架空导线不同防腐措施的耐腐蚀性能比较

为探究常见架空导线耐腐蚀性能,对普通钢芯铝绞线、铝包钢芯铝绞线、防腐型钢芯铝绞线和碳纤维复合材料芯架空导线进行中性盐雾腐蚀实验。结果表明：普通钢芯铝绞线的腐蚀情况最为严重;而铝包钢芯铝绞线因避免了异种金属接触,内层铝线和铝包钢线表面腐蚀程度较低,表明铝包钢芯铝绞线耐蚀性优于普通钢芯铝绞线。防腐型钢芯铝绞线由于防腐脂的物理隔绝作用,受到防腐脂保护的铝线和钢芯在实验周期内均未见明显腐蚀迹象。而碳纤维复合材料芯导线,因碳纤维复合材料芯化学性质稳定,耐腐蚀性能优异,其紧密绞合的型线阻止了腐蚀介质向绞线内部渗透,绞线的耐腐蚀性能显著优于普通导线。     

220kV钢芯铝绞线断股事故化学分析

针对220kV钢芯铝绞线断股事故,进行了铝绞线腐蚀产物的成分分析,分析了引起腐蚀的原因,指出应重视化学监督在电网中的作用。     

基于输电线路导线在大气环境下的腐蚀研究

本文选用输电线路常用的LGJ240/30型钢芯铝绞线为研究对象,采用Tafel直线外推法、失质法及盐雾模拟海滨环境进行加速腐蚀,研究钢芯铝绞线在50g/L Na Cl溶液中的腐蚀行为,分析了在服役过程中发生断裂的钢芯铝绞线表面附着的污浊物,其主要成分为硫酸钙、氯化钙等。试验结果表明大气环境中的Cl-和SO2是造成钢芯铝绞线腐蚀的主要原因,且随着Cl-浓度的增大,钢芯铝绞线的自腐蚀电位发生负向偏移,腐蚀速度加快。     

铝包钢芯铝绞线的特点及在高压架空送电线路上的应用

通过与钢芯铝绞线的比较，介绍了铝包钢芯铝绞线具有耐腐蚀、重量轻、破断力大、导电率高的机电特点，通过工程实例分析铝包钢芯铝绞线的经济效益．认为铝包钢芯铝绞线将会取代钢芯铝绞线，而广泛应用于高压架空线路上。     

福建某海岛架空输电钢芯铝绞线的失效分析

采用XRD、SEM和EDS对福建省某海岛上35 k V失效的钢芯铝绞线进行形貌和成分分析。结果表明:内层铝绞线表面主要由Al、Al(OH)3和Al5(CO3)3(OH)13·x H2O等物相组成。在断口上除了Al、O等元素外,还含有C、S、Cl、Na、Mg、Ca等。海洋大气、CO2和尘埃等腐蚀介质导致内层铝股线遭受潮的海洋大气腐蚀、应力腐蚀、小孔腐蚀等,使内层铝股线严重腐蚀。     

220kV钢芯铝绞线断裂失效分析

对断裂失效的钢芯铝绞线采用扫描电镜、金相检验、强度和硬度测试等方法进行了分析。结果表明:该断裂类型为脆性断裂,钢芯铝绞线的显微组织和非金属夹杂物均正常。断裂失效的主要原因是接续管上的较深钳口压痕会使钢芯变形处与未变形处产生应力集中,且接续管与钢芯形变接触产生很大的摩擦力。在此条件下,钳口压痕处对应的1#样率先破坏失效,从而导致其他钢丝后续断裂。此外,材料内部有微孔,其尺寸大小约为4μm。微孔的存在导致材料性能降低。     

钢芯铝绞线表面斑状污黑现象分析

通过全浸腐蚀试验，乙酸盐雾试验等和X-射线扫描电镜微观形貌对比分析说明，我国北方地区高温雨季生产的部分表面斑状污黑铝绞线与正常铝绞线，在氧化膜微观形貌和构成、腐蚀行为及腐蚀速率方面基本一致。文中认为，其与我国南方所遇到的“表面斑状污黑铝绞线”一样，为“不影响使用、仅影响商业外观”的产品。     

干/湿NaCl盐雾条件下钢芯铝绞(ACSR)导线腐蚀层结构及腐蚀机理

采用干/湿NaCl盐雾试验,研究了钢芯铝绞(ACSR)导线腐蚀产物的相组成、腐蚀层结构及其腐蚀机理。结果表明:ACSR导线的腐蚀是氧化膜的局部破坏(形成麻点和缺口)及线股间电化学腐蚀等共同作用的结果。ACSR导线腐蚀产物组成复杂,主要包括锌及铝的氢氧化物及碱式氯化物盐。内外层Al股线及钢芯线表面镀锌层开始生成局部的麻点,然后形成连续的腐蚀层,腐蚀层内层致密而外层疏松。在腐蚀前期(≤168 h),外层铝股线的腐蚀速率大于内层铝股线,在腐蚀后期,内层铝股线的腐蚀速率更大。镀锌层的腐蚀速率最大,480 h腐蚀后完全被破坏,逐渐失去对钢芯线的保护作用。     

耐张线夹内钢芯铝绞线断裂原因及断口特征

针对一起运行18a的耐张线夹处导线失效事故,采用宏观检查、扫描电镜、力学性能测试及金相组织检验等分析手段,由失效线夹特征及绞线断口形貌、组织性能劣化特点研究了其失效原因和机理。结果表明,耐张线夹铝管一侧压痕明显,另一侧积垢;外层铝股表面有大量腐蚀坑;铝股及钢芯的断面收缩率增加10%以上;铝股、钢芯断口纵向金相纤维特征弱化,钢芯断口颈缩处纤维特征消失。该次断线主要是线夹压接不良致管内钢芯铝绞线与线夹接触面腐蚀,灰尘、腐蚀产物在管内结垢,发热量增加,绞线温升,材质劣化而引起的。     

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。     

35kV架空输电线路钢芯铝绞线内层铝股线的腐蚀失效分析

采用SEM和EDS对福建省某海岛上失效的35kV钢芯铝绞线进行表面和断口的形貌观察和成分分析。结果表明,表面主要由铝,Al(OH)3和Al5(CO3)3(OH)13·xH2O等物相组成,组成的元素除了铝、氧外,还含有碳、硅、硫、氯、钠、镁、钙等。碳、硅等元素集中在表面以及距表面250~500μm处。海洋大气、CO2和尘埃等腐蚀介质导致内层铝股线严重腐蚀,大量腐蚀产物粘附在基体上,表面上有以腐蚀区域为核心的发散裂纹。在腐蚀、振动和线张力的作用下,疲劳裂纹扩展带呈现半椭圆轮廓线,最终导致材料断裂。     

钢芯铝绞线的漏磁与射线数字实时成像联合检测技术

介绍了采用漏磁与射线数字实时成像检测技术对钢芯铝绞线进行检测的方法,应用该技术可对钢芯铝绞线在安装过程中进行质量检测。在对钢芯铝绞线进行漏磁检测并发现缺陷后,再用射线数字实时成像检测技术对缺陷进行成像复验,结果表明:采用漏磁检测与射线数字成像检测联合的方法可对钢芯铝绞线进行缺陷的定性和定量检测。     

铝包钢芯铝绞线存储过程中引起的腐蚀原因分析及对策

铝包钢芯铝绞线是由铝包钢丝做加强芯和硬铝线绞合组成的架空导线。铝包钢芯铝绞线和普通钢芯铝绞线相比,尽管具有重量轻、载流量提高、电力损耗减少,防腐性能好、使用寿命长、结构简单、架设和维护方便、传输容量大等优点,但在沿海地区使用和存储时,仍有腐蚀导致导线断裂的风险。本文对某公司送检的铝包钢芯铝绞线产品在沿海地区存储过程发生腐蚀的样品进行原因分析,阐述腐蚀发生的原因及对策。     

10 kV架空钢芯铝绞线断裂原因分析

某架设在野外的10 k V钢芯铝绞线运行6年后发生断裂。通过电子背散射衍射(EBSD)分析晶粒成像取向、扫描电子显微镜(SEM)观察断口微观形态、室温拉伸和硬度测试其力学性能等试验分析断裂原因。结果表明:钢芯铝绞线的总拉断力大于GB/T1179—2008《圆线同心绞架空导线》规定的额定拉断力;先断裂的平断口晶粒粗大、断面圆融,断口附近为基体高温受热再结晶的粗大晶粒组织,平断口表现出高温熔断特征;后断裂的颈缩断口及钢芯斜断口具有一次性快速断裂特征。钢芯铝绞线中有3根铝导线首先发生高温熔断,其余导线在拉应力下发生快速断裂。瞬时高温作用是其发生断裂的主要原因。     

模锻压接位置对钢芯铝绞线接头承载特性影响的有限元分析

基于商业通用有限元软件ABAQUS,构建了钢芯铝绞线接续管模锻接头使役过程仿真模型。利用建立的仿真模型计算了不对称模锻压接(钢管偏离铝管中心)对接头承载时载荷分配以及接头处铝绞线与铝管相对滑动的变化。结果表明:随着模锻压接不对称度的增加,铝管与铝绞线接触点/面应力集中增强,铝绞线与铝管相对滑动增大,这导致钢芯承受的载荷占比升高。仿真结果很好地解释了输电线路运行中接续管的断裂事故。     

输电线路压接金具错位型缺陷引发的失效及其仿真研究

通过对输电线路压接金具错位型缺陷引发的失效案例进行调研,发现因耐张线夹铝管尾部与钢锚未压合致铝管内钢芯锈蚀引发的事故很多。针对两起线夹失效案例,结合宏观、脱锌与腐蚀坑检查等试验分析,和基于试验结果的仿真分析,研究了错位型缺陷及其引发的腐蚀对钢芯应力恶化、断裂的影响。结果表明,铝管尾部与钢锚未压合,钢管口钢芯应力为正常时的3.1倍,不足以使钢芯断裂。密封不良引发钢管口钢芯缝隙内腐蚀,产生蚀坑和裂纹,当蚀坑深度达到0.5mm时,蚀坑内最大应力为正常时的8.3倍,达到钢芯的抗拉极限。蚀坑的出现与扩展使得管口钢芯应力状态迅速恶化至断裂。研究结果对防范和诊断类似事故有着重要价值。     

温度对X80管线钢CO2腐蚀行为的影响

在模拟实际工况下,利用高温高压反应釜对X80管线的CO2腐蚀行为进行了研究,通过质量损失法、扫描电镜(SEM)和X射线衍射(XRD)等分析手段,研究了温度对X80管线钢腐蚀性能的影响.结果表明:随着温度的升高,实验钢的平均腐蚀速率和点蚀速率均是先增大后减小.在30℃时,试样表面未形成完整的腐蚀产物膜,此时环境温度较低,平均腐蚀速率和点蚀速率也最小;在60℃时,平均腐蚀速率达到最大值,此时腐蚀产物膜脱落严重,但点蚀现象并不明显;当温度到达90℃时,实验钢的点蚀速率达到最大值,并且点蚀速率与平均腐蚀速率相差程度最大;在120℃时,腐蚀产物膜与基体以及内外层之间的结合最为紧密,对基体的保护作用增强,所以此时的腐蚀速率比60、90℃的腐蚀速率均低.     

Q235钢在采出液中表面产物膜的结构及其对腐蚀的影响

对Q235钢在模拟某油田采出液中形成的表面产物膜,采用光学显微镜、扫描电镜(SEM)观察其表面形貌,通过X射线(XRD)和能谱分析产物膜的组成,用失重法测定并研究表面垢的生长对腐蚀的影响。结果表明,Q235钢在50℃的试验溶液中形成的表面产物膜有三层结构,外层FeCO3晶体较疏松,内层FeCO3晶体较紧密,中间层介于二者之间,表面膜的主要成分为铁的碳酸盐。试验前3天腐蚀速率最大为0.1531mm/a,随着第一层膜的形成以后腐蚀速率开始下降,24天时形成沉积膜腐蚀速率降到最低为0.0259mm/a,腐蚀至34天时,由于形成的第三层膜比较松散,腐蚀速率开始回升,34天后腐蚀速率基本稳定。     

长庆油田油套管腐蚀预测研究与建议

提出了长庆油气井腐蚀预测技术的主要方向；利用OLI腐蚀软件预测了长庆油田注入水、气田外层水、气田H2S/CO2内腐蚀多种环境条件下的油气井内外腐蚀速率；并将其结果与井下挂片、在线监测的测试结果进行对比，从而验证了预测结果的准确性。      

X80管线钢在含硫原油中的顶部腐蚀行为

通过腐蚀挂片试验及扫描电子显微镜研究了X80管线钢在含硫原油中、不同硫含量和温差条件下管道顶部的腐蚀行为。研究表明:随着原油溶液中硫离子含量的增加,X80管线钢顶部腐蚀速率先增大后减小;温差为20~70℃时,随温差的增大,腐蚀速率先增大后减小,温差40℃时达到峰值;管道顶部发生了均匀腐蚀,产生致密的FeS2薄层,但在温差较小、水蒸气的冷凝速率较高的情况下,管道顶部表层会生成较厚且多孔的外层膜。