淺談?shì)旊婅F塔銹蝕現(xiàn)狀及其銹蝕因素

余炳林

摘要：社會(huì)的進(jìn)步，人們正常的生活和工業(yè)生產(chǎn)都離不開”電”，保障電力資源正常的傳輸離不開輸電鐵塔，輸電鐵塔是輸電和變電系統(tǒng)中非常重要的結(jié)構(gòu)裝置，由于輸電鐵塔的外殼是鋼制的一層薄殼結(jié)構(gòu)，再加上輸電鐵塔是長期暴露在空氣中的所以很容易受到嚴(yán)重的銹蝕，特別是在一些南方的酸雨嚴(yán)重的區(qū)域會(huì)加重輸電鐵塔的銹蝕，一旦發(fā)生銹蝕，那么就會(huì)影響輸電鐵塔的正常使用，縮短鐵塔的使用壽命，所以在實(shí)際的生產(chǎn)中對(duì)于輸電鐵塔的要求非常高，必須保障輸電鐵塔能夠適應(yīng)一定的外部環(huán)境的侵害，最大限度的延長輸電鐵塔的使用壽命，保證電力的正常輸送，一旦輸電鐵塔發(fā)生銹蝕除了會(huì)對(duì)生活環(huán)境造成影響，還會(huì)影響整個(gè)輸電系統(tǒng)的穩(wěn)定性和用電網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)安全，就目前的輸電鐵塔銹蝕現(xiàn)狀來看嗎，情況非常不樂觀，特別是在一些南方酸雨嚴(yán)重的區(qū)域，銹蝕現(xiàn)象更是明顯，本文針對(duì)當(dāng)前輸電鐵塔銹蝕的現(xiàn)狀進(jìn)行細(xì)致的分析，并且分析了輸電鐵塔銹蝕的機(jī)理，針對(duì)銹蝕的因素采取有針對(duì)性的措施，減緩輸電鐵塔的銹蝕現(xiàn)象，保障輸電安全。

關(guān)鍵詞：電力資源；輸電系統(tǒng)；輸電鐵塔；鐵塔銹蝕；銹蝕因素

1.前言

電力輸電鐵塔是電氣工程安裝過程中非常重要的配套結(jié)構(gòu)件，伴隨著用電量的增加，國內(nèi)的輸電鐵塔的數(shù)量在急劇增加，由于輸電特塔的特殊性，國外對(duì)于它的使用壽命要求非常高，但是在國內(nèi)由于對(duì)輸電鐵塔沒有做好防護(hù)工作，所以鐵塔受到的化學(xué)銹蝕非常嚴(yán)重，在損壞后維修也是一大難題，在一些南方酸雨嚴(yán)重的地區(qū)或者一些沿海地區(qū)問題尤為突出，本文主要針對(duì)南方酸雨嚴(yán)重的地區(qū)和沿海地區(qū)的輸電鐵塔銹蝕的現(xiàn)狀進(jìn)行分析，然后就銹蝕的因素進(jìn)行剖析。

2.輸電鐵塔的銹蝕現(xiàn)狀分析

輸電鐵塔的金屬腐蝕主要指的是輸電鐵塔與所處的自然大氣環(huán)境之間由于氣象或者環(huán)境因素的原因?qū)е陆饘俪霈F(xiàn)變質(zhì)甚至破壞的現(xiàn)象。所以輸電鐵塔銹蝕的情況受到地域影響非常大，特別是在南方酸雨地區(qū)和一些沿海地區(qū)銹蝕現(xiàn)象尤為明顯，例如在重慶地區(qū)，由于長期受到酸雨和一些酸性沉降物的影響，輸電鐵塔的銹蝕破壞現(xiàn)象非常明顯。在例如在一些沿海地區(qū)，由于沿海地區(qū)的氣候大部分屬于海洋大氣環(huán)境，所以由于海水的蒸發(fā)導(dǎo)致的空氣濕度非常大，再加上鹽水中的鹽分是非常大的，這就使得周圍大氣中的濕度和含鹽量都非常大，正是由于南方沿海城市的高溫、高濕度、高鹽分的空氣，特別是在3-6月份，空氣的相對(duì)濕度更大，這樣在鐵塔表面就形成了積水，然后有非常厚的水膜產(chǎn)生，鐵塔的銹蝕就會(huì)急速加快。

所以，總結(jié)輸電鐵塔銹蝕的現(xiàn)狀主要是沿海地區(qū)的鐵塔最容易發(fā)生銹蝕，我國的鐵塔防銹蝕的主要方式采用鍍鋅的方式，一般來說沿海地區(qū)的輸電鐵塔在鍍鋅后可以維持多年，但是隨后就會(huì)出現(xiàn)局部銹蝕的現(xiàn)象，一旦局部出現(xiàn)銹蝕就會(huì)使得整個(gè)鐵塔的銹蝕速度非常驚人。當(dāng)輸電鐵塔發(fā)生銹蝕后通常采取的補(bǔ)救措施是涂刷油漆，但是用油漆涂刷后只能維持兩三年，并且涂刷過程繁瑣，工程量大。根據(jù)輸電鐵塔的銹蝕情況，可以將輸電鐵塔的銹蝕分為局部銹蝕和整體銹蝕。表面有鍍鋅層的鐵塔發(fā)生的銹蝕一般為局部銹蝕，并且局部銹蝕發(fā)生的部位一般為鐵塔腳部、塔件的連接處以及鐵塔上有傷痕的位置，這些位置一般防銹蝕能力較弱。整體銹蝕出現(xiàn)的地方大部分就是鐵塔銹蝕比較嚴(yán)重的沿海地區(qū)或者酸雨嚴(yán)重的南方工業(yè)區(qū)，對(duì)于整體銹蝕的鐵塔采用的防護(hù)措施是熱鍍鋅方式。

3.對(duì)輸電鐵塔銹蝕的原理分析

3.1空氣濕度大導(dǎo)致的銹蝕

由于輸電鐵塔是暴露在大氣中的，所以其發(fā)生的銹蝕一般屬于電化學(xué)性質(zhì)的腐蝕范圍，是一種由于液膜覆蓋導(dǎo)致的腐蝕，主要是由于在鐵塔金屬的表面由于大氣環(huán)境濕潤，所以會(huì)吸附大氣中的一層水膜，這層膜是非常薄的，然后逐漸增加厚度，當(dāng)厚度達(dá)到30分子厚的時(shí)候，就為電化學(xué)腐蝕創(chuàng)造了合適的條件，也就是形成了電解膜。輸電鐵塔的基本材料是碳鋼，碳鋼中的碳元素的含量小于2%，并且還含有一定的磷、錳、硅等雜志元素。由于基材中含有大量的其他元素，所以就決定了電位的多樣性。當(dāng)空氣中的濕度達(dá)到一定的范圍后，就會(huì)導(dǎo)致銹蝕小電池的產(chǎn)生，鐵在空氣中形成了鐵碳原電池，發(fā)生陽極反應(yīng)，鐵元素和氧氣、水共同發(fā)生化學(xué)反應(yīng)形成氫氧化亞鐵，這種化合物中的鐵元素是正二價(jià)的，然后二價(jià)鐵元素機(jī)芯一部被空氣中的氧氣氧化為正三價(jià)的鐵元素，形成氫氧化鐵，然后氫氧化鐵脫去存在的水分子產(chǎn)生三氧化二鐵，主要的化學(xué)反應(yīng)式如下：

3.2沿海地區(qū)發(fā)生的輸電鐵塔銹蝕

對(duì)于沿海地區(qū)輸電鐵塔發(fā)生的銹蝕還和空氣中的鹽分有關(guān)，當(dāng)鹽分附著在輸電鐵塔的外表面的時(shí)候，就會(huì)加大表面液膜的電導(dǎo)作用，加快銹蝕。發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)如下：

3.3酸雨地區(qū)發(fā)生的輸電鐵塔的銹蝕

伴隨著工業(yè)的發(fā)展，環(huán)境污染現(xiàn)象越來越明顯，特別是在一些酸雨現(xiàn)象嚴(yán)重的工業(yè)區(qū)，空氣中含有大量的二氧化硫氣體，二氧化硫的大量存在會(huì)加快輸電鐵塔的銹蝕，主要的作用原理是空氣中的部分二氧化硫受到空氣的氧化作用形成三氧化硫，然后在潮濕的空氣中三氧化硫會(huì)溶于水形成硫酸，還有一部分二氧化硫會(huì)附著在輸電鐵塔的金屬表面，然后與鐵元素發(fā)生反應(yīng)形成硫酸鐵，硫酸鐵隨后會(huì)發(fā)生水解反應(yīng)形成硫酸，然后對(duì)鐵進(jìn)行銹蝕產(chǎn)生帶結(jié)晶水的三氧化二鐵。

4.輸電鐵塔的銹蝕因素分析

輸電鐵塔發(fā)生銹蝕是有多種因素導(dǎo)致的，不僅受到輸電鐵塔材料的影響，安裝水平的影響以及安裝后的維護(hù)工作的影響，所以根據(jù)銹蝕的因素可以將輸電鐵塔發(fā)生銹蝕的主要因素歸結(jié)為環(huán)境因素和人為因素兩方面，從以下四個(gè)主要方面進(jìn)行分析。

4.1濕度對(duì)輸電鐵塔的影響

空氣的濕度是形成大氣腐蝕的必要條件，并且暴露自身空氣中的金屬都有一個(gè)加速副食店阿濕度極限，輸電鐵塔暴露在空氣中伴隨著空氣濕度的增加，鐵的銹蝕會(huì)慢慢加快，特別是當(dāng)空氣中含有一些電解質(zhì)的時(shí)會(huì)加速銹蝕，例如當(dāng)空氣中含有少量的二氧化硫時(shí)，就會(huì)加速銹蝕。一般來說，空氣的濕度越大，在鐵表面形成的覆蓋水膜越厚，導(dǎo)致的銹蝕速度越快。

4.2溫度對(duì)輸電鐵塔的影響

由于輸電鐵塔是長期暴露在空氣中的，所以空氣的溫度和溫差對(duì)于輸電鐵塔的原料產(chǎn)生大氣腐蝕的影響是非常大的，一般當(dāng)溫度逐漸升高時(shí)會(huì)加速銹蝕，特別是在一些南方的沿海地區(qū)，由于空氣濕度大，空氣溫度高，就會(huì)加速輸電鐵塔的銹蝕。

4.3空氣中含鹽量對(duì)輸電鐵塔銹蝕的影響

當(dāng)空氣中的鹽分比較大的時(shí)候，鹽分子就會(huì)溶解在鋼鐵表面的水膜中，這樣就會(huì)增加水膜的導(dǎo)電性，加速了鐵塔金屬的小電池的作用，從而加速的輸電鐵塔的銹蝕，一般來說空氣中的鹽分越高，輸電鐵塔發(fā)生的銹蝕現(xiàn)象越明顯，這也是輸電鐵塔在廣大沿海地區(qū)腐蝕嚴(yán)重的主要原因。

4.3人為的管理因素的影響

從輸電鐵塔的施工到后期對(duì)于鐵塔的管理以及防銹蝕措施做的是否到位也影響銹蝕情況。所以要想減緩輸電鐵塔的銹蝕，延長使用壽命就需要從鐵塔的建造過程到后期的維護(hù)過程都需要嚴(yán)格把關(guān)，建立起相關(guān)的管理機(jī)制，最大限度的提高輸電鐵塔的防銹蝕水平。

5.結(jié)語

就目前的現(xiàn)狀分析，輸電鐵塔的銹蝕現(xiàn)象在一些地區(qū)是非常明顯的，所以有必要針對(duì)銹蝕的因素展開維護(hù)，增強(qiáng)監(jiān)管力度，不斷提高輸電鐵塔的抗腐蝕能力，維護(hù)輸電安全。