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我国国家铁路集团有限公司

发布时间:2022-02-12 06:56:51 来源:m6米乐是正规app吗

  根据传统涂层资料和涂装系统,即便选用国外闻名涂料公司的资料或经过增加涂膜厚度的办法,已建成的钢结构桥梁,最高规划防护寿数一般也不超越25年。而行将合龙的福厦高铁泉州湾跨海大桥,选用了自主立异的“石墨烯重防腐涂装系统”,将完成30年超长防腐寿数的打破。

  国际首座跨海高铁大桥——规划行车速度为每小时350公里的福厦高铁泉州湾跨海大桥(以下简称泉州湾跨海高铁大桥),将于8月6日合龙。

  大桥选用了贝壳形曲线桥塔,护栏规划为波浪形,寓意为“泉州作为福建省经济榜首强市、古代海上丝绸之路的起点及其时的东方榜首大港”,将在21世纪海上丝绸之路的展开要害下,扬帆起航,重现海上交易和国际大港的光辉。

  “泉州湾跨海高铁大桥,立异选用了‘石墨烯重防腐涂装系统’,将完成30年超长防腐寿数的打破。”我国铁建第四勘测规划院集团有限公司(以下简称铁四院)福厦高铁指挥长李平卓说。据悉,现在国内已建成桥梁的最长规划防护寿数,均在25年以内。

  处理海洋对大桥的腐蚀问题,是规划跨海大桥遇到的一大难题。资料显现,腐蚀是国际各国工程建造面对的一起问题。

  我国腐蚀与防护学会2014年的调研结果标明,国际各国每年腐蚀本钱约占各国国内生产总值的3%—5%,大于自然灾害、各类事端丢失的总和。我国2014年腐蚀总本钱超越2万亿元,约占同年国内生产总值的3.34%。

  本来,在湿润的空气中,钢铁外表构成的水膜,会溶解大气中的二氧化碳、二氧化硫、硫化氢等气体,使水膜中含有一定量的氢离子,构成含有电解质溶液的薄膜,恰与钢铁中的铁和少数的碳构成原电池。

  “而海气中弥散的很多盐,又促进电子在溶液中快速移动,这种导电效果,加快了钢铁的腐蚀速度。”铁四院泉州湾跨海高铁大桥规划负责人曾甲华说。

  根据我国铁路和公路桥梁钢结构防腐涂装系统的现行规范,根据传统涂层资料和涂装系统,即便选用国外闻名涂料公司的资料或经过增加涂膜厚度的办法,已建成的钢结构桥梁,最好的规划防护寿数一般也不超越25年。

  泉州湾跨海高铁大桥钢梁全长800米,涂装面积约10万平方米。“选用现在国际最好的涂料和施工办法,15年左右就要进入保护阶段。”曾甲华告知记者,他们的核算结果标明,按造价150元平方米核算,100年内大桥需涂装7次(含通车后复涂6次),算计费用1.05亿元。

  中铁二院规划团队意识到,泉州湾跨海高铁大桥规划规范为100年,有必要找到一种新资料,完成桥梁耐久防腐和削减保护的方针。

  正在建造的福厦高速铁路线公里小时。“桥梁的长度占线路总长的三分之一,其间跨海大桥3座,从福州往厦门方向,依次为湄洲湾、泉州湾、安海湾。”李平卓标明,其间泉州湾跨海高铁大桥全长20.3公里,主跨400米,为全线规划最大、难度最高的要害控制性工程。

  业界核算显现,因为国内桥梁主体钢结构防腐涂装系统防腐年限一般在15年以内,部分隶属结构钢构件在3—5年内即会呈现涂装起泡脱落现象而需从头涂装。

  “铁路干线及高速铁路具有运载量大、高速列车行车密布、天窗时间短等特色,钢结构涂装保护(修补、铲除、重涂)操作困难、本钱昂扬。”严爱国说,因此在规划时需求考虑削减对高铁桥梁的保护次数。

  泉州湾跨海高铁大桥规划规范为100年,什么资料能到达钢结构高防腐要求?经过多方调研,规划团队把目光瞄向了石墨烯。

  “因为纳米级石墨烯的片层结构层层叠加、交织摆放,用石墨烯改性防腐涂料,可在涂层中构成‘迷宫式’屏蔽结构,构成一道屏蔽隔绝。”严爱国说,这种屏蔽结构可以有用按捺腐蚀介质的滋润、浸透和分散,进步涂层的物理隔绝性。一起,还可延伸腐蚀介质的浸透分散途径,然后进步涂层的抗浸透性和使用寿数。

  早在2016年,国家已将石墨烯改性防腐涂料列入了“十三五”规划以及工信部要点展开的新资料清单,作为要点研发项目开端大力推动我国石墨烯改性防腐涂料的展开。

  近年来,作为我国仅有面向航空,从事航空先进资料使用基础研讨、资料研发与使用技能研讨和工程化研讨的综合性科研机构,我国航空发动机集团北京航空资料研讨院(以下简称北京航材院)经过立异工艺,将石墨烯资料与热塑性特种工程树脂复合,研发出一系列复合资料,不同程度地增强了树脂基体的耐热、抗腐蚀、耐磨损功用以及拉伸、曲折、冲击等力学功用。

  铁四院依托北京航材院等多家单位的研讨成果,立项“石墨烯重防腐涂装系统”,研讨其在福厦高铁跨海大桥钢结构防腐技能计划和工程的使用可行性。

  “‘石墨烯重防腐涂装系统’研讨历时两年多,展开了资料组分规划和系列腐蚀实验(耐盐雾性、耐人工加快老化性)等很多研讨工作。”严爱国说。

  规划团队充分使用石墨烯资料,对传统涂装系统进行改性,使用片状锌粉、石墨烯、片状云母的鳞片型涂层结构,大幅提升了涂装系统的防腐防护功用。

  这个“石墨烯重防腐涂装系统”的真容是什么?“是石墨烯纳米资料改性鳞片型醇溶无机富锌底漆和超耐候氟碳面漆。”严爱国解释道,耐盐雾功用检测实验报告标明,70微米底漆涂层的耐盐雾功用到达1万小时以上,耐盐雾性为现有技能及规范的5倍以上,耐人工加快老化性可达现有技能的3倍以上。

  仿真核算及实验标明,立异研讨的“石墨烯重防腐涂装系统”可完成钢结构在海洋腐蚀大气环境下30年及以上的超长寿数耐久方针。

  “石墨烯重防腐涂装系统”将为跨海大桥建造带来明显效益。以泉州湾跨海高铁大桥为例,曾甲华说,选用“石墨烯重防腐涂装系统”,依照30年的规划涂装寿数,100年内只需涂装4次,可节省出资45%以上,近5000万元。

  专家以为,“石墨烯重防腐涂装系统”完成了各类大气环境下长效防腐和功用化、轻量化及环保性的一致,较传统重防腐涂料防腐功用进步3倍以上,是我国自主知识产权的新一代重防腐涂料的展开方向,并有助于打破国外许多涂料巨子对我国80%重防腐涂料商场的独占。

  “现在,技能团队已编制出《泉州湾跨海大桥、安海湾特大桥钢梁超长寿数耐久防腐涂装系统技能条件及检验规范》和《鳞片型锌粉底漆》等技能规范。涂装系统也已使用于泉州湾跨海高铁大桥、安海湾跨海大桥的钢结构,包括钢箱梁、钢桁梁和隶属钢构件(栏杆)等各类钢结构,并拟推行使用到广州至湛江高速铁路的桥梁钢结构。”严爱国说。

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