输电杆塔用热浸镀锌的大气腐蚀及影响因素

综述了输电杆塔用热浸镀锌层的技术规范,介绍了镀锌层大气腐蚀机理、腐蚀产物的形成与转化过程,并讨论了影响镀锌层大气腐蚀的影响因素。最后对热镀锌输电杆塔大气腐蚀的研究趋势进行了展望。     

电力输电杆塔用镀锌钢在污染环境中的腐蚀行为研究

采用自制大气腐蚀模拟试验装置模拟输电杆塔用镀锌钢的服役环境,采用动电位极化测试技术研究沉积不同浓度NaCl和NaHSO3的镀锌钢在干湿交替作用下的腐蚀行为,利用扫描电镜、X射线衍射仪研究干湿交替作用下镀锌钢的表面形貌以及腐蚀产物的特征.结果表明,NaCl及NaCl和NaHSO3共存均会对镀锌钢造成腐蚀.随着镀锌钢样品表面沉积腐蚀介质浓度的增大,腐蚀电流密度逐渐增大.随着暴露时间的增加,镀锌钢的腐蚀速率先升高后降低,同时NaCl和NaHSO3混合介质对镀锌钢的腐蚀要比单独NaCl存在时严重.     

输电杆塔材料在模拟海岸-工业复合环境中的大气腐蚀行为研究

研究了输电杆塔材料Q235、Q420、SQ420NH以及Q235镀锌钢在模拟海岸-工业环境中的大气腐蚀行为。四种材料的大气腐蚀速率由腐蚀失重法获得。利用XRD、SEM分析腐蚀锈层。结果表明:对于Q235、Q420和SQ420NH三种碳钢,前期腐蚀失重相差不大;腐蚀后期,SQ420NH开始表现出耐候性特点,耐蚀性优于Q235和Q420。三种碳钢的腐蚀产物主要为γ-FeOOH和α-FeOOH。随着腐蚀时间的延长(720 h),γ-FeOOH逐渐向α-FeOOH转变,锈层的致密度增加。腐蚀初期,Q235和Q420腐蚀产物形貌分别为棉花球状和片状,SQ420NH腐蚀产物形貌则为棉絮状。腐蚀后期,三种碳钢腐蚀产物演变为更多棉花球状。Q235镀锌钢腐蚀产物密实,孔洞、蚀坑数量较少,具有较好的保护性。     

Service Performance Evaluation of Graphene Modified Heavy Anticorrosive Coating on the Surface of Transmission Tower under Harsh Marine Atmosphere Corrosive EnvironmentEI北大核心CSCD

目前国家电网输电铁塔普遍采用镀锌钢进行施工建设,钢材表面镀锌层可以抑制基体腐蚀,保障输电铁塔长期安全服役。但在沿海地区的苛刻海洋工业大气腐蚀环境中,输电铁塔表面镀锌层易发生快速腐蚀失效。研制一种低表面处理石墨烯改性重防腐涂料体系,包括低表面处理石墨烯防腐底漆、环氧石墨烯阻隔中间漆和聚氨酯耐候面漆。通过实验室性能测试、 环境考核试验和示范工程涂装,对其服役性能进行综合评价。结果表明：研制的石墨烯改性重防腐涂料具有良好的隔水性和低表面处理施工性能,复合涂层耐盐雾性能超过 5 000 h,耐循环老化 4 200 h 后漆膜完整。在国网宁波供电公司北坞 2321 线 10 级输电铁塔示范涂装 54 个月后,石墨烯改性重防腐涂层光泽度降低,漆膜变色 1 级,百格附着力在 0~1 级,拉拔附着力 8.56~11.37 MPa。根据室内模拟加速试验和实际工程服役性能测试结果,研制的石墨烯改性重防腐涂料对输电铁塔在苛刻海洋大气腐蚀环境下的综合防护寿命可达 10 年以上。研究了石墨烯改性重防腐涂料体系的实际服役性能,实现在苛刻海洋大气腐蚀环境中对输电铁塔的长效腐蚀防护,为电网设施的长期腐蚀防护提供可靠途径。     

镀锌层破损输电杆塔用镀锌钢在干湿交替作用下的腐蚀行为

采用自制大气腐蚀模拟试实验装置,并结合电化学阻抗及开路电位测试技术,研究了在干湿交替作用下,不同破损面积的输电杆塔用镀锌钢在NaCl和NaHSO₃腐蚀介质共同污染下的腐蚀行为。结果表明,随着破损面积以及暴露时间的增加,电极的开路电位逐渐正移,同时电极的腐蚀速率也会随着破损面积的增加而增加,不同破损面积的样品的腐蚀速率在初期随暴露时间的增加而增加,后期逐渐减小。     

电镀锌层的大气腐蚀行为研究

研究了传统的氰化物镀锌层和无氟镀锌层在7个大气站9年的大气暴露腐蚀的试验结果,讨论了镀锌层的耐蚀性及4种钝化工艺的防护效果     

大气环境对锌镀层腐蚀影响的区域分析

研究了武汉、江津、万宁和青岛等大气暴露试验站环境因素对电镀锌层、热（浸）镀锌层及喷镀锌层腐蚀的影响，并对这些地区大气环境的腐蚀性进行了分类。     

电镀锌层的大气腐蚀行为研究

研究了传统的氰化物镀锌层和无氟镀锌层在７个大气站９年的大气暴露腐蚀的试验结果，讨论了镀锌层的耐蚀性及４种钝化工艺的防护效果     

输电塔杆用热浸镀锌钢在模拟酸雨大气环境中的腐蚀行为

通过循环盐雾腐蚀实验模拟镀锌钢在酸雨大气环境中的腐蚀过程。采用腐蚀质量损失测试、扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)和电化学技术分别对腐蚀48,84,132,180和228 h的镀锌钢试样进行测试分析,得到腐蚀动力学规律、腐蚀产物成分、锈层截面形貌以及表面锈层的电化学特性。研究了锈层对镀锌钢在酸雨条件下大气腐蚀的影响。动力学分析表明,腐蚀过程中镀锌钢的表面形成了具有较好保护性的锈层;电化学测试结果表明,锈层的保护性呈现随腐蚀时间的延长先增强后减弱的变化过程。     

电网碳钢、镀锌钢大气腐蚀等级图绘制研究

基于2393个现场“曝露法”试验站的碳钢、镀锌钢1 a期腐蚀速率和通过ISO 9223中剂量响应函数计算得到的2918个沿海站点的腐蚀速率，采用反距离空间插值法绘制了国家电网公司运营区域的碳钢、镀锌钢大气腐蚀等级图。交叉验证结果表明，p值为2时，碳钢、镀锌钢大气腐蚀地图对腐蚀等级的预测精度最高，分别为85.3%和85.9%。根据大气腐蚀等级图，首次系统掌握了国家电网输电线路沿线及变电站工程大气腐蚀等级，碳钢、镀锌钢处于C4以上重腐蚀等级的面积分别占6.01%(462770 km²)和5.25%(404250 km²)。     

输电线路合成绝缘子端部金具的腐蚀研究

通过对输电线路合成绝缘子端部金具腐蚀产物的分析，结合实验室模拟盐雾正交实验，考察了侵蚀离子对金具腐蚀的影响。采用电化学方法研究了镀锌金具的腐蚀过程。结果表明Cl^-对金具的腐蚀影响最大；镀锌层在腐蚀初期失重速度基本恒定。锌的腐蚀产物对其腐蚀反应的阴极过程有一定抑制作用。     

甘油水溶液控湿方法及其对热镀锌钢SO2大气腐蚀的影响

采用模拟大气腐蚀试验装置,研究了湿度对热镀锌钢SO₂大气腐蚀行为的影响以及甘油水溶液湿度控制的影响因素。结果表明,采用甘油水溶液控制湿度时,为保证湿度控制准确,甘油水溶液与控湿空间的容积之比为1/100～1/125左右为宜,腐蚀挂片距甘油水溶液面的距离控制在150 mm以下为宜。镀锌钢在SO₂大气腐蚀环境下的初始腐蚀产物对进一步腐蚀具有抑制作用;在SO₂浓度相同的情况下,镀锌钢的大气腐蚀速率随湿度的增大而增大;镀锌层在SO₂大气腐蚀后出现突起和剥离,腐蚀产物呈现针状和层状,结构疏松。     

一种输电铁塔用高适应性防腐涂料的研制和应用

在重污染工业区、尾气排放量较高的市区以及沿海地区,大部分输电铁塔塔件的镀锌层几年即出现部分或完全腐蚀。为提高输电设备在此环境下的运行寿命,研制了一种高耐候长寿命防腐涂料,这种涂料可阻隔腐蚀介质到达锌层表面发生电化学腐蚀,解决镀锌构件在特殊气候条件下的腐蚀问题。另外,该涂层对带锈锌、锈蚀钢材、旧有涂层同样具有良好的兼容性,是一种提高输电安全性、降低户外维修成本的有效方法。     

输电线路杆塔接地装置的腐蚀与防护

杆塔接地装置是输电线路的重要组成部分。本文针对输电线路中杆塔接地装置所处的不同腐蚀环境,分析了金属腐蚀的机理及其影响因素,并提出相应的防护措施。     

架空输电线路杆塔金属电偶腐蚀行为特征提取方法

为提高架空输电线路杆塔金属电偶腐蚀行为特征提取的准确性,提出架空输电线路杆塔金属电偶腐蚀行为特征提取方法.制备试样,模拟腐蚀环境参数,开展模拟加速试验,通过腐蚀产物微观形貌及成分分析,在暴露试验架设计下测定腐蚀表面形貌分形维数,根据计算的分形维数值,利用Photoshop6.0图像处理软件对所得电偶腐蚀行为特征图像进行提取处理,从而完成架空输电线路杆塔金属电偶腐蚀行为特征的提取.结果 表明,此次研究的架空输电线路杆塔金属电偶腐蚀行为特征提取方法能够准确分析电偶腐蚀速率情况与失重情况,提高了电力输送的安全性.     

输配电铁塔的腐蚀与防护

叙述了输配电铁塔的腐蚀机理及其腐蚀过程,介绍了作为铁塔的重要防腐蚀手段－热浸镀锌和涂料涂层技术的应用情况与特点。提出了对处于化工大气、沿海、酸雨、潮湿等苛刻腐蚀环境下输配电铁塔的防护采用热浸镀锌与涂料涂层双重防蚀体系是一种长效且经济的办法,并分析了热浸镀锌与涂料复合防护层寿命的主要影响因素。     

钢芯铝绞导线大气腐蚀产物层的结构及腐蚀机理

在模拟大气腐蚀环境中,采用干/湿NaHSO3+NaCl水溶液盐雾试验研究钢芯铝绞(ACSR)导线腐蚀产物的相组成及腐蚀层结构,讨论其腐蚀机理。结果表明:ACSR导线中单股铝线或镀锌钢芯线的腐蚀主要表现为点蚀,腐蚀产物组成复杂,主要为锌和铝的氢氧化物、硫酸盐与氯化物的复式盐;在腐蚀初期,内外层铝股线及钢芯线表面镀锌层开始形成点蚀坑,逐步形成连续的腐蚀层;由于镀锌层和内层铝股线之间构成原电池,因为牺牲阳极效应,镀锌层腐蚀速率最大;而内层铝股线受到保护,腐蚀速率最小,外层铝股线腐蚀速率居中。     

输电杆塔材料在海洋大气环境中的初期腐蚀行为

研究了南方电网杆塔材料Q235、Q345以及镀锌钢在海洋大气环境中的初期腐蚀行为。利用SEM、EDS分析了试样表面锈层的微观形貌和化学成分,利用X射线衍射仪分析了锈层的物相组成,并用失重法计算了腐蚀速率。结果表明,除了Q345的腐蚀速率略低于Q235外,这两种钢材的初期腐蚀行为非常接近,腐蚀产物主要为γ-Fe OOH和α-FeOOH,这种腐蚀产物疏松多孔,存在大量裂纹。海洋环境中氯离子的存在促进了腐蚀产物的形成,从而加速了基体的腐蚀;镀锌钢表层为相对致密的氧化锌,没有铁的氧化物,因此其腐蚀速率很低,表现出了良好的耐腐蚀性。     

镀锌层破损汽车钢板在含NaCl溶液和泥浆中的腐蚀行为与EIS研究

采用镀锌层破损面积不同的热镀锌汽车钢板试样,在含相同3.5%Cl-浓度的鹰潭泥浆和NaCl水溶液中进行了浸泡和浸没腐蚀实验,研究了镀锌板、基板和镀锌层不同程度破损试样在两种介质中的腐蚀规律.结果表明:完整镀锌层的腐蚀速率高于基板;镀锌层破损试样的腐蚀失重随镀锌层破损面积的增加而增大;在泥浆中的腐蚀速率比在溶液中大,且腐蚀速率随时间的变化不同.EIS分析结果表明,镀锌层破损试样的锌层在两种介质中的电荷转移电阻都比基材小得多,镀锌层的腐蚀对腐蚀失重结果起主要贡献.泥浆溶氧高和pH值低是造成镀锌层破损试样在两种介质中腐蚀行为明显不同的主要因素.     

镀锌层在NaCl溶液中的腐蚀行为研究

采用腐蚀电位分析和电化学阻抗技术研究了经钝化的镀锌钢在不同浓度的NaCl溶液中的腐蚀行为.结果表明,镀锌钝化层在NaCl溶液中的腐蚀分为三个阶段:钝化膜的溶解、镀锌层的阴极保护和钢基体的腐蚀.浸泡初期主要受Cl-浓度影响,且浓度越高腐蚀越严重;浸泡中期,随着Cl-浓度增加镀锌层耐腐蚀性能先减小后增大,在5%NaCl溶液中耐腐蚀性最差.