雷击高压输电线路对临近埋地油气管道电磁干扰的案例分析

为研究雷击高压输电线路对临近埋地油气管道的电磁影响,利用SES CDEGS数值模拟软件建立了国内某现场案例的输电线路和临近埋地油气管道电磁干扰模型,计算预测了雷电流对管道造成的干扰情况。基于国内外相关标准和研究成果的调研,从人身安全、管道防腐蚀层击穿风险和管壁电弧熔伤风险三方面建立了雷电流对管道电磁影响的风险评价指标,对现场案例的干扰风险进行了评价,同时计算分析了土壤电阻率和杆塔接地网类型对管道过电压和接地网导体泄漏电流的影响。结果表明：现场案例中雷电流导致的管道安全风险低;土壤电阻率对管道过电压和接地网导体泄漏电流有明显影响,其随土壤电阻率升高而增大;采用水平接地网时,在接地网表面积相同的前提下,接地网结构对管道过电压和接地网导体泄漏电流的影响较小;垂直接地体的引入可缓解管道过电压,但其数量不宜过多。     

某110kV老旧变电站接地网系统改造前的评估

为提高变电站接地网改造效率,采用电阻抗成像(EIT)技术对某110 kV老旧变电站开展接地网改造前状态评估,并对地网建模成像。检测发现,除目视可见断点外,接地网引下线存在5处隐蔽断点,急需处理;而水平地网所处土壤腐蚀性弱,各支路阻抗值增幅均在允许范围,未出现明显锈蚀。据此,为该变电站制定了仅更换引下线、不改造水平地网的个性化维修方案,显著降低改造成本、避免接地材料浪费。电阻抗成像技术可实现对接地网腐蚀的快速准确诊断,将接地网从"黑箱状态"转变为"可视状态",改善接地网腐蚀检查的盲目性,提升设备管理水平。     

山东电力：启动“杆塔和接地网腐蚀防治技术”项目

目前，山东电力集团公司电力科学研究院首席专家李辛庚带领团队，完成了国家电网公司2012科技项目《重工业污染区输电线路杆塔和接地网腐蚀防治技术研究与示范》实施细则的编写，开展了大气腐蚀性快速评价技术和仪器的开发，进行了第一轮模拟实验——材料耐蚀性能的实验室评价。这标志着该科技项目进入了实施阶段。     

某500kV输电线路部分杆塔处接地网腐蚀的原因

通过接地网开挖、腐蚀速率测量、降阻剂成分分析、杂散电流测量及电化学测试等方法调查了某500kV线路40号、41号、42号和43号基杆塔处接地网的腐蚀原因。结果表明:降阻剂本身有较强的腐蚀性,接地网及降阻剂施工不规范加剧了接地网腐蚀;降阻剂中Cl~-含量较高,易造成接地网局部腐蚀;极强的杂散电流进一步加剧了接地网的腐蚀。     

石墨复合接地材料的研究进展

分析了石墨复合接地材料相较于传统接地材料在降阻及防腐方面的优势,并对石墨复合接地材料各项性能进行了综合分析。综述了几种石墨复合接地材料的研究现状,以及在输电线路中的应用情况。为石墨复合接地材料的实际应用提供了参考和指导,提出了石墨复合接地材料未来的研究重点和发展方向。     

铜质接地网材料腐蚀特性

采用极化曲线和电化学阻抗谱研究了铜质接地网材料在1∶1水土混合液中的腐蚀行为;通过实验室埋片试验和变电站现场测试,研究了铜质接地网材料在土壤介质的腐蚀特性。结果表明,铜试样在弱酸性和弱碱性土壤中没有发生明显的局部腐蚀,且均匀腐蚀速率较小,以目前变电站常用的TJ-240硬铜绞线计,铜接地网材料满足设计使用寿命要求。     

因子分析法在变电站土壤腐蚀性评价中的应用

对某区123个110 kV变电站的接地网中部土壤进行取样分析,详细测定了土壤的理化性能 (共11个指标),应用因子分析法对测定数据进行分析、处理。结果表明,该区变电站接地网土壤腐蚀性主要影响因素为：Ca²⁺+Mg²⁺,SO₄^2-,pH值,Cl^-和含水率。以此5项关键腐蚀性因素作为评价指标进行综合评价,该区变电站接地网土壤腐蚀性分为特强 (11个变电站)、强 (86个变电站)、较强 (14个变电站) 和中等 (12个变电站) 4个等级。同时,采用德国Beckman标准评价方法对123个变电站接地网土壤腐蚀性进行了评价,两者结果基本一致,说明因子分析法可应用到变电站接地网土壤腐蚀性评价中,且可靠性较高。     

浅谈输电线路防冰

因受大气环流异常影响,2009年12月10日以来,新疆昌源水务集团准东供水工程设施遭遇了罕见的灾害性天气,持续的低温、降雪、冰冻极端天气给供水管道沿线的生产、生活带来了严重影响,瑶二线35 kV输电线路结冰严重,出现输电线路冰冻接地。此次冰灾持续时间长、影响范围广、覆冰强度高、危害大,实属历史罕     

接地网中铜材料的腐蚀调查

通过对辽宁地区铜接地网材料的腐蚀调查,发现铜接地材料的土壤腐蚀性较低,但铜接地材料的存在,临近钢接地材料的腐蚀大大增加。     

基于模糊物元的熵权法在接地网腐蚀预测中的应用

为了对电力接地网腐蚀状况作出准确评估,预测接地网使用寿命,将模糊物元分析法与熵值理论相结合,建立了变电站土壤腐蚀性的预测模型。通过合理确定土壤腐蚀性评价的主要因素及评价等级标准,建立评价体系,利用熵权法确定各指标的权重大小,实现了对土壤腐蚀性的评判,初步估计电力接地网的使用寿命。结合实例与对比图,印证了该方法的有效性。该方法能有效地将不同量纲和等级的数据充分拟合,极大程度地减少主观性和经验性因素带来的误判,消除了Baeckman法的局限性,评价结果更为可靠。     

风电系统散热器用0359铝合金的盐雾腐蚀行为

目的研究0359铝合金的腐蚀行为,对其腐蚀使用寿命进行预测。方法采用盐雾实验模拟海洋大气环境,对腐蚀试样进行SEM、EDS、腐蚀深度、腐蚀失重、极化曲线和阻抗分析。结果 0359铝合金在盐雾腐蚀实验的条件下,腐蚀产物主要含O、Al、Si。随腐蚀时间延长,腐蚀点增多,腐蚀产物增多,且部分溶解脱落,腐蚀失重增加,腐蚀坑增大、加深。腐蚀时间由8 h逐渐增加至72 h,自腐蚀电位由-852.859 m V负移至-966.046 m V,腐蚀电流密度由0.346μA/cm~2增大至3.971μA/cm~2,腐蚀阻抗降低,腐蚀速率增加。腐蚀96 h时,自腐蚀电位正移,腐蚀电流密度减小,腐蚀阻抗增加,腐蚀速率降低。0359铝合金腐蚀失重-时间拟合曲线为y1=0.1927t~(0.6997),LC4铝合金在万宁地区户外暴露10年的腐蚀拟合失重为3.2629 g/m~2,此时,0359铝合金户外腐蚀10年的当量腐蚀深度为43.80μm,为翘片厚度的17.52%。结论 0359铝合金腐蚀形貌表现为点蚀,Al发生了吸氧腐蚀。腐蚀初期,0359铝合金表面的钝化膜阻碍了腐蚀,随腐蚀时间增加,钝化膜逐渐被破坏,腐蚀速率增加;腐蚀后期,大量腐蚀产物覆盖,阻碍了O、Cl-与铝合金的接触,降低了腐蚀速率。0359铝合金表面钝化膜和腐蚀产物具有减缓腐蚀的作用,且0359铝合金满足10年以上使用寿命。     

Na2 S2 O3 对 16Mn 钢材在碱性溶液中的腐蚀影响研究

目的研究16Mn钢在4 g/L Na2S2O3的碱性溶液中的腐蚀行为和腐蚀机理。方法对16Mn钢的腐蚀形貌进行深入观察,对腐蚀产物的成分进行EDS分析,通过质量损失法和动力学方法分析腐蚀速率的变化,确定腐蚀机理。结果腐蚀形貌随腐蚀时间的推移由最初的点蚀发展为均匀腐蚀,腐蚀所生成的产物主要由O,S,Na,Fe元素组成。结论腐蚀产物主要是非晶态和晶态的羟基氧化铁和赤铁矿,随着腐蚀时间的延长,腐蚀越发严重,腐蚀速率逐渐下降。     

油气田集输管线点腐蚀试验与评级研究

采用点腐蚀测深仪观察联合站内原油处理系统、天然气处理系统和污水处理系统管道腐蚀监测挂片的点腐蚀坑形貌,测量和采集点腐蚀坑相关数据,并对点腐蚀程度进行评级,分析不同腐蚀监测环境对点腐蚀坑的影响。结果表明：油、气、水处理系统管道腐蚀挂片在平均腐蚀都为轻度的范围内,点腐蚀程度逐步加重,通过点蚀评级和孔蚀系数的深入研究,为合理评价腐蚀监测挂片的腐蚀程度,对介质腐蚀性进行有效监测提供科学的技术支撑。     

430不锈钢室内加速腐蚀与大气暴露的相关性研究

目的研究室内腐蚀膏试验对430不锈钢的加速性,以及腐蚀膏试验与大气暴露腐蚀试验的相关性。方法采用室内腐蚀膏腐蚀试验对材料进行腐蚀,研究其腐蚀过程的电化学特性和机理,腐蚀产物形貌、组成和结构,以及腐蚀过程的动力学规律,并与材料大气环境暴露试验的结果对比,探讨腐蚀膏试验与大气暴露试验的相关性。最后计算出室内腐蚀膏试验对430不锈钢的加速性。结果 430不锈钢在腐蚀膏腐蚀试验中,腐蚀失重与时间方程为P=0.3998t1.0391,呈幂指数关系,在腐蚀初期腐蚀速度最大。腐蚀机理主要是点蚀。由于腐蚀膏中的Cl-对钝化膜的穿透作用,使得钝化膜在一定点能够维持高的电流密度,并使阳离子杂乱移动而活跃起来,当膜-溶液界面电场达到临界值,点蚀发生。腐蚀表面存在点蚀坑,且随着腐蚀时间的增加,点蚀区域增加,相邻点蚀相互连接,形成腐蚀面。腐蚀面可见红色锈斑,对腐蚀产物进行XPS分析,其主要成分为Fe OOH和Fe3O4。430不锈钢在大气环境的腐蚀过程中,其腐蚀机理也是点蚀,腐蚀失重与时间也呈幂指数关系,腐蚀产物和形貌结构与室内腐蚀膏试验相同。结论腐蚀膏试验对430不锈钢腐蚀具有加速性,且与其大气暴露试验具有相关性,可以作为模拟430不锈钢大气腐蚀的一种加速试验。     

多相流动状态下缓蚀剂对X70钢CO2腐蚀的影响

目的 研究在多相流动状态,尤其是段塞流动条件下,各种浓度的不同缓蚀剂对X70钢腐蚀的影响.方法 采用自制实验装置模拟起伏管路段塞流动条件,通过电子显微镜、挂片失重等方法,对挂片表面形貌、腐蚀速率进行分析,数值仿真了多相流动状态下缓蚀剂乙二醇对X70钢CO2腐蚀速率的影响.结果 自制实验装置的挂片表面形貌、挂片失重速度与真实环道实验相似.实验用缓蚀剂的质量浓度超过35 mg/L后,均匀腐蚀缓蚀效率提升明显,继续提高缓蚀剂的浓度,均匀腐蚀缓蚀效率变化不大.多相流动条件下,缓蚀剂对局部腐蚀的缓蚀效果不明显.仿真用缓蚀剂乙二醇的质量浓度达到250 mg/L后,缓蚀效率变化与实验结果类似.结论 自制实验装置可以模拟起伏管路内气液两相流动状态,实验结果可靠.缓蚀剂的最佳缓蚀效率存在临界浓度,小于临界值时,对挂片的缓蚀作用甚微,超过临界浓度时对挂片表面的腐蚀速率影响不大.段塞流动状态下,缓蚀剂的缓蚀作用仅针对挂片均匀腐蚀,对局部腐蚀影响不大,甚至会促进局部腐蚀的发展.     

盐水环境下2A12铝合金搅拌摩擦焊缝腐蚀速率

采用静态失重法测量了2A12铝合金搅拌摩擦焊缝在3.5% NaCl水溶液中的平均腐蚀速率,结合焊缝腐蚀机理、腐蚀产物成分与腐蚀损伤宏-微观形貌分析了不同腐蚀时间下搅拌摩擦焊缝腐蚀速率的变化规律. 结果表明,焊缝平均腐蚀速率经历了从大幅下降到缓慢回升的过程,这与焊缝的腐蚀经历了由点蚀到沿晶腐蚀,最后发展为剥蚀的腐蚀机理变化密切相关;试件质量去除率表明腐蚀时间越长,焊缝腐蚀越严重;焊缝不同区域腐蚀敏感性不同,焊核区腐蚀严重,前进侧次之,返回侧腐蚀相对较轻.     

2219铝合金搅拌摩擦焊接头腐蚀行为

采用晶间腐蚀试验和剥落腐蚀试验研究了2219铝合金搅拌摩擦焊接头的腐蚀行为,结合金相显微镜、扫描电镜及能谱仪等分析手段研究了接头腐蚀后的表面形貌和腐蚀产物的成分,并对接头腐蚀机理进行了初步的探讨.结果表明,搅拌摩擦焊焊核区耐蚀性比母材高;腐蚀从点蚀开始,逐渐发展为晶间腐蚀和剥落腐蚀的全面腐蚀形貌;接头组织成分的均匀化,降低了材料形成局部腐蚀原电池的倾向,使得电位正向移动,接头耐蚀性增强.     

Detection and characterization of stress-corrosion cracking on 304 stainless steel by electrochemical noise and acoustic emission techniques

This paper focuses on the corrosion process of 304 stainless steel in acidic NaCl solution during slow strain rate testing experiment by using electrochemical noise (EN) and acoustic emission (AE) techniques. Meanwhile, the EN and AE characteristics of corrosion process were studied. The results show that stress corrosion occurs easily in the experimental system, and corrosion forms develops gradually from localized corrosion including stress corrosion and pitting corrosion to general corrosion. The AE signal characteristics of pitting corrosion, crack and bubble break-up are significantly different during the corrosion process.     

镁合金丝状腐蚀研究进展

目的镁合金具有许多独特的性能及光明的应用前景,但耐蚀性差制约了其发展。丝状腐蚀作为一种常见的局部腐蚀形态,其破坏性非常大。结合国内外丝状腐蚀的研究成果,从丝状腐蚀产生的原因及发展过程,重点叙述了镁合金丝状腐蚀的特点、腐蚀机理,以及腐蚀环境和微观结构对镁合金丝状腐蚀发展的影响规律。指出了镁合金丝状腐蚀阴极发生的是析氢反应,且腐蚀丝具有折射生长、相随生长等特点;腐蚀介质会优先吸附在自然形成氧化膜的缺陷处,导致腐蚀萌生;第二相、晶粒尺寸和表面处理等微观结构对腐蚀丝的发展有重要影响。同时总结了微区原位技术在镁合金丝状腐蚀研究中的应用,并指出了微区原位技术和传统的腐蚀研究方法相结合是揭示镁合金丝状腐蚀机制的有效途径。最后,对未来镁合金丝状腐蚀机理的研究进行了分析和展望。     

再沸器腐蚀原因分析

乙二醇装置500#蒸发单元五效再沸器的弯头、封头等部位及其管束、壳程由于腐蚀减薄严重而发生穿孔泄漏。现场腐蚀状况及腐蚀介质监测数据表明再沸器的腐蚀兼有冲刷腐蚀和酸性腐蚀,并分析了再沸器的腐蚀原因及过程。从工艺防腐、材料防腐、腐蚀介质监测、涂料防腐四个方面提出了相应的防护措施。