新形勢下架空線路鐵塔局部腐蝕機理研究及對策

彭源

摘 要：近年來，我國的架空線路鐵塔頻頻發生腐蝕的情況，造成了嚴重的后果，已經對鐵塔構成了嚴重的事故隱患威脅。研究表明，輸電架空線路鐵塔的可靠性和安全性對整條輸電線路的安全運轉產生了直接影響。我們有必要使用有針對性的防護對策來實現塔腳的特殊防腐目的。因此，簡單介紹了新形勢下架空線路鐵塔局部腐蝕機理的研究。

關鍵詞：架空線路；鐵塔；腐蝕；塔腳

中圖分類號：TM775 文獻標識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.24.094

輸電桿塔是一種塔形及桿形的構建物，能有效支撐地線與架空輸電線路導線，使兩者之間與地面保持一定的距離。由此可知，輸電桿塔的可靠性、安全性對整個輸電線路的安全運轉有直接影響。近年來，我國的架空線路鐵塔頻頻發生腐蝕的情況，且其塔腳的局部腐蝕最為嚴重，具有極大的危害性。

2009年，我國出現的220 kV線路十七號鐵塔塔腳局部腐蝕損傷如圖1所示；2012-06出現的220 kV線路甲十六號鐵塔塔腳局部出現的嚴重腐蝕損傷如圖2所示。由于此類腐蝕的損傷部位不容易被發現，所以，去對架空線路鐵塔構成了非常大的威脅，引起了我國相關部門的關注和重視。

1 架空線路鐵塔的局部腐蝕現象

1.1 宏觀檢查架空線路鐵塔的局部腐蝕

通過對架空線路鐵塔局部腐蝕現場的檢查發現，其腐蝕部位主要在塔腳附近水泥外表的窄小范圍內。多數情況下，該鐵塔是置身于田地中的，架空線路鐵塔的基礎保護帽表面相對較平，其周圍環境往往存在叢生的雜草。此外，該塔的其他位置外表保護層基本沒有破損，也沒有明顯的腐蝕情況。

在架空線路鐵塔局部出現腐蝕的情況下，在現場對其主材更換下來的一段根部樣品進行查看后發現，其腐蝕部分上、下兩處在外觀上存在明顯區別。塔腳根部樣品外貌如圖3所示，其下方存有兩排螺栓孔，外表鍍鋅層沒有嚴重的破損，相對完整，個別部位存有白色的附著物，這是埋入水泥內的固定端，且其上方的外表保護漆也相對完整，沒有嚴重的破損。如果仔細觀察腐蝕的部位會發現，該處受到的腐蝕破壞非常嚴重，如圖4所示，甚至角鋼某邊的缺口長達邊長的75%左右，其他部位也存在明顯的減薄情況。

1.2 電化學測量相關數據

通常情況下，架空線路鐵塔選用Q235熱鍍鋅角鋼作為原材料，一般通過熱鍍鋅來預防角鋼在工作環境中出現腐蝕情況。但對于Q235熱鍍鋅角鋼而言，其所處大氣環境的腐蝕速度較快，尤其是當角鋼的鍍鋅層受到破損失去保護后，會在很短的時間內被銹蝕減薄，腐蝕速度非常快。所以，對于鍍鋅鋼而言，主要根據鍍鋅層的腐蝕速度來判斷其工作壽命。考慮到架空線路鐵塔不同部位所處的環境不同，可以通過腐蝕電化學測量了解架空線路鐵塔鍍層的腐蝕速度。

2 架空線路鐵塔局部腐蝕機理研究

研究發現，架空線路鐵塔在大氣、混凝土中所遭受的腐蝕相對較慢，但在大氣與混凝土交界處的腐蝕速度是在大氣或混凝土中的4倍。如果在大氣環境中塔腳表面是干燥的，則不會遭到腐蝕。由于在混凝土中氧氣的擴散速度較慢，所以，該塔的腐蝕速度也會變慢。而塔腳處于大氣與混凝土的交界處，處于持續濕潤的環境中，加之大氣中的含氧量高，促使其腐蝕速度加快，直至架空線路鐵塔被破壞失效。

經過觀察遭受腐蝕的鐵塔塔腳發現，塔腳保護帽相對較平，易累積塵土，且架空線路的鐵塔通常處于農田中，周圍都是含水量較高的土壤，導致田地中的水分無法擴散到塔腳根部的塵土中，導致所累積的塵土處于持續濕潤的狀態下，為架空線路鐵塔局部遭受腐蝕提供了條件。相關資料表面，如果架空線路鐵塔表面有較致密的保護層，則能有效避免鐵塔被腐蝕。

3 預防腐蝕的措施

架空線路鐵塔局部與混凝土連接處的結構特殊、周圍環境的影響是引發塔腳局部出現嚴重腐蝕損害的主要因素。除此之外，經過研究發現，架空線路鐵塔的一般防護對策無法避免塔腳局部腐蝕的情況發生，我們有必要使用有針對性的防護對策來達到塔腳特殊防腐的目的。

基于以上架空線路鐵塔局部腐蝕機理分析結果，能有針對性地制訂出有效預防鐵塔局部出現腐蝕損傷的防護對策，其主要原則是阻斷塔腳腐蝕進程中所需要的有利環境，中斷相應環節，具體內容為：①現場的工作人員需要定期進行檢查，及時清除架空線路鐵塔的塔腳部分所堆集的鹽分、塵土；②我們可以在制作混凝土維護帽時將其制成斜面，從而有效防止塵土堆集在塔腳根部；③可以在架空線路鐵塔的塔腳與混凝土基礎連接處上、下方各50 mm處采用環氧樹脂涂抹，敷上厚度為1 mm的保護層，使架空線路鐵塔的塔腳易出現腐蝕的部位不會接觸腐蝕介質。

上述對策辦法已經應用在部分輸電線路的架空線路鐵塔上1年，經過觀察研究發現，該塔的防護之處并沒有出現異常。

4 結束語

新形勢下，架空線路鐵塔局部腐蝕損傷部位不易被我們發現，相對隱蔽，具有較大的危害性。經過研究發現，架空線路鐵塔的一般防護對策無法避免塔腳局部腐蝕的情況發生。本文詳細講解了塔腳的腐蝕機理以及相應的預防措施，且這些措施已經在部分架空線路鐵塔上進行了應用，取得了較好的效果。

參考文獻

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〔編輯：張思楠〕