侯向陽 徐進
摘 要 防雷問題至關重要,但是在不同的地區,因為環境條件的不同,會造成防雷設備受到影響。比如在鹽堿地區,因為鹽堿環境,會造成防雷裝置腐蝕。基于此,先對鹽堿腐蝕的危害性和防雷裝置防腐蝕的必要性進行簡析,然后在涂防腐層與陰極保護等相關技術的基礎上,對鹽堿地區防雷裝置防腐蝕的具體技術進行詳細闡述。
關鍵詞 鹽堿地;防雷裝置;防腐技術
中圖分類號:TE988.2 文獻標志碼:B DOI:10.19415/j.cnki.1673-890x.2018.17.068
隨著國家大力推進偏遠地區的發展,新疆很多地方都設置了經濟開發區,依據當地的地質條件和人文氣候發展經濟,以此改善地區的經濟狀況[1]。從新疆昌吉州準東經濟開發區地貌來看,是個鹽堿地很重的地區。在進行工程建設時,防雷裝置是其中不可缺少的部分,而鹽堿地存在的一些成分很有可能會對防雷裝置的接地體形成一定的腐蝕[2]。因此,在進行工程建設和防雷裝置施工時,必須要盡可能減緩或防止其腐蝕進程,延長防雷接地體的壽命,繼而保障整個建筑工程項目的質量。
1 鹽堿腐蝕的危害性和防雷裝置防腐蝕的必要性
鹽堿地是我國一個較為常見的土質條件,在我國新疆地區,由于地理原因和氣候條件的影響,大面積的土地都存在鹽堿性。鹽堿土是鹽土與堿土的總稱。鹽土主要指含有氯化物或者是硫酸鹽較高的鹽漬化土壤,其中土壤呈現出堿性,但是pH值不一定高。堿土則是指含碳酸鹽或者是磷酸鹽的土壤。鹽堿地具有一定的腐蝕性,土壤的鹽堿化具體是指鹽分不但往土壤表層聚集,以此形成了鹽漬土的自然地質過程,因此鹽堿地是一種具有腐蝕性的地質。鹽堿地存在的腐蝕性對周圍環境具有一定的危害,其能夠腐蝕建筑材料,尤其是混凝土以及鋼筋等,腐蝕會降低相關材料的耐久性,從而會影響建筑物的安全性。鹽堿地還會影響當地作物的生產,阻礙農作物吸收水分與養分,同時還會影響當地地下水的質量。這些都是鹽堿地存在的危害。
新疆地區一直是一個干旱與鹽堿極重的地區,很多建筑物工程都由于鹽堿腐蝕而影響建筑質量。而從新疆昌吉州準東經濟開發區來看,在開發和建設過程中勢必會修建很多建筑物,防雷接地裝置是建筑工程中不可缺少的一個部分。不管是什么類型的防雷裝置,其最終都需要經過接地裝置把雷電導入大地中,以此起到防雷的作用。若是沒有健全的接地裝置則無法完成避雷任務。而在鹽堿地區安裝防雷裝置時,其中的接地肯定會埋在鹽堿土地中,在這種情況下,鹽堿地就會腐蝕接地裝置,進而會影響接地體的質量,導致整個防雷裝置的性能受到嚴重的影響,從而使建筑體很容易遭到雷擊。因此,在鹽堿地進行防雷裝置的施工時,必須要采用有效的防腐蝕技術,以此來保障防雷裝置中接地體不會受鹽堿地的腐蝕,進而保障整個防雷裝置的質量,延長建筑工程的使用壽命,讓當地的經濟實現可持續發展。
2 鹽堿地區防雷裝置防腐蝕技術
由于受地理位置與氣候條件的影響,新疆昌吉州準東經濟開發區形成了土壤鹽較高的強腐蝕土質。局部地區土壤的酸堿值呈現強酸性,這些都會加速埋地金屬材料的腐蝕速度。由于防裂接地體埋在地下,無法監視其實時情況,在被鹽堿地腐蝕之后,接地的材料會出現松散與斷裂的現象,從而會影響接地體的功能,并且破壞建筑或者電氣設備的整個防雷系統。防雷接地體通常是由垂直接地極、水平敷設接地體構成,一般使用角鋼、鋼管以及圓鋼等焊接而成。而埋在鹽堿地土壤中的接地體會很快被腐蝕,因此,必須對鹽堿地區的防雷裝置的接地體實施防腐技術,以此來保障防雷裝置的可靠性。其中常用的防腐蝕技術有以下幾種。
2.1 涂抹防腐層
這種方式是最常用的一種方法,隨著科學技術的不斷發展,市場中出現了一些合金鋼、鍍鋅鋼以及環氧樹脂涂層等相關的鋼材。因此,在防雷接地裝置中的接閃器就可以使用這一類的鋼材,從而可以在一定程度上經過防腐保護層,讓接閃器金屬與土質和空氣中的一些腐蝕物質隔開,以此盡可能地降低接閃器的腐蝕速率。引下線和接地裝置的連線與接地裝置焊接處很容易被腐蝕,所以也可以使用防腐涂層保護的方式。在這過程中可以使用浸漬—熱分解方式,對金屬層進行噴涂保護。在焊接口的位置要進行接口處理,把焊口處的焊渣清除掉,讓焊接面光滑無間隙之后再開展涂層處理工作。
2.2 改善接地裝置結構,優化施工工藝
根據相關的實際情況可以得知,接地裝置要盡可能避免設置成網格狀,在實際施工過程中要考慮深埋式的垂直地極敷設方式。雖然鹽堿地中存在很多腐蝕物質,但是在深層的土壤中含氧量比較小,這樣可以減輕腐蝕程度。在接地體埋設過程中,需要清除一些碎石等建筑垃圾,并且使用細土回填與夯實,加大和土壤接觸的面積,以此來降低接地電阻值,進而減少土壤對接地體形成的腐蝕。在對施工工藝進行改善的時候,主要是對接地極之間的電氣貫通工藝進行改善。當前比較常見的連接方式主要是金屬焊接,焊接時要首先考慮放熱焊的方式,以免出現虛焊與假焊的現象。在這過程中要對焊接頭焊口長度與質量進行有效控制,要對焊口刷防銹漆,以此來防止因為電位不同而導致的電化學腐蝕問題。在使用降阻防腐劑的時候要均勻進行,不能夠出現脫節問題。在對接地極進行敷設的時候,需要盡量平直,預防機械力損傷與局部應力集中,進而導致出現斷裂現象。此外,還要合理選用材料,通常不要用再生鋼,接地體深埋要在0.6 m以上。
2.3 陰極保護法
所謂陰極保護法,具體是經過對被保護金屬進行外加陰極極化來防止腐蝕的方式。陰極保護法可以從兩個方面進行:一是犧牲陽極法,二是外加電流法。犧牲陽極法的方式相對簡單,是在被保護接地網之上連接電位以及更容易腐蝕的金屬,依靠陽極腐蝕溶解實現保護陰極的目標。這兩種陰保護法都有各自的特點,其能在接地體的防腐蝕處理工作中發揮很好的作用。陰極保護需要依據土壤特點、接地體總面積以及保護電流進行設計。但是不管使用哪一種接陰極保護方式,其都需要讓接地體的陰極電位小于等于-850 mV,或者是讓接地體自然腐蝕電位負移250~300 mV,要保持在100 mV以上。只有經過對接地體的陰極計劃,電位才能夠得到有效保障,進而防止金屬在鹽堿地中被腐蝕。
3 結語
鹽堿地的土質對防雷裝置中的接地體有很強的腐蝕性,因此在進行防雷裝置施工時必須采取各種有效技術防止接地體被腐蝕。通過優化施工工藝、涂抹防腐層以及陰極保護等相關技術的實施,以此來預防防雷接地體遭到腐蝕,進而保障鹽堿地區各個建筑工程項目的質量與安全。
參考文獻:
[1] 陳赟,蔡軍,陳海燕.關于防雷接地裝置技術及防腐蝕的相關研究[J].工程技術:文摘版,2015(14):5.
[2] 劉佳.淺析新疆鹽堿地區變電站基礎防腐措施及電力設備安全運行措施[J].數字化用戶,2016(47):67.
(責任編輯:劉昀)