輸電線路桿塔的腐蝕與防治對策

國網青海省電力公司海西供電公司 韓志斌 張子輝

輸電線路桿塔的腐蝕與防治對策

國網青海省電力公司海西供電公司 韓志斌 張子輝

根據對青海格爾木鹽湖地區鐵塔銹蝕情況的觀測，文中提出了輸電線路桿塔鍍鋅層腐蝕的防治對策。環境惡劣的地區應加強鐵塔監造，重視現場鋅層厚度與鋅層附著強度的檢驗，對大跨越鐵塔的鍍鋅應提出特別要求，對大氣污染嚴重地區的輸電線路鐵塔，專門制定關于熱鍍鋅質量要求的標準。

輸電桿塔 熱鍍鋅 大氣腐蝕 防治

輸電線路桿塔結構件防腐保護性能的可靠性，是影響線路長期安全運行的重要因素之一。桿塔結構件一般采用熱鍍鋅防腐。本文根據鍍鋅層在大氣環境中的腐蝕特點和青海部分地區輸電鐵塔銹蝕情況的觀測資料，提出輸電線路桿塔腐蝕的防治對策。

1 熱鍍鋅層對鋼鐵的防腐蝕作用

輸電線路桿塔采用熱鍍鋅防腐，可使桿塔結構在室外暴露情況下獲得較長的使用壽命。熱鍍鋅時，鋅與鋼鐵之間發生擴散形成鋅鐵合金層，鋅鐵之間為冶金結合，比一般涂料結合更牢固，暴露在大氣環境中的鋅層數十年不會脫落。

鍍鋅層有小的裂紋或損壞時，鋅將以犧牲陽極的型式繼續防止裂紋或損壞處的鋼鐵生銹，這是鍍鋅層比其他涂鍍層優越的主要特點。由于鋅能溶解于酸和強堿，熱鍍鋅層只能適用于一般大氣和天然水環境中。鍍鋅層在接觸空氣和水時，可產生輕微的電化學腐蝕。在鄉村、叢林等空氣潔凈地區，鍍鋅層能維持多年，而在工業污染區和沿海地區，鍍鋅層的耐用年限就很短。鋅層耐用年限與鋅層厚度成正比。

2 鍍鋅層大氣腐蝕機理

2.1 大氣主要污染物對鍍鋅層的腐蝕影響

大氣中的主要污染物是二氧化硫和氮氧化合物,試驗研究表明，氮氧化合物對鍍鋅層的腐蝕不明顯，二氧化硫對鍍鋅層的腐蝕是主要的，其腐蝕過程主要是二氧化硫濕沉降薄液層下的電化學腐蝕過程。鋅在高濃度二氧化硫污染的自然環境中生成的腐蝕產物與鋅在高濕的二氧化硫氣體箱中形成的腐蝕產物相似，二氧化硫濕沉對鋅腐蝕的影響大于二氧化硫干沉對鋅腐蝕的影響。二氧化硫污染越重，鋅腐蝕越嚴重，在一定二氧化硫濃度下，濕度是影響鋅腐蝕的重要因素，即濕度越高，鋅腐蝕越快。

不同地點、不同時間進行的暴露試驗研究表明，環境溫度、濕度與二氧化硫共同對鋅腐蝕起作用，二氧化硫污染是控制鋅腐蝕的主要因素。工業城市大氣以二氧化硫污染為主，沿海地區海鹽粒子(氯化物濕沉)是主要污染因素，森林和熱帶雨林地區空氣較潔凈，鋅腐蝕屬于潮濕的大氣腐蝕。

處于工業大氣污染嚴重的地區，研究不同高度對鋼材腐蝕的影響，發現在地表的腐蝕率最大，在l～9 m高度內腐蝕率有明顯下降，9～25 m高度內腐蝕率的下降幅度很小，說明隨高度增加大氣腐蝕的影響逐漸減弱。對試驗區域主要污染物二氧化硫的監測結果表明，二氧化硫濃度與材料腐蝕率成正比，地表二氧化硫濃度較大，9 m高度處濃度最小，25 m高度的二氧化硫濃度最大。但在25 m高度風速大于地表，有利于污染物漂流擴散。

2.2 青海海西鹽湖部分地區鐵塔腐蝕觀測結果

為了了解輸電線路桿塔結構受大氣腐蝕的影響，海西供電公司分別對某運行10年左右的、位于青海格爾木鹽湖地區的330 kV線路鐵塔，近郊區某新建的、位于河道、農田、高速公路與城鎮附近的330 kV線路鐵塔鋅鍍度的檢驗

用戶不能只重視外觀整潔光亮，忽視鍍鋅層厚度要求，甚至忽略鋅層厚度檢驗。有關研究表明0.2 %的鋁足以使鍍鋅層明顯降低，造成大面積鍍鋅層達不到要求。所以，應該加強鐵塔監造工作，監造時要重視鍍鋅層厚度與鍍鋅層附著強度的檢驗。如條件允許，應進行組塔前的現場鍍鋅層厚度層狀況進行了觀測。觀測結果表明，城區和公路附近鐵塔鍍鋅層狀況明顯差于位于河道、農田區域的鐵塔，說明大氣污染物對鐵塔鍍鋅鍍層有顯著影響。

3 熱浸鍍鋅主要技術要求

輸電鐵塔熱浸鍍鋅采用國家標準GB/T13912-92，主要技術、質量要求有明確規定。對鍍鋅層質量的要求主要包括外觀、鋅層厚度(附著量)和附著強度等。

3.1 外觀

熱鍍鋅的目的是防腐蝕而非裝飾，不能用美觀性來判斷質量好壞。合格的鍍件表面應清潔、平滑、無損傷。鍍鋅后立即采取鈍化處理可避免或減少出現“白銹”現象，保證鍍件表面清潔。毛刺、結瘤和鋅灰(渣)是鍍鋅工藝不良造成的，雖不影響耐腐蝕性，但影響外觀，并可能影響安裝。局部漏鍍是標準不容許的，微小的漏鍍或鍍層損傷允許修復。

3.2 鍍鋅層厚度與附粉強度

鍍鋅層厚度與耐蝕壽命成正比，附著強度是耐蝕壽命的保證，必須符合有關標準。鍍鋅層厚度與均勻性可用硫酸銅試驗法檢驗，鋅層附著強度可錘擊試驗，也可用硬刀試驗(適用性強)。

4 輸電線路桿塔腐蝕防治對策

根據實際觀測和試驗結果結合鐵塔鍍鋅質量要求，提出輸電線路桿塔腐蝕防治對策。

4.1 加強鐵塔監造，重視現場鋅層厚度與鋅層附著強抽樣檢驗。

4.2 針對特別塔型制定特殊要求

輸電線路大跨越工程越來越多，其鐵塔高、結構復雜，在運行中不便檢測腐蝕情況，修復和更換困難。對于這類鐵塔鋼結構件的鍍鋅應提出特別要求。對局部材料可采取增加鍍鋅層厚度的特別要求。施工時應進行鐵塔鋼結構件的鍍鋅質量檢查工作。

4.3 大氣污染嚴重區域的防治措施

對跨越鹽湖地區、礦山、工業污染區等存在嚴重大氣污染物區域的輸電線路，應根據局部環境下污染物對鐵塔的腐蝕特點，采取鐵塔防腐措施。一般仍采用熱鍍鋅防腐，但應增加鍍鋅層厚度，保證鐵塔鍍鋅層的耐蝕壽命。

4.4 制定有關熱鍍鋅的標準

考慮到大氣污染物對鐵塔鍍鋅層的腐蝕影響，對跨越工業大氣污染嚴重的地區，如跨越礦山、鹽湖地區的輸電線路鐵塔，應制定這些地區關于熱鍍鋅質量要求的標準，便于鐵塔監造，也可為鐵塔訂貨方提供相關技術條件。鐵塔構件存在微小的漏鍍或鍍層損傷時允許修復，目前采用的方法多種多樣，沒有標準可依。應該盡快制定熱鍍鋅層修復標準，保證熱鍍鋅層修復質量。