Самый длинный дуплексный железнодорожный мост из нержавеющей стали в Швеции

Стокгольм, столица Швеции, как и многие поселения на воде, не мог функционировать без сети мостов. Через границу проезжают более 340 000 человек. Содерстрем  Железнодорожные мосты каждый день. Но после 60 лет интенсивного использования им понадобился хороший ремонт.   Ремонт . В 2013 году местное транспортное управление установило, что, хотя фундаменты были в хорошем состоянии, опорные конструкции из углеродистой стали под путями были сильно корродированы, а усталостная долговечность мостов превысила установленный предел. Так, в 2017 году начались работы по замене всех четырех устаревших конструкций из углеродистой стали на дуплексную нержавеющую сталь 2404. Каждый мост Содерстрем имеет длину 192 метра и состоит из 12 сборных секций. По общей длине новый железнодорожный мост является самым длинным мостом из нержавеющей стали, когда-либо построенным.  

Дуплексные конструкции из нержавеющей стали: больше, чем просто эстетика

Когда впервые появились дуплексные мостовые конструкции из нержавеющей стали, их хвалили за красивый внешний вид, и появились новые конструкции, такие как мост Хеликс в Сингапуре. Сегодня дизайнеры все чаще обращают внимание на нечто большее, чем просто эстетику дуплексной нержавеющей стали, используя ее прочность и коррозионную стойкость во многих областях применения, даже скрытых, для создания конструкций, которые легче, чем в прошлом углеродистая сталь, с использованием меньшего количества материала и требующих меньшего обслуживания. . Все дуплексные марки как минимум в два раза прочнее нержавеющей стали 316 и обладают хорошими сварочными свойствами, что делает их пригодными для широкого спектра применений. Мостовые конструкции из дуплексной нержавеющей стали становятся все более популярными во всем мире благодаря более длительному сроку службы и меньшим требованиям к техническому обслуживанию.

Хотя конструкционная дуплексная нержавеющая сталь включена в проектные спецификации по всему миру, углеродистая сталь по-прежнему доминирует на рынке мостостроения. Мосты из углеродистой стали считаются менее дорогими, чем мосты из нержавеющей стали, а мосты из углеродистой стали существуют уже более века и хорошо известны в отрасли строительства и обслуживания мостов. Напротив, использование дуплексной нержавеющей стали для строительства стальных мостов началось в начале 2000-х годов и считается дорогостоящим.

Содерстрем  Железнодорожный мост, окруженный водой, является ключевым пригородным узлом в центре Стокгольма: поезда проходят каждые 3 минуты, около 500 поездов в день. ©Рольф52 | Dreamstime.com

Реальная стоимость одного “недорогое решение”  

Стокгольмский архипелаг расположен в морской среде и зимой подвержен коррозии из-за солоноватой воды эстуария и противообледенительных солей. Мосты из углеродистой стали не обладают преимуществами коррозионной стойкости, обеспечиваемыми хромом, молибденом и другими легирующими элементами, поэтому их необходимо красить или иным образом защищать, чтобы они могли противостоять суровым условиям. На первый взгляд, четыре опорные конструкции, построенные из углеродистой стали, стоят меньше - &евро;2 миллиона, в то время как дуплексная нержавеющая сталь стоит вдвое дороже - &евро;4 миллиона. Но эти цифры вводят в заблуждение, поскольку учитывают только первоначальные производственные затраты. Фактически, общая стоимость конструкций из углеродистой стали в течение их жизненного цикла намного выше, поскольку их необходимо перекрашивать каждые 30 лет, то есть три раза за 120-летний расчетный срок службы. Стоимость перекраски и ремонта (без учета косвенных затрат на закрытие железной дороги) оценивается в &евро;60 миллионов за этот период, что в 30 раз превышает первоначальные инвестиции в материалы. Учитывая затраты на весь жизненный цикл, стоимость может быть значительно снижена при использовании дуплексной нержавеющей стали.

Хотя вся сталь на 100% пригодна для вторичной переработки, вариант из дуплексной нержавеющей стали оказывает меньшее воздействие на окружающую среду. Если нержавеющая сталь выбрана правильно, конструкция моста со временем не испортится. При соблюдении требований норм и правильном обслуживании нержавеющая сталь может иметь практически неограниченный срок службы. Он также не требует какой-либо экологически вредной обработки поверхности для предотвращения коррозии. Такие покрытия или краски со временем портятся и могут загрязнять окружающую среду, если отслаиваются. Окрашенные мосты необходимо регулярно осматривать, подкрашивать каждые несколько лет и, в конечном итоге, полностью снимать и перекрашивать каждые 25–30 лет. Это звучит просто, но это означает закрытие моста, установку строительных лесов, полное ограждение моста, подготовку поверхности перед нанесением нового покрытия, сбор удаленных частиц краски и надлежащий выброс старой краски. Подобные работы по техническому обслуживанию также сопряжены с определенным риском травмирования участвующих в них людей. Дуплексные нержавеющие стали в значительной степени позволяют избежать этих потенциальных затрат на здоровье и окружающую среду.

Транспортная администрация Швеции также подсчитала, что за 120-летний период косвенные затраты населения из-за временной потери удобства инфраструктуры во время ремонта и обслуживания конструкций из углеродистой стали увеличатся еще на &3 миллиарда евро. Это подчеркивает регион’зависимость страны от этих мостов и огромные разрушения, вызванные закрытием на техническое обслуживание и ремонт.  

Строительство и монтаж  

T он СöМост Дерстрема был изготовлен из дуплексной нержавеющей стали 2404, это первый мост, изготовленный из этой марки нержавеющей стали. Эта марка содержит 1,6% молибдена, что в значительной степени способствует ее устойчивости к щелевой и питтинговой коррозии. Фактически, дуплексная нержавеющая сталь 2404 не только имеет вдвое больший предел текучести, чем нержавеющая сталь 316, но также имеет улучшенную устойчивость к атмосферной коррозии.

Поскольку использование нержавеющей стали в крупных конструкциях является относительно новой практикой, сталелитейные заводы обычно не производят двутавровые балки стандартных размеров, как изделия из углеродистой стали. Однако при массовом производстве двутавровых балок часто используется больше материала, чем необходимо. Настройка позволяет инженерам и дизайнерам указать точный размер требуемого сечения, экономя ненужный металл. В результате каждая секция на SöМост Дерстрем был адаптирован к природным условиям архипелага.’солоноватые воды.

Двутавровые балки высотой один метр были изготовлены на заводе Оутокумпу.’Сервисный центр пластин. Детали вырезали из пластин с помощью водоструйной сварки, подвергали дуговой сварке под флюсом и затем травили. Сталь & Затем компания Rormontage сварила заранее изготовленные секции двутавровой балки вручную с помощью сварки TIG/MIG. 48 секций длиной от 16 до 24 метров и весом до 18 тонн были доставлены на площадку на барже и установлены. Чтобы свести к минимуму сбои в работе, мосты заменялись один за другим, а пассажиров переводили на альтернативные пути технического обслуживания. Замена каждой из 12 секций моста заняла две недели: старую конструкцию снимали ночью, а новую сваривали днем. Всего в новых секциях было использовано впечатляющие 600 тонн дуплексной нержавеющей стали 2404.

Сборные секции моста свариваются вручную в цеху. © Св.åл& Röмонтаж AB

Морской кран поднимает секции моста с баржи и устанавливает их на место © Св.åл & Röмонтаж AB

Новый путь установлен в нескольких метрах от движущегося поезда © Св.åл & Röмонтаж AB  

Поскольку работы по замене будут завершены в 2021 году, деятельность в Стокгольме’Самая загруженная железнодорожная линия страны вернулась к нормальному режиму работы. Этот огромный шведский проект реставрации не уникален, поскольку срок службы многих мостов по всему миру подходит к концу. Продуманная дуплексная конструкция Содерстрем Bridge подчеркивает преимущества использования конструкционной нержавеющей стали для мостов в прибрежных районах или там, где используются противообледенительные соли. Дуплексные нержавеющие стали, содержащие молибден, будут играть все большую роль в столь необходимой модернизации инфраструктуры и новых строительных проектах по всему миру на благо окружающей среды и людей, которые на них полагаются.