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捷運技術半年刊 第39期 97年8月 109
1. 金屬鈑:彈性基鈑對金屬鈑的材料性質除要求需具有一定的強度外,金屬防蝕處理的良
窳,亦關係著基鈑的使用壽年。
(1) 對金屬材料的防蝕耐用年限最可靠的方法應以大氣現場曝露試驗方法 (如ASTM G50),
其係將欲使用之材質拿至欲使用之現場實地測試其耐蝕耐久年限,以決定選用之材質
與耐久年限,並據此資料訂定維護週期,惟現場曝露試驗耗費時間及人力十分龐大,
常緩不濟急,因此,以實驗室內之加速腐蝕試驗 (鹽霧試驗、耐候試驗、耐工業污染
(硫)試驗)等物理性質與化學性學測試,便成為因環境資料不足,以確保材料品質之唯
一補救方法,其中最常使用者為ASTM B117鹽霧試驗。ASTM B117只規範試驗程序與
方法,對於試驗時間及驗收標準,則與當地環境、材料設定使用年限、資料庫建立完
善與否有關,故ASTM B117對此並未作規定。為此,臺北高運量捷運系統在歷經淡水
線基鈑剝離案後,從新檢討修正金屬鈑的規定,茲將相關條文分項說明如下:一、金
屬鈑零件應由耐候鋼或延性鑄鐵等材料製造,所提供之材料應符合相關ASTM、SAE、
UIC規範或經工程司核定之製造商規範。早期淡水線因廠商選用防蝕指數最低的A36低
碳鋼為底鈑,又缺乏適當的防蝕處理,在臺灣高溫潮溼的環境下,且淡水線又處在海
風吹襲與北投地區硫磺等雙重腐蝕因子的作用下,造成底鈑的急速鏽蝕,故金屬鈑限
用延性鑄鐵已是趨勢,惟因特殊型基鈑的長度較長,使用延性鑄鐵有其困難,而保留
得使用防蝕性較佳之耐候鋼,如ASTM A244或A588的規定。
(2) 金屬鈑零件不得為脆性材料,在低溫下仍具有相當的延展性來承受安裝及維修作業。
此項規定係當初引用自北美捷運的規定,以臺灣係屬亞熱帶氣候,理論上並無低溫脆
化問題。
(3) 金屬鈑零件依照ASTM E23試驗之破裂能量 (Fracture Energy),鑄鐵類須大於6.0牛頓-公
尺、鋼類須大於20.3牛頓-公尺。
(4) 除類似如螺栓由頂鈑貫入之機械式結合者外,依照ASTM D429方法B取三個樣品執行
金屬鈑與彈性材之粘結力試驗,其破壞方式須為R型。此項規定在驗證金屬鈑與彈性材
之間的粘著效果,要求彈性材受力的破壞面是發生在其內部,而非粘著面上。
(5) 樣品經ASTM B117 1000小時以上之試驗後,刮痕擴張與鏽蝕等級分別依ASTM D1654
程序A (表3-5-2) 與ASTM D610 (圖3-5-6) 判定均須在級數8或8以上。此項規定係工研
院材料所針對臺北捷運的特性,利用現場設置六處偵測站實際量測環境腐蝕率,並結
合實驗室加速腐蝕試驗,所建議之鹽霧試驗之檢驗基準。這裡的樣品雖指整組彈性基
鈑,實際則是在驗證金屬鈑的防蝕處理。
2. 彈性材:一般要求為哥羅普材聚合物(Polychloropene)或合成橡膠(Neoprene)、天然橡膠
(Natural Rubber)、或經工程司核定之其它材料與兩者之混合物(Blend)。混合物中若天然橡
膠成份佔50%以上,則歸類為天然橡膠,反之則為合成橡膠。對於與溫度有關的試驗項目
中,天然橡膠與合成橡膠的試驗方法與試驗結果並不完全相同,故規範對不同的橡膠需提
供不同的試驗方法與試驗結果。表1為臺北高運量捷運系統現有彈性材的性質彙整。
由於彈性材的性質規定,對淡水線鈑剝離案的影響甚微,故此部分在臺北高運量各線的
軌道規範中幾無變動。