亚洲精品国产福利一二区，Av资源站中文字幕，中文字幕一区二区三区免费视频，国产精品人人爱一区二区白浆，久久精品国产精品非洲，无码中文字幕久久免费，a在线高清观看无码，天天做天天摸天天爽精品一区

服務(wù)與支持

技術(shù)問(wèn)答

聯(lián)系我們

聯(lián) 系人：莫經(jīng)理
手機(jī)：15607138838
電話：027-87329930
傳真：027-87329912
在線 QQ：
地址：武漢市武昌中北路148天源城天府閣A座5-1101

當(dāng)前位置：首頁(yè)> 服務(wù)與支持> 技術(shù)問(wèn)答

服務(wù)與支持

技術(shù)問(wèn)答

CC系列接地降阻劑對(duì)接地網(wǎng)鋼材的防蝕性能

發(fā)布時(shí)間：2020-07-02 瀏覽次數(shù)：1864次

CC系列接地降阻劑對(duì)接地網(wǎng)鋼材的防蝕性能及其與陰極保護(hù)配合應(yīng)用試驗(yàn)報(bào)告

CC系列接地降阻劑在變電所及輸電線路的接地網(wǎng)上已應(yīng)有多年，并取得了良好的接地降阻效果。接地降阻劑開(kāi)發(fā)初期使用的線路，例如湖北省咸寧和十堰供電局所屬的若干基輸電鐵塔接地網(wǎng)在四年運(yùn)行后經(jīng)開(kāi)挖發(fā)現(xiàn)，接地網(wǎng)鋼材出現(xiàn)銹蝕和接地電阻升高的現(xiàn)象。為分析此現(xiàn)象的原因，并進(jìn)一步采用相應(yīng)的改進(jìn)措施，我們進(jìn)行了專(zhuān)門(mén)的試驗(yàn)研究，現(xiàn)綜述如下：

一、腐蝕原因的分析及有關(guān)的試驗(yàn)結(jié)果

1、裸鋼試片和包覆接地降阻劑鋼試片的埋地腐蝕試驗(yàn)

在惡劣的土壤條件下（土壤電阻率＜0.1Ω·m，土壤處于潮濕狀態(tài)），將裸鋼試片（4×16×49 mm）和包覆接地降阻劑鋼試片埋于地下（埋入深度約0.6 m，埋入時(shí)間724小時(shí)），所得結(jié)果如表1所示。兩種鋼試片的銹蝕情況可由照片1和2看出（照片見(jiàn)后面的彩頁(yè)）。

表1 裸鋼試片和包覆接地降阻劑鋼試片的埋地腐蝕試驗(yàn)

編號(hào)	裸鋼試片		包覆降阻劑鋼試片
編號(hào)	g/m²·hr	mm/a	g/m²·hr	mm/a
1	0.997	1.120	0.0017	0.0019
2	0.775	0.848	0.0017	0.0019
平均	0.876	0.984	0.0017	0.0019

由上述結(jié)果可清楚地看出，該接地降阻劑對(duì)包覆在其內(nèi)的鋼材具有良好的防蝕性能。

2、鋼試片和包覆接地降阻劑鋼試片埋入土壤中的電化學(xué)特性

接地網(wǎng)鋼材在土壤中的腐蝕屬電化學(xué)腐蝕，因而測(cè)量鋼試片在土壤中電極電位隨時(shí)間的變化值可判斷鋼材在土壤中是處在活化（銹蝕）或鈍化（防蝕）狀態(tài)。測(cè)量是用銅／硫酸銅參比電極和萬(wàn)用表進(jìn)行的。當(dāng)土壤中鋼試片的自然腐蝕電位向正值方向（即向負(fù)值減小的方向）變化時(shí)，說(shuō)明鋼試片正在發(fā)生鈍化過(guò)程；相反，當(dāng)鋼試片的自然腐蝕電位向負(fù)值方向（即向更負(fù)的方向）變化時(shí)，即說(shuō)明土壤中的鋼試片是處在活化狀態(tài)，即正在發(fā)生銹蝕過(guò)程。裸鋼試片和包覆接地降阻劑的鋼試片在土壤中的電位隨自然腐蝕時(shí)間的變化情況如表2所示。由表2可看出，接地降阻劑對(duì)埋入其中的鋼試片有自然鈍化作用。

表2 裸鋼試片和包覆接地降阻劑鋼試片在土壤中的電極電位變化

測(cè)量時(shí)間	包覆降阻劑鋼試片電位（mV）	裸鋼試片電位（mV）
99.04.26	-206.4	-609.5
99.04.30	-203.5	-632.1
99.05.04	-199.6	-636.8
99.05.07	-192.8	-640.0
99.05.10	-155.1	-643.4
99.05.15	-144.6	-645.4
99.05.18	-137.2	-651.0
99.05.20	-129.7	-658.8
99.05.23	-100.1	-661.0
99.05.27	—	-661.3

3、CC系列接地降阻劑屬導(dǎo)電型無(wú)機(jī)硅酸鹽類(lèi)材料（又稱(chēng)導(dǎo)電混凝土），其某些物理化學(xué)和電化學(xué)特性，例如水浸出液的pH值、加水硬化特性、鋼的自然鈍化特性等都與鋼筋混凝土中鋼筋的腐蝕特性相近似，因此可用研究混凝土內(nèi)鋼筋的腐蝕方法來(lái)研究包覆CC系列接地降阻劑的鋼材腐蝕情況。圖1是包覆CC導(dǎo)電混凝土接地降阻劑的鋼試片上有不同寬度的裂縫時(shí)的鋼電位隨時(shí)間的變化。由該圖可看出，當(dāng)導(dǎo)電混凝土上沒(méi)有裂紋時(shí)，鋼在其中有自然鈍化作用，不僅電位值較正，而且隨時(shí)間的延長(zhǎng)而向正值變化（曲線1）。隨著裂縫寬度的增大，電位值更負(fù)（曲線7）。而裸鋼（即未包覆導(dǎo)電混凝土）的電位達(dá)到-600mV（曲線1）。按照鋼筋電位和腐蝕性判斷標(biāo)準(zhǔn)（表3），可知裸鋼埋在土壤內(nèi)必然會(huì)受到腐蝕。在沒(méi)有裂縫的導(dǎo)電混凝土內(nèi)通常由于自然鈍化作用而不易受腐蝕；若導(dǎo)電混凝土留有縫隙，就會(huì)造成其內(nèi)部鋼材的腐蝕，裂縫愈寬，腐蝕愈嚴(yán)重。裂縫寬度與鋼材上腐蝕坑的平均深度如圖2所示。可以看出，混凝土裂縫愈寬，鋼筋上腐蝕孔的平均深度愈深，亦即腐蝕愈嚴(yán)重。

表3 混凝土鋼筋電位和腐蝕性

項(xiàng) 目	Ⅰ	Ⅱ	Ⅲ	來(lái)源
混凝土鋼筋電位，mV	高于-200	-200～-300	低于-300	美國(guó)ASTM876-77
判別	90%不腐蝕	不確定	90%腐蝕	美國(guó)ASTM876-77
混凝土鋼筋電位，mV	0～-300	-300～-400	-400～-700	蘇州水泥制品研究院
判別	不腐蝕	不確定	腐蝕	蘇州水泥制品研究院

4、腐蝕原因分析

（1） CC系列接地降阻劑又稱(chēng)導(dǎo)電混凝土，具有混凝土的某些理化特性，其水浸出液pH＞12，同時(shí)該接地降阻劑還含有一定量的緩蝕劑。包覆在接地降阻劑內(nèi)的接地網(wǎng)鋼材，在高堿性環(huán)境下將發(fā)生自然鈍化作用。因此，就一般地質(zhì)環(huán)境來(lái)說(shuō)，其腐蝕速度是很低的（如表1所示），不足以對(duì)接地網(wǎng)構(gòu)成威脅。

（2）根據(jù)圖1和圖2試驗(yàn)結(jié)果可得出結(jié)論，由于包覆接地降阻劑時(shí)施工不良造成接地體周邊的接地降阻劑出現(xiàn)裂縫或蜂窩，會(huì)對(duì)接地體的腐蝕產(chǎn)生重要影響。照片3和4是施工良好的接地降阻劑（接地體鋼材的腐蝕速度為0.0019 mm/a）和施工不良的接地降阻劑（已發(fā)現(xiàn)接地體鋼材有銹蝕）的剖開(kāi)情況（照片見(jiàn)后面的彩頁(yè)）?？梢钥闯觯诎步拥亟底鑴┑氖┕み^(guò)程中若加水比例過(guò)少或在包覆過(guò)程中對(duì)接地降阻劑振搗不均，陡有可能留下裂縫或蜂窩的隱患，從而造成接地體鋼材的腐蝕。由于鐵銹的電阻率高于純鐵的電阻率，所以一旦接地體發(fā)生銹蝕，必然會(huì)引起接地電阻的升高。

（3）使用接地降阻劑發(fā)生腐蝕的另一原因，是一些單位為節(jié)省費(fèi)用而減少接地降阻劑的用量，造成包覆接地降阻劑的厚度不夠，使得較薄處或根本沒(méi)有包裹處的接地體處在土壤介質(zhì)中，由于介質(zhì)不同而引起電化學(xué)的不均勻性，造成電化學(xué)腐蝕電池。這種腐蝕情況也會(huì)發(fā)生在有的施工單位利用電纜溝內(nèi)預(yù)埋扁鋼作接地連線（易形成電化學(xué)腐蝕電池）。

（4）使用接地降阻劑發(fā)生腐蝕的第三個(gè)原因，是接地引下線的腐蝕。在地網(wǎng)包覆接地降阻劑的同時(shí)，往往接地引下線并未采取任何防腐措施，致使在接地引下線入地與主地網(wǎng)連接的這一段導(dǎo)體發(fā)生腐蝕（見(jiàn)后面彩頁(yè)照片5）。包覆接地降阻劑的主地網(wǎng)圓鋼表面形成暗灰色鈍化膜如照片6所示，該鈍化膜掃描電鏡檢測(cè)如照片7所示（見(jiàn)后面彩頁(yè)）。

按照通常的防腐原則，為了防止上述兩種情況的發(fā)生，必須將未包接地降阻劑的地網(wǎng)或接地引下線（包括電纜溝預(yù)留扁鋼）外表面做絕緣處理。我們的經(jīng)驗(yàn)表明，采用水泥砂漿包覆裸露的這段鋼導(dǎo)體是有效的（水泥砂漿和接地降阻劑之間不得留有縫隙，具體操作方法詳見(jiàn)接地降阻劑施工說(shuō)明書(shū)）。

（5）腐蝕過(guò)程機(jī)理

埋于土壤中的鋼接地體上發(fā)生的腐蝕屬于電化學(xué)腐蝕，電化學(xué)腐蝕是由于腐蝕電池進(jìn)行電化學(xué)反應(yīng)的結(jié)果。在包覆接地降阻劑的接地體上，裂縫和蜂窩的存在使得空氣中的氧氣和土壤中的水分很容易通過(guò)這些縫隙到達(dá)鋼體表面，而接地降阻劑緊密的部分則水分和氧氣難達(dá)到鋼體表面。在這種情況下，鋼體的富氧部分是腐蝕電池的陽(yáng)極，而缺氧部分則是腐蝕電池的陰極。陽(yáng)極發(fā)生腐蝕，產(chǎn)生Fe₂O₃或FeOOH腐蝕產(chǎn)物。這些腐蝕產(chǎn)物比金屬鐵的體積大，會(huì)進(jìn)一步造成已固化降阻劑的崩裂，而使陽(yáng)極區(qū)的面積進(jìn)一步擴(kuò)大，從而使鋼體的腐蝕更大的擴(kuò)展。

二、接地降阻劑與陰極保護(hù)的配合使用

1、由于接地降阻劑是導(dǎo)電型無(wú)機(jī)硅酸鹽粉末物質(zhì)，具有一定的粒度，所以，即使在包覆工藝最佳的條件下，也不能使接地網(wǎng)鋼體與土壤等外界環(huán)境完全隔離，因此鋼體仍有一定的腐蝕速度，盡管其數(shù)值可能很微小。若遇到土壤環(huán)境較惡劣（鹽堿地或海邊附近氯離子含量較高的地方）或存在雜散電流及接地鋼體存在較大內(nèi)應(yīng)力，以及接地降阻劑包裹不良存在裂縫和蜂窩的情況下，都有可能引起接地網(wǎng)鋼體的腐蝕。此種情況與鋼筋混凝土中鋼筋的腐蝕情況是相似的，在這種情況下，將接地降阻劑與陰極保護(hù)配合使用是防止接地網(wǎng)鋼體腐蝕的有效方法。在混凝土鋼筋的防蝕實(shí)踐中已證明，陰極保護(hù)具有防止電化學(xué)腐蝕，雜散電流腐蝕，應(yīng)力腐蝕的功效。

在國(guó)內(nèi)外的一些著作中已多次提到陰極保護(hù)在電力系統(tǒng)接地裝置防腐保護(hù)中的應(yīng)用，例如《電力系統(tǒng)接地技術(shù)》一書(shū)（解廣潤(rùn)編著），《電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊(cè)，電氣一次部分》（水利電力部西北電力設(shè)計(jì)院編），"按腐蝕條件選擇鋼接地裝置截面"《電站》（俄）1978.No.7，"電力系統(tǒng)的腐蝕控制"《Electric Machines and Power System》（英）1999，以及"變電所地網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展綜述"《中國(guó)電力》1997. No.7。我國(guó)核工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《EJ451-88三十萬(wàn)千瓦壓水堆核電廠地下金屬構(gòu)筑物區(qū)域陰極保護(hù)設(shè)計(jì)規(guī)范》已將接地網(wǎng)的陰極保護(hù)納入該設(shè)計(jì)規(guī)范。

2、陰極保護(hù)的基本原理

在一般情況下，接地網(wǎng)鋼體的腐蝕系金屬在土壤中進(jìn)行的電化學(xué)腐蝕，腐蝕電池內(nèi)的陽(yáng)極電流來(lái)自于鐵的溶解（腐蝕），即Fe=Fe²⁺+2 e，其電流密度可根據(jù)鐵的腐蝕量計(jì)算出來(lái)。

式中： ——陽(yáng)極（即金屬的自腐蝕）電流密度，A/m²

——按失重計(jì)算的腐蝕速度，g/m²·hr

——法拉第常數(shù)，96500庫(kù)侖

——金屬的原子量，F(xiàn)e=56

——金屬溶解為離子的價(jià)數(shù)，F(xiàn)e=2

按表1的數(shù)值可分別計(jì)算出陽(yáng)極（腐蝕）電流密度如表4所示。

表4 裸鋼試片和包覆接地降阻劑鋼試片腐蝕電流密度計(jì)算結(jié)果

裸鋼試片		包覆降阻劑鋼試片
腐蝕速率g/m²·hr	腐蝕電流密度mA/m²	腐蝕速率g/m²·hr	腐蝕電流密度mA/m²
0.876	832.6	0.0017	1.63

應(yīng)指出的是，依埋地腐蝕環(huán)境的不同，鋼的腐蝕量可能有較大的差別，則陽(yáng)極（腐蝕）電流密度也會(huì)有較大的不同。例如在另外某變電所進(jìn)行的裸鋼試片埋地試驗(yàn)（埋地234天），所得鋼腐蝕速度為0.01916 g/m²·hr，計(jì)算得腐蝕電流密度為18.34 m A/m²。為達(dá)到防護(hù)的目的，向腐蝕電池輸入一陰極電流，使其電流密度等于陽(yáng)極電流密度，從而使腐蝕電池的陰極和陽(yáng)極達(dá)到平衡狀態(tài)而停止工作，此時(shí)金屬的腐蝕速度應(yīng)為最低。

輸入陰極電流的方式有兩種，即外加電流法和犧牲陽(yáng)極法。由于犧牲陽(yáng)極法具有設(shè)備簡(jiǎn)單，費(fèi)用低和不需專(zhuān)門(mén)維護(hù)，所以在石油天然氣地下管道，鋼筋混凝土設(shè)施等工程中已獲得廣泛的應(yīng)用。

3、接地降阻劑和陰極保護(hù)配合使用的初步試驗(yàn)結(jié)果

（1）為驗(yàn)證陰極保護(hù)效果，在十堰供電局龍胡13＃輸電鐵塔附近進(jìn)行了埋地鋼試片的犧牲陽(yáng)極陰極保護(hù)模擬試驗(yàn)。試驗(yàn)裝置如圖3所示，其中扁鋼尺寸為25×4，圓鋼為 φ8，單片鋼試片面積約0.002m²。共進(jìn)行裸鋼試片和包覆102型導(dǎo)電混凝土接地降阻劑鋼試片兩組試驗(yàn)。犧牲陽(yáng)極選用武漢環(huán)宇防腐公司的ZAC-5型鋅鋁鎘合金犧牲陽(yáng)極，其規(guī)格成分和性能如表5所示。試驗(yàn)裝置埋地深度0.5～0.6米，為保證犧牲陽(yáng)極有良好的輸出電流，將犧牲陽(yáng)極插入填料包內(nèi)，然后一起埋入地下。填料包配方為石膏75%，膨潤(rùn)土20%，硫酸5%。試驗(yàn)時(shí)間共158天。實(shí)測(cè)犧牲陽(yáng)極輸出電流5.95mA，陽(yáng)極對(duì)地開(kāi)路電位-1.49V。試驗(yàn)結(jié)果如表6所示。

表5 鋅鋁鎘合金犧牲陽(yáng)極化學(xué)成分、性能和規(guī)格

化學(xué)元素	Al	Cd	最大雜質(zhì)含量，%				Zn
			Fe	Cu	Pd	Si
含量%	0.3～0.6	0.05～0.1	0.005	0.005	0.005	0.125	余量
項(xiàng) 目	開(kāi)路電位V(SCE)	工作電位V(SCE)	理論電容量A.h/kg		實(shí)際電容量A.h/kg		電流效率%
性能參數(shù)	-1.05～-1.09	-1.00～-1.05	820		≥760		≥95
尺寸（mm）：（40+48）×44×600 重量（kg）：8.5

表6 未加和加陰極保護(hù)的鋼試樣腐蝕速率mm/年

編號(hào)	未加陰極保護(hù)裸鋼片	加陰極保護(hù)裸鋼片	加陰極保護(hù)的包降阻劑鋼試片
1	0.195	0.060	8.95×10^-5
2	0.189	0.041	6.22×10^-4
3	0.182	0.040	3.11×10^-4
平均	0.187	0.047	3.41×10^-4
外觀現(xiàn)象	試片表面有桔黃色銹層，銹層下有腐蝕坑	試片表面光亮，但邊角有少許腐蝕點(diǎn)	試片表面光亮

為說(shuō)明電流密度對(duì)腐蝕速率的影響，曾在省電力試驗(yàn)研究院內(nèi)的一塊濕地（洗車(chē)場(chǎng)）按同樣的陰極保護(hù)試驗(yàn)裝置進(jìn)行埋地腐蝕試驗(yàn)，但是是用蓄電池外加電流取代鋅合金犧牲陽(yáng)極以便控制電流密度。試驗(yàn)時(shí)間724小時(shí)，試驗(yàn)結(jié)果如表7所示。埋地包覆降阻劑鋼試片對(duì)地電極電位變化如表8所示。埋地裸鋼片的陰極保護(hù)試驗(yàn)結(jié)果如表9所示。

（2）試驗(yàn)結(jié)果討論

（1）由表8和9可看出，加陰極保護(hù)的埋地裸鋼片，隨陰極電流密度的增加，腐蝕速率降低，而且對(duì)地電極電位更向負(fù)值變化。由于保護(hù)電流密度和保護(hù)電位未達(dá)到要求的數(shù)值（蓄電池容量不足），所以鋼試片的保護(hù)尚未達(dá)到滿意的程度。鋼構(gòu)筑物所需保護(hù)的電流密度和保護(hù)電位如表10和表11所示。

（2）由表7可看出，包導(dǎo)電混凝土接地降阻劑的鋼試片在施加陰極保護(hù)后，不僅腐蝕速率大幅度降低，而且所需的保護(hù)電流密度也很小，其原因是導(dǎo)電混凝土使鋼試片產(chǎn)生自鈍化作用，降低腐蝕速率，從而可使所需的電流密度降低；同時(shí)，由于導(dǎo)電混凝土覆蓋層使保護(hù)電流和電位分布更均勻，因而使鋼表面的保護(hù)更完整，即使得邊角等局部易發(fā)生腐蝕的部位也受到了良好的保護(hù)。

（3）包覆降阻劑和未包覆接地降阻劑的鋼試片施加陰極保護(hù)時(shí)，經(jīng)剖開(kāi)后發(fā)現(xiàn)，前者試片表面仍光亮如初，而后者表面上覆蓋一層鋼灰色氧化保護(hù)膜，其原因在于陰極電流將會(huì)使氧化保護(hù)膜還原，包覆接地降阻劑施加陰極保護(hù)的鋼試片外觀如照片8所示（照片見(jiàn)后面的彩頁(yè)），未包覆接地降阻劑施加陰極保護(hù)的鋼試片外觀如照片9所示（照片見(jiàn)后面的彩頁(yè)）。據(jù)國(guó)外文獻(xiàn)（《腐蝕》（美）1970.Vol.26.NO.10 ）介紹，在陰極電流作用下，不僅磁性氧化鐵（Fe₃O₄）可還原為鐵，而且作為銹層主要成分的FeOOH也被還原為Fe₃O₄。

（4）無(wú)論是采用導(dǎo)電混凝土接地降阻劑或?qū)щ姺栏苛?，?dāng)土壤介質(zhì)電阻率較低或浸蝕性離子（例如Cl^-及SO^4-等）濃度較高，即土壤的浸蝕性較強(qiáng)時(shí)，如施工質(zhì)量不高或接地降阻劑及涂料填料粒度較大，導(dǎo)致在包覆和涂覆的導(dǎo)電涂料有縫隙或孔隙時(shí)，將會(huì)影響鋼體的使用壽命，在這種情況下陰極保護(hù)將會(huì)防止縫隙或孔隙腐蝕。在縫隙或孔隙內(nèi)介質(zhì)歐姆電阻較低的情況下，保護(hù)電流可能深入至縫底，將縫隙內(nèi)的金屬極化到免蝕區(qū)而得到保護(hù)；在縫隙內(nèi)介質(zhì)歐姆電阻較高的情況下，保護(hù)電流雖難以深入縫底，但陰極保護(hù)卻可通過(guò)氧耗盡機(jī)理以及pH上升和鈍化機(jī)理來(lái)抑制縫隙內(nèi)金屬的腐蝕。因此，將導(dǎo)電混凝土或?qū)щ姺栏苛吓c陰極保護(hù)結(jié)合起來(lái)，是比較理想的防腐措施。

表7 不同電流密度陰極保護(hù)腐蝕試驗(yàn)結(jié)果（mm/年）


未加陰極保護(hù)裸鋼片	包覆接地降阻劑鋼試片
陰極保護(hù)電流密度 I_k=0mA/m²	陰極保護(hù)電流密度 I_k=0mA/m²	陰極保護(hù)電流密度 I_k=1.5mA/m²	陰極保護(hù)電流密度 I_k=2.5mA/m²
0.984	0.0019	0.0012	0.00065
試片表面有桔黃色銹層，銹層下有腐蝕坑	試片表面有鋼灰色鈍化膜	試片表& 上一篇: 降低接地電阻的幾種方法下一篇: 暫無(wú) Copyright (C) 2013-2014 　版權(quán)所有：武漢長(zhǎng)威電氣有限責(zé)任公司　地址：武漢市武昌中北路148天源城天府閣A座5-1101 手機(jī)：15607138838 電話：027-87329930 郵箱：3225142855@qq.com 　技術(shù)支持：赤邁科技鄂ICP備16019264號(hào)-1 九九精品无码专区免费,亚洲午夜理论无码电影,一级无码片精品在线观看,人妻视频精品无码