปี
สารเติมแต่งหลักประเภทใดและกลไกการออกฤทธิ์ของการปรับเปลี่ยนการต่อต้าน-ความชราสำหรับแผ่นรองใต้-
ประเภทสารเติมแต่งหลักใน-การแก้ไขการชะลอวัยสำหรับแผ่นรองใต้- ได้แก่สารต้านอนุมูลอิสระ สารเพิ่มความคงตัวของรังสีอัลตราไวโอเลต และสารต่อต้าน-ความชรา. สารเติมแต่งทั้งสามประเภทนี้ทำงานร่วมกันเพื่อชะลอกระบวนการชราของแผ่นอิเล็กโทรดอย่างครอบคลุม สารต้านอนุมูลอิสระส่วนใหญ่จะเลือกระบบสารประกอบของฟีนอลและฟอสไฟต์ที่ถูกขัดขวาง สารต้านอนุมูลอิสระฟีนอลที่ถูกขัดขวางสามารถจับอนุมูลอิสระที่เกิดจากปฏิกิริยาออกซิเดชั่น ขัดขวางปฏิกิริยาลูกโซ่ออกซิเดชัน และป้องกันการแตกตัวของสายโซ่โมเลกุลของยาง สารต้านอนุมูลอิสระฟอสไฟต์สามารถสลายเปอร์ออกไซด์ที่เกิดจากปฏิกิริยาออกซิเดชั่น การใช้ทั้งสองอย่างร่วมกันสามารถเพิ่มอายุการเสื่อมสภาพจากความร้อน-ได้มากกว่า 3 เท่า สารเพิ่มความคงตัวของรังสีอัลตราไวโอเลตแบ่งออกเป็นตัวดูดซับและตัวดับรังสีอัลตราไวโอเลต ตัวดูดซับรังสีอัลตราไวโอเลตสามารถดูดซับพลังงานของรังสีอัลตราไวโอเลตและแปลงเป็นพลังงานความร้อนเพื่อการกระจายตัว หลีกเลี่ยงรังสีอัลตราไวโอเลตจากการทำลายโครงสร้างโมเลกุลของยาง สารดับสามารถดับสถานะตื่นเต้นของโมเลกุลยางที่ถูกกระตุ้นด้วยรังสีอัลตราไวโอเลตสู่สถานะพื้น ช่วยลดความเสียหายของสายโซ่โมเลกุล การใช้ทั้งสองอย่างร่วมกันสามารถเพิ่มความต้านทานต่อการเสื่อมสภาพของรังสีอัลตราไวโอเลตได้ 40% สารต่อต้าน-สารชะลอวัยจะเลือกผลิตภัณฑ์แนฟทิลามีนและควิโนลีน ซึ่งสามารถยับยั้งการแก่ชราของยางได้ โมเลกุลของพวกมันสามารถดูดซับในบริเวณที่ทำงานของโมเลกุลยาง ป้องกันการเกิดและการขยายตัวของรอยแตกขนาดเล็ก- และปรับปรุงความต้านทานต่อความเมื่อยล้าของแผ่นอิเล็กโทรดได้อย่างมาก ปริมาณการเติมสารเติมแต่งต้องได้รับการควบคุมอย่างเข้มงวด ปริมาณการเติมสารต้านอนุมูลอิสระคือ 1.5%-2.5% ปริมาณการเติมสารเพิ่มความคงตัวของรังสีอัลตราไวโอเลตคือ 2%-3% และปริมาณการเติมสารต่อต้านริ้วรอยคือ 1%-1.5% การเติมมากเกินไปจะนำไปสู่โมดูลัสยืดหยุ่นของแผ่นอิเล็กโทรดที่ผิดปกติ และส่งผลต่อผลการลดการสั่นสะเทือน
มาตรการเพิ่มประสิทธิภาพกระบวนการสำหรับการปรับเปลี่ยนการต่อต้าน-ความชราของแผ่นรองใต้-มีอะไรบ้าง
มาตรการเพิ่มประสิทธิภาพกระบวนการสำหรับ-การปรับเปลี่ยนการต่อต้านริ้วรอยของแผ่นรองใต้- มุ่งเน้นไปที่การเชื่อมโยงหลักสามประการเป็นหลัก:กระบวนการผสม กระบวนการวัลคาไนซ์ และขั้นตอนหลัง-การบำบัด. ด้วยการควบคุมพารามิเตอร์กระบวนการอย่างแม่นยำ ช่วยให้มั่นใจได้ถึงการกระจายตัวของสารเติมแต่งที่สม่ำเสมอและปรับปรุงผลการปรับเปลี่ยน กระบวนการผสมใช้วิธีการผสมแบบแบ่งส่วน. ขั้นแรก ใส่วัสดุฐานยางลงในเครื่องผสมภายในและผสมที่อุณหภูมิ 80-90 องศาเป็นเวลา 3-5 นาทีเพื่อทำให้วัสดุฐานเป็นพลาสติกทั้งหมด จากนั้นเพิ่มสารต้านอนุมูลอิสระและสารต่อต้านวัย ผสมที่อุณหภูมิ 100-110 องศาเป็นเวลา 5-7 นาทีเพื่อให้แน่ใจว่าสารเติมแต่งกระจายตัวสม่ำเสมอ ในที่สุดก็เติมสารเพิ่มความคงตัวอัลตราไวโอเลต ผสมที่ 90-100 องศาเป็นเวลา 2-3 นาทีเพื่อหลีกเลี่ยงการสลายตัวและความล้มเหลวของสารเพิ่มความคงตัวเนื่องจากอุณหภูมิสูง กระบวนการหลอมโลหะใช้วิธีการวัลคาไนซ์แบบไล่ระดับ. อุณหภูมิการหลอมโลหะขั้นแรก-คือ 140-145 องศาเป็นเวลา 8-10 นาทีเพื่อขึ้นรูปแผ่น อุณหภูมิการหลอมโลหะขั้นที่สอง-คือ 120-130 องศาเป็นเวลา 12-15 ชั่วโมง เพื่อปรับโครงสร้างการเชื่อมขวางของยางให้เหมาะสมยิ่งขึ้น และปรับปรุงความหนาแน่นของการเชื่อมขวางที่สม่ำเสมอ ความหนาแน่นของการเชื่อมขวางจะถูกควบคุมที่ประมาณ 1.5×10⁻⁴mol/cm³ ซึ่งสามารถปรับสมดุลระหว่างความยืดหยุ่นและประสิทธิภาพในการต่อต้านริ้วรอย กระบวนการหลังการรักษาประกอบด้วยการฉีดพ่นพื้นผิวของชั้นป้องกันโดยการพ่นชั้นป้องกันโพลียูรีเทนที่มีความหนา 5-10μm บนพื้นผิวแผ่น ซึ่งสามารถแยกรังสีอัลตราไวโอเลตและออกซิเจน และปรับปรุงความต้านทานต่อสภาพอากาศเพิ่มเติม ในเวลาเดียวกันการรักษาบรรเทาความเครียดดำเนินการโดยวางแผ่นวัลคาไนซ์ไว้ในสภาพแวดล้อม 50 องศาเป็นเวลา 24 ชั่วโมงเพื่อขจัดความเค้นตกค้างภายในและป้องกันการแตกร้าวที่เกิดจากการคลายความเครียดระหว่างการใช้งาน
ข้อกำหนดที่แตกต่างกันสำหรับประสิทธิภาพการต่อต้าน-ความชราของแผ่นรองใต้-ในภูมิภาคภูมิอากาศที่แตกต่างกันมีอะไรบ้าง
ความแตกต่างด้านสิ่งแวดล้อมในภูมิภาคภูมิอากาศที่แตกต่างกันนั้นมีมาก และข้อกำหนดสำหรับประสิทธิภาพการต่อต้าน-ความชราของแผ่นรองใต้-ก็แสดงให้เห็นเช่นกันลักษณะที่แตกต่างอย่างมีนัยสำคัญโดยมีหลักอยู่ที่การจับคู่ปัจจัยการสูงวัยที่โดดเด่นของภูมิภาค ปัจจัยการแก่ชราที่โดดเด่นใน-ภูมิภาคที่มีอุณหภูมิสูงและแห้งแล้ง (เช่น ภายในประเทศทางตะวันตกเฉียงเหนือ) คือการเกิดออกซิเดชันจากความร้อนและรังสีอัลตราไวโอเลตที่รุนแรง อายุการเสื่อมสภาพจากความร้อน-ของแผ่นจะต้องมากกว่าหรือเท่ากับ 15 ปี และอัตราการเปลี่ยนแปลงโมดูลัสยืดหยุ่นหลังจากการเสื่อมสภาพของรังสีอัลตราไวโอเลตจะต้องน้อยกว่าหรือเท่ากับ 10% จำเป็นต้องมุ่งเน้นไปที่การเสริมสร้างปริมาณสารต้านอนุมูลอิสระและสารเพิ่มความคงตัวของรังสีอัลตราไวโอเลตให้แข็งแกร่งขึ้น และใช้การเคลือบป้องกันสีเข้มเพื่อลดการดูดซึมรังสีอัลตราไวโอเลต ปัจจัยการแก่ชราที่โดดเด่นในพื้นที่-ที่มีความชื้นสูงและมีฝนตก (เช่น ชายฝั่งจีนตอนใต้) คือความชื้น-การแก่ชราจากความร้อนและการกัดเซาะของเชื้อรา ความต้านทานการเสื่อมสภาพจากความร้อนแบบชื้น-ของแผ่นจะต้องมากกว่าหรือเท่ากับ 1,000 ชั่วโมง และเกรดความต้านทานของเชื้อราอยู่ที่เกรด 0 จำเป็นต้องเพิ่มสารยับยั้งเชื้อราและเพิ่มประสิทธิภาพกระบวนการวัลคาไนเซชันเพื่อปรับปรุงความหนาแน่นของการเชื่อมขวาง และป้องกันความชื้นไม่ให้ซึมเข้าไปในภายในของยาง ปัจจัยการแก่ชราที่โดดเด่นในภูมิภาคเทือกเขาแอลป์ (เช่น สามจังหวัดทางตะวันออกเฉียงเหนือ) คือ-อุณหภูมิที่แตกตัวและกลายเป็นน้ำแข็ง-การละลายของวงจรการแก่ ความทนทานต่อแรงกระแทกของแผ่นอิเล็กโทรดที่ -40 องศาต้องมากกว่าหรือเท่ากับ 15kJ/m² และจะไม่มีการแตกร้าวหลังจากการแช่แข็ง 100 ครั้ง-รอบการละลาย (-40 องศา -20 องศา ) จำเป็นต้องเลือกวัสดุฐานยางที่ทนต่อความเย็น-และเพิ่มพลาสติไซเซอร์เพื่อปรับปรุง-ความยืดหยุ่นที่อุณหภูมิต่ำ ปัจจัยการแก่ชราที่โดดเด่นในบริเวณที่ราบสูงซึ่งมีรังสีอัลตราไวโอเลตรุนแรง (เช่น ที่ราบสูงชิงไห่-ทิเบต) ได้แก่ รังสีอัลตราไวโอเลตรุนแรงและ-การชราภาพด้วยแรงดันต่ำ อัตราการป้องกันรังสีอัลตราไวโอเลตของแผ่นจะต้องมากกว่าหรือเท่ากับ 80% และอัตราการชราภาพจากความร้อนในสภาพแวดล้อมที่มีความดันต่ำจะลดลง 50% มีความจำเป็นที่จะต้องใช้สารเพิ่มความคงตัวอัลตราไวโอเลตที่มีเนื้อหาสูงและโครงสร้างการเชื่อมขวางที่หนาแน่นเพื่อต้านทานผลกระทบคู่ของรังสีอัลตราไวโอเลตที่รุนแรงและความดันต่ำ
วิธีการตรวจจับและมาตรฐานการยอมรับสำหรับประสิทธิภาพการต่อต้าน-ความชราของแผ่นอิเล็กโทรดใต้-มีอะไรบ้าง
วิธีการตรวจจับสำหรับ-ประสิทธิภาพการต่อต้านความชราของแผ่นอิเล็กโทรดใต้- มีสามประเภท:การทดสอบการเร่งอายุ การทดสอบการสัมผัสตามธรรมชาติ และการทดสอบสมบัติทางกล. มาตรฐานการยอมรับจะต้องเป็นไปตามมาตรฐานรางรถไฟ TB/T 2626-2018 ภายใต้-มาตรฐานรางรถไฟ การทดสอบความชราแบบเร่งเป็นวิธีการตรวจจับแกนกลาง ซึ่งรวมถึงความชราแบบเร่งปฏิกิริยาด้วยความร้อน- และการเร่งอายุด้วยรังสีอัลตราไวโอเลต การเร่งปฏิกิริยาออกซิเดชันด้วยความร้อน-ดำเนินการตามมาตรฐาน GB/T 3512 การบ่มในสภาพแวดล้อมที่มีอากาศร้อน 100 องศาเป็นเวลา 72 ชั่วโมง ทดสอบอัตราการเปลี่ยนแปลงของความต้านทานแรงดึงและการยืดตัวที่จุดขาดก่อนและหลังการบ่ม โดยต้องใช้อัตราการเปลี่ยนแปลงน้อยกว่าหรือเท่ากับ 20% การเร่งอายุด้วยรังสีอัลตราไวโอเลตดำเนินการตามมาตรฐาน GB/T 16422.3 การบ่มภายใต้การฉายรังสีอัลตราไวโอเลตเป็นเวลา 1,000 ชั่วโมง โดยไม่ต้องใช้ชอล์กหรือแตกร้าวบนพื้นผิว และอัตราการเปลี่ยนแปลงโมดูลัสยืดหยุ่นน้อยกว่าหรือเท่ากับ 15% การทดสอบการสัมผัสตามธรรมชาติจะเลือกตำแหน่งการสัมผัสในภูมิภาคภูมิอากาศทั่วไป เปิดเผยตัวอย่างแผ่นอิเล็กโทรดเป็นเวลา 2 ปี และตรวจจับการเปลี่ยนแปลงด้านประสิทธิภาพเป็นประจำ โดยต้องมีอัตราการรักษาประสิทธิภาพการลดการสั่นสะเทือนหลังจากผ่านไป 2 ปี มากกว่าหรือเท่ากับ 80% การทดสอบคุณสมบัติทางกลประกอบด้วยการทดสอบความแข็ง การทดสอบแรงดึง และการทดสอบแรงกระแทกหลังการเสื่อมสภาพ โดยมีการเปลี่ยนแปลงความแข็งของฝั่งน้อยกว่าหรือเท่ากับ 5 องศา อัตราการรักษาความต้านทานแรงดึงมากกว่าหรือเท่ากับ 80% และความเหนียวกระแทกที่ -40 องศา มากกว่าหรือเท่ากับ 10kJ/m² มาตรฐานการยอมรับกำหนดว่าอัตราคุณสมบัติของการตรวจจับประสิทธิภาพการต่อต้านวัยจะต้องสูงถึง 100% และอัตราส่วนการสุ่มตัวอย่างคือ 3 กลุ่มตัวอย่างต่อชุด 5 ชิ้นต่อกลุ่ม หากชิ้นใดชิ้นหนึ่งไม่เป็นไปตามมาตรฐาน ประสิทธิภาพการต่อต้านริ้วรอยของแผ่นอิเล็กโทรดชุดหนึ่งจะถือว่าไม่มีคุณสมบัติเหมาะสมและห้ามนำไปใช้