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冶金燒結球團運輸車鋼結構防腐措施探討

文檔作者：鐘衛(wèi)1，張國輝2，徐小俊2 文檔來源： 1．新余學院機電自動化工程系 2．新余鋼鐵公司		點擊數(shù)：	更新時間： 2025年07月14日
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上一篇：高爐渣處理、回收利用技術的現(xiàn)狀與進展

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運用檢修鐵道車輛第48卷第5期2010年5月
文章編號：1002-7602(2010]05—0039—03
冶金燒結球團運輸車鋼結構防腐措施探討
鐘衛(wèi)1，張國輝2，徐小俊2
(1．新余學院機電自動化工程系，江西新余338000；2．新余鋼鐵公司運輸部，江西新余338000)
摘要：針對新余鋼鐵公司改逵后的燒結球團運輸車運用現(xiàn)狀、使用環(huán)境，對車輛鋼結構腐蝕原因進行了分析，提出
了對燒結球團運輸車鋼結構防腐的可行方法。
關鍵詞：冶金；燒結球團運輸車；鋼結構；腐蝕；措施
中圈分類號：U272．6 文獻標識碼：B
我國冶金企業(yè)使用的鐵道車輛主要有鐵水車、渣
罐車、N型耐熱平板車、燒結礦車、自翻車、鑄鐵車和敞
車等。新余鋼鐵公司現(xiàn)有各類敞車200余輛，其中由
C。。型和c6。型敞車改造的燒結球團運輸車就有45輛
左右。這部分車輛負責將山上球團廠生產(chǎn)的燒結球團
運輸下山。從運用情況看，改進后的燒結球團運輸車
車體強度大為增加，但腐蝕情況嚴重。據(jù)統(tǒng)計，未到大
修期(5年為一個大修周期)而需進庫大修的球團運輸
車，除少部分是由于事故或裝卸機械破損外，其余均是
由于車輛鋼結構腐蝕嚴重需進行結構截換或整體更
換。
1燒結球團運輸車鋼結構
由敞車改造的燒結球團運輸車采用全鋼、無門、中
邊敞車設計。車體內側面高度是1 400 mm，側墻、端
墻與底板之間和側墻與端墻之間采用了鋼板與直角底
部斜焊接式的護堆結構，增加了整車鋼結構的抗沖擊
能力；圈梁使用2根14a槽鋼對接組合，增加了圈梁橫
截面尺寸，以防止外脹；側柱、輔助側柱采用型鋼設計；
角柱采用14a槽鋼；端墻中間采用2根20槽鋼作為加
強筋；墻板、端板、底板采用厚lO mm或者12 mm的
鋼板。改進后的車體強度高，漏礦率為零。
2燒結球團運輸車的腐蝕
無論是鐵道行業(yè)還是冶金行業(yè)，腐蝕問題都很嚴
重。
溫度因素和礦物質因素都是造成車體鋼結構腐蝕
的原因。燒結球團運輸車在運輸燒結球團時，由于焙
燒工藝的問題，燒結球團往往溫度比較高，會對車體的
涂料層造成一定的傷害；酸性氧化球團礦物(主要是
收稿日期：2010-01-08
作者簡介：鐘衛(wèi)(1963一)，男，副教授。
Fe。0。)的比例比較高，有時可以達到68％；還有就是
燒結球團運輸車大多是機械化裝卸作業(yè)，更多在露天
作業(yè)或運行，其運用和作業(yè)的環(huán)境相對惡劣，多數(shù)情況
下運輸?shù)奈镔|是腐蝕性強的礦物質和一些原材料，車
體直接與雨雪，各種腐蝕氣體、液體或有腐蝕性的貨物
直接接觸，致使車輛零部件尤其是鋼結構易產(chǎn)生腐蝕。
其腐蝕進程取決于金屬材質、防腐涂料的性能、運輸?shù)?
貨物以及防腐層是否被破壞等。
燒結球團運輸車車體鋼結構的腐蝕主要發(fā)生在車
體的側梁、側柱根部，角柱根部，車體的內外表面，各個
焊接部位，以及底板及側梁、底板漏水孔附近、端板與
底板交接處、墻板與底板交接處。
2．1焊縫接頭
由于焊區(qū)與周圍的基體存在不同的電位，焊縫位
置產(chǎn)生腐蝕電池，對金屬的腐蝕很嚴重。除側梁腐蝕
外，其余鋼結構的腐蝕均是由于積塵、積灰、積水、腐蝕
性物質的運輸及焊縫等引起的。焊縫處的防腐比較難
處理，加上焊接過程本來就是一個加熱氧化過程，所以
所有焊縫接頭處均是腐蝕的起點處。
2．2涂裝工藝
涂裝工藝包括除銹工藝和油漆工藝。在帶有銹
層、油污或水汽的表面直接涂裝防銹材料，不但影響涂
層的附著力，而且腐蝕仍可在涂膜下繼續(xù)并脹破涂膜，
使防銹層失去對鋼結構表面的保護作用。油漆時添加
過多的稀釋劑、涂膜過薄或過厚、漏刷、漏噴、除銹后未
及時油漆、底層油漆未干透就刷第2層等等，都影響涂
膜的作用和性能。
2．3車輛運用條件
溫度、濕度、空氣成分等對車體鋼結構的腐蝕影響
相當大。由于車輛經(jīng)常出入高溫(如球團廠、高爐、渣
山)、潮濕(如沖渣池)、酸性空氣(如煉焦區(qū))等區(qū)域，再
·39·
萬方數(shù)據(jù)
鐵道車輛第48卷第5期2010年5月
加上裝運高溫貨物等，加快了車體鋼結構的腐蝕進程。
另外，裝載的貨物有時未能及時卸空(即以車代庫)，也
是加快車輛鋼結構腐蝕的原因。廠區(qū)灰塵相對較大，
由于灰塵的毛細作用而成為水分的凝聚中心，水分中
溶有的CO：、SO。、0。等雜質，在水膜的作用下形成電
化學腐蝕，加之煙煤顆粒有吸收酸性氣體的能力，也都
加速了車輛鋼結構的腐蝕。
2．4材質
目前新余鋼鐵公司用于球團運輸?shù)母脑燔囕v均采
用Q235鋼板或型材制成，鋼材本身的防腐性能不強，
因此一旦母材表面氧化膜被破壞，母材的腐蝕進程將
加快。
2．5車體結構
燒結球團運輸車是全鋼封閉式中邊敞車，這種結
構的車輛解決了門縫漏礦及運用和檢修的一些問題，
但車體內排水困難，由于車體內長期積水，加快了車底
板的腐蝕。
3防腐措施
3．1采用防腐材料．提高自身抗腐蝕能力
新余鋼鐵公司對敞車進行大修改造制作燒結球團
運輸車初期，從檢修成本考慮，鋼結構依然采用Q235
普通碳鋼中板及型材。而試驗證明，耐大氣腐蝕鋼
(Cor-Ten鋼)含有0．2％～0。4％的Cu和0．07％的
P，耐腐蝕性較普碳中板有了明顯的改善，其耐腐蝕壽
命比Q235普通碳鋼增加了一倍左右，腐蝕速率比
Q235鋼低65％～60％。
3．2采用高性能防腐涂料
燒結球團運輸車改造初期，對防腐涂料的涂裝就
是外墻涂一遍磁化鐵酚酸防銹漆，再加一道黑醇酸調
和漆，內側基本上裸露使用。由于涂料觸變性差，不宜
厚涂，干膜厚度在30肚m左右，因厚度不足，其有效防
腐期很短。現(xiàn)在，使用厚漿型醇酸漆，表面處理增加了
預涂底漆，然后是一道厚漿型底漆、一道厚漿型面漆，
其干膜厚度達到70扯1TI以上，有效地提高了抗腐蝕
性，其金屬壽命得以提高。
3．3車輛鋼結構防腐設計
3．3．1車底板防腐措施
底板主要承受所載貨物重量。引起底板腐蝕的原
因有：(1)積灰、積水；(2)焊縫防腐處理不徹底；(3)
卸車機等刮傷底板，破壞鋼結構表面防腐層。其中，被
卸車機損壞導致車底板腐蝕是主要原因。為此，在車
輛大修時，沿車輛縱向方向(與中梁同向)的中央部，在
·40·
現(xiàn)有鐵底板上加焊1塊10 000 mm×500 mm×10
mm(長X寬×厚)的鋼板(底板蓋板)。這樣，在卸車
作業(yè)時，與卸車機接觸的部位只是底板蓋板，而底板其
他大面積部位不會受到損壞。當蓋板損壞或腐蝕過限
后，只需更換底板蓋板即可，大大減少了大修時底板的
截換面積，減少了鋼板使用量，既節(jié)約了檢修時間，又
降低了檢修強度，同時也節(jié)約了檢修成本。
3．3．2車底板漏水設計
對于燒結球團運輸車車底板積水問題，可采用在
底板開孔的方式或側墻開口方式來解決。底板開孔的
方式是在底板開設直徑約100 mm的漏水孔(開孔處
需避開車輛底部設施及鐵路線路)，在漏水孔處焊接一
段長約200 mm的下水管，避免積水附著在車底板及
大小底梁上，及時排除車內積水。同時，在漏水孔處焊
接過濾網(wǎng)，或者在開漏水孔時直接開成蜂窩狀，以免漏
礦。
采用側墻開孔方式時需做好開孔處的防腐工作，
以及解決開孔處的防漏問題。
3．3．3交接處防腐
車體均采用全焊接方式。拼裝好后，焊接點的強
度相對較低，特別是墻板與底板的交接處以及端板與
底板的交接處，除受力變形會影響表面保護層外，主要
是積灰、積水引起鋼結構的的腐蝕。在交接處，不管是
機械裝卸還是人力裝卸，都難以清理干凈，從而引起腐
蝕。為此，在大修工藝上車體內側墻板與底部的各處
連接，采用鋼板與直角底部斜焊接的貫通式鋼板連接
外側柱以代替單個的鑄鋼內側柱，把難以清理的直角
蓋上，這樣不僅減少積灰、積水的腐蝕影響，而且使得
像球團、煤、礦石等更容易清理于凈，節(jié)省卸車時間。
這種結構在球團車上已普遍采用，不僅提高了車體抗
腐蝕能力，而且提高了車體抗外脹的強度。
3．4防腐工藝
3．4．1提高除銹質量
除銹是車輛檢修工藝中極為重要的一環(huán)，鋼結構
表面除銹質量的好壞，直接關系到鋼結構表面對油漆
的黏著力、裝飾性和使用壽命。目前除銹主要采用手
工和機械除銹相結合的方式，用錘、鑿、鋼刷等工具打
磨敲鏟，結合機械力(主要使用風動和電動鉆磨工具)，
對車體鋼結構掃刷以除去銹垢及灰塵等雜物。雖然條
件艱苦，但如果認真執(zhí)行工藝要求還是能夠滿足涂裝
車體的表面技術要求，基本可以達到TB／T 2879．1～
6—1998《鐵路機車車輛涂料及涂裝》規(guī)定的技術要
求，這要求工人和檢驗人員要有高度的責任心。
3．4．2嚴格執(zhí)行噴涂工藝
要獲得性能良好的防腐漆膜，嚴格執(zhí)行噴涂工藝
萬方數(shù)據(jù)
冶金燒結球團運輸車鋼結構防腐措施探討鐘衛(wèi)，張國輝，徐小俊
十分重要。由于噴涂過程(預備處理一涂底漆一涂面
漆一干燥)全由人工操作，所以，可根據(jù)表面情況適當
增加工序。在此過程中，應嚴格保證質量，油漆需在使
用期內嚴格按照比例進行稀釋、調和、攪拌，按規(guī)定的
涂裝間隔進行涂裝，漆膜應達到規(guī)定的層數(shù)及厚度等。
3．5加強防腐蝕管理
加強燒結球團運輸車的防腐管理，也是延長車輛
使用壽命、提高車輛完好率、降低檢修費用的有效途
徑。
(1)在車輛檢修部門，需對職工進行專題培訓，使
工人熟練地掌握各項防腐工藝和措施，保證工藝質量；
(2)在裝卸單位，嚴禁野蠻裝卸貨物，對機械化作
業(yè)區(qū)域要進行考察和論證，防止損壞車輛；
(3)運用部門要科學制定運輸計劃，嚴禁出現(xiàn)“以
車代庫”情況，做到準時、高效、文明的使用車輛，提高
車輛的使用壽命。
(上接第38頁)
3．3設備需求數(shù)量計算
以武漢動車段為例，計算移動式空心軸探傷設備
的需求數(shù)量：2009年12月26日武廣客運專線開通當
日，武漢動車段配屬的CRH2型動車組數(shù)為22組(8
輛編組)，其日運行里程最高為4 000 km。根據(jù)現(xiàn)場
的情況，動車組檢修作業(yè)時間是晚上18時開始，到第
二天早5時結束，動車組庫停修車時間為1l h，移動式
空心軸探傷設備探傷節(jié)拍為20 min／根。設備需求數(shù)
量可按以下公式計算：
C_--A／B
D=EfC
式中：A——每天有效工作時間，A=660 min；
B——檢測探傷節(jié)拍(含輔助作業(yè)時間)，B=
20 min／根；
C——每臺檢測探傷設備每天能完成的檢測探
傷空心軸數(shù)量，根；
E——每天需完成的檢測探傷數(shù)量，根；
D——設備需求數(shù)量，臺。
計算得出武廣客運專線開通初期武漢動車段需要
移動式空心軸探傷設備1．42臺。依此類推，2010年
武漢動車段配屬動車組將增加到78組，移動式空心軸
探傷設備需要4臺。
4結束語
從新余鋼鐵公司的實際運用效果看，通過嚴格控
制涂裝工藝以及優(yōu)化車輛設計等辦法，均能有效地延
緩車輛腐蝕進程，不僅延長了車輛的使用壽命，而且加
快了車輛周轉，降低了車輛檢修成本。
參考文獻：
[1]張孝敏．車輛檢修及裝備[M]．北京：中國鐵道出版社，1990．
[2]蔡紹先．鐵道車輛檢修工藝及其管理[M]．北京：中國鐵道出版
社，2006．
[3]陳世和．車輛修造工藝與裝備I-M]．北京；中國鐵道出版杜，2006。
[-43楊松柏．鐵道行業(yè)的防腐蝕及涂裝概況[J3．鐵道建筑，2003，
(10)：18—26．
E53 于全蕾．鐵道車輛防腐涂裝現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J]．鐵道車輛，2000，
37(10)：27—30．
(編輯：郭暉)
4建議
根據(jù)國外動車組檢修工藝及法國阿爾斯通公司、
德國鐵路公司對高速動車組輪對探傷的規(guī)定及實際情
況，鐵道部運輸局裝備部組織有關鐵路局、動車基地、
動車運用所、勘察設計院、動車組主要生產(chǎn)廠家的相關
專家進行了認真研究。經(jīng)全面梳理，編制下發(fā)了
《CRH系列動車組輪對探傷設備配置標準(試行)》，確
定了動車組輪對探傷設備配置標準。
高速動車組運行距離和頻率都比較高，應采取更
為嚴格的措施和先進裝備來監(jiān)控輪對質量，以確保行
車安全。建議各動車運用所按部頒《CRH系列動車組
輪對探傷設備配置標準(試行)》配置移動式輪輞輪輻
探傷設備，配足移動式空心軸探傷設備，形成完整的動
車組輪對探傷體系，確保動車組運行安全。
目前，動車運用所均配置了輪對故障動態(tài)檢測設
備、移動式空心軸探傷設備，后又增配了便攜式輪輞輪
輻探傷設備，但未配置移動式輪輞輪輻探傷設備，建議
增配。動車基地(段)已經(jīng)全部配備了一、二、三類動車
組輪對探傷設備，但數(shù)量還不夠，建議根據(jù)現(xiàn)場需求情
況進行補充。
(編輯：田玉坤)

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