熱浸鍍鋅在機場捷運之應用

蔡明達、李祐承

臺鍍科技股份有限公司

一、前言

台北到桃園之機場捷運 2017 年 3 月 2 日正式營運以來已逾一年，運量已超過 2,000 萬人次，該系統採高運量規格建造但以中運量系統營運，目前營運長度 51.03 公里約有 75% 屬於高架工程，其中橋梁、月台、機電等容易受濕氣、鹽分等的吹襲而使鋼結構容易產生銹蝕，因此多數鋼結構利用熱浸鍍鋅的防蝕特性保護鋼鐵，以避免日後的維護管理工程。本文從捷運當地的氣候環境與熱浸鍍鋅防蝕特性，說明熱浸鍍鋅運用在機場捷運之概況。

二、機場捷運工程概要與氣候

機場捷運係以 1996 年規劃之路線檢討修正後，與桃園捷運之桃園機場至中壢車站路段整合，於2006年2月27日開工且在 2017 年 3 月2 日通車啟用，總經費為 1,138.5 億元。捷運路線起自桃園國際機場第二航廈往東經新北市林口、新莊、三重至台北車站特定專用區，往南經高鐵桃園車站至中壢中豐路與環北路交口，如圖1 所示，其設計與營建單位如表1 所示。路線全長 53.09 公里，目前完工通車營運共 51.03 公里，其中 地下段 10.92 公里，高架段 40.11 公里，路線橫跨台北市及新北市、桃園市，沿途共設 21 座車站，包括 15 座高架車站、6 座地下車站，並設置青埔及蘆竹兩處維修機廠¹。另外，中壢車站延伸工程 2.06 公里目前仍施工中，預定 2026 年通車。

圖 1、機場捷運路線及設計標、施工標區別

表 1、機場捷運設計與營造單位

機場捷運約有75%是高架，所以結構體與設施會受氣候影響其使用性及維修時機。路線經過的氣候在新北市三重區、五股區、林口區皆屬副熱帶氣候型態，年平均溫度、相對濕度分別為22°C及78~81%，且冬季受大陸冷高壓影響，冷而多細雨，特別是林口臨接台灣海峽，東北季風強勁。因此，風大、多霧、潮濕、冬季多雨。而較南的桃園市蘆竹區、大園區及中壢區也不遑多讓，年雨量約1,500～2,500公釐（山區 2,000 ～ 4,000 公釐）。中壢區之全年平均濕度甚至達 89％左右。新北市年平均降雨日數169 天，桃園市年平均降雨日數174.8天²，兩都會區全年約有一半時間是陰雨的。

結構體與設施大多以鋼結構為主，所以鋼結構的表面處理也會直接影響其使用性及維修時機。據資料顯示³，結構用碳鋼於相對濕度 70% 以上之環境下其腐蝕速率增快許多。大氣相對濕度增高時，鋼結構表面會形成水膜，空氣中之固態物質及氣體會溶於此水膜，開始在金屬表面產生氧化還原反應，空氣中含 0.01%二氧化硫(SO₂)時其相對濕度臨界值為 60%，當相對濕度超過 60% 以上時腐蝕速率會快速上升，如圖2 所示；同樣地，空氣中若含有鹽分也有類似之趨勢，如圖3 所示。因此，結構體與設施的鋼結構必須做表面處理以增加其使用壽命，且表面處理的方法或方式也影響其日後維修頻率及費用。

圖 2、碳鋼（表面含 SO₂） 的腐蝕速率隨相對濕度增加而增加³

圖 3、碳鋼（表面含鹽分）的腐蝕速率隨相對濕度增加而增加³

參考文獻：

1.機場捷運 - 維基百科

2. 氣候統計 - 中央氣象局官網

3. Corrosion of Carbon Steel,Corrosion,Metals Handbook 9 Edition, Vol.13, p511.

原文出處：熱浸鍍鋅雜誌第61期