输电工程项目的钢结构腐蚀防护技术分析论文_邓煌

输电工程项目的钢结构腐蚀防护技术分析论文_邓煌

(重庆市通信建设有限公司 400042)

摘要:本文首先就输电工程项目当中对钢结构进行腐蚀防护处理的重要意义进行论述,并在此基础上,分析了影响输电工程项目钢结构金属保护层的主要因素,最后介绍了我国常用的一些输电工程项目钢结构腐蚀防护技术,希望本文能够为从事相关工作的技术人员带来帮助。

关键词:输电工程 钢结构 腐蚀防护

在我国经济快速发展的过程中,输电工程扮演了十分重要的角色,各行各业的发展都离不开稳定的电力资源支持,而为了保障供电的稳定,针对输电工程项目当中的钢结构开展腐蚀防护处理,便成为了供电部门在日常工作当中,必须要关注的重要内容。

一、针对输电工程项目中钢结构开展腐蚀防护处理的重要意义

对目前我国输电工程项目在实际建设过程中所使用的钢结构材料进行划分,整体可以分为高强度低合金钢结构材料以及低碳热轧钢两种类型。如果这两种类型的钢材在使用的过程中没有进行有效的腐蚀防护处理,就会让钢材在正常使用的过程中受到空气、水蒸气、雨水等外界环境因素的影响,产生化学反应,长此以往,就会让钢结构材料受到严重腐蚀,使其无法达到理想的使用寿命。

就我国输电工程的整体建设情况来看,绝大多数输电工程都是建立在露天环境之下,钢材料将会长时间受到自然环境的作用,特别是在工业区附近,钢材料还会受到大气当中酸性物质或碱性物质的腐蚀,由此加速其损坏程度,由此导致输电工程项目的钢结构部分使用寿命被大幅度降低,并且其在使用过程中的安全性也会受到影响。而实际上,我国电力企业在日常运营过程中,针对输电工程项目的钢结构腐蚀防护所投入的费用是十分巨大的,但是整体效果却并不理想,因此中国国家电网正致力于进行新腐蚀防护材料和技术的研发工作,力求最大限度提升钢结构的有效使用寿命,保障输电工程夏目中钢结构能够在恶劣环节下进行安全的使用。

二、影响输电工程项目钢结构金属保护层质量的原因分析

因为电力行业在我国经济发展过程中的重要作用,所以针对输电工程钢结构的腐蚀防护工作一直是电力部门日常工作当中的重点。又加上输电工程项目一旦开展使用便很少会进行停运检修,特别是在输电工程当中,钢结构自身受到温度、湿度、化学等多种因素的影响,所以电力部门针对输电工程项目当中的钢结构腐蚀防护一直放在比较高的级别,因此在输电工程当中,基本上都采用了金属层腐蚀防护法。

金属层腐蚀防护法的基本原理是:使用具有较强防腐能力的金属材料来作用输电工程项目中钢结构的保护层,也就是在钢结构表面涂抹一层比铁更加活跃的金属元素,并以此作为阳极性层。一般情况下,在输电工程当中都是使用锌这一金属元素作为钢结构的防护层,其机理是利用锌金属元素的电极电位低于铁,当外界环节当中出现电化学腐蚀现象时,作为阳极的锌将会率先受到腐蚀,但是作为阴极的钢结构当中的铁便会受到保护,由此产生电化学保护的效果。但需要注意的是,有许多外界因素都会对金属保护层的质量产生影响,总结下来有以下几点:第一是自然环境因素,输电工程项目中的钢结构自身暴露于大气环境当中,并且受到温度、湿度变化所造成的影响,特别是在如火力发电厂的周围,雨水还具有较强的酸性,让保护膜被腐蚀的速度增加;第二是输电工程项目中钢材料和钢结构的因素影响,在输电工程项目当中,基本上都是使用的碳素结构钢,这种钢材虽然硬度和韧性都比较优秀,但是抗腐蚀能力却较差,同时在对其进行焊接制作的过程中,非常容易出现热残留应力,所以在电焊接处和结构缝隙位置很容易产生腐蚀;第三是工作应力形变因素,输电工程项目钢结构在工作过程中受到可变化负荷特别是循环冲击负荷时,如果受力不均匀便会造成应力集中形变的现象,而形变幅度越大,腐蚀效果越明显。

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三、部分输电工程项目钢结构腐蚀防护技术介绍

(一)热浸镀锌技术

整体来讲,使用热浸镀锌技术时需要选取熔点相对较低的金属,同时依靠该金属元素的扩散来对钢制材料表面的化学结构进行改变,由此产生拥有较强抗腐蚀能力的合金或金属表层,在使用热浸镀锌技术的过程中,钢制材料和金属镀层之间的横截面上一定会存在有含金属相的金属化合物层。目前,针对暴露在空气当中的输电工程项目,热浸镀锌技术成为了其钢制材料表面使用比较广泛的一种腐蚀防护技术。

详细地说,热浸镀锌技术涵盖有分解熔融、吸收以及扩散三个技术流程。因为受到压强、温度等因素的制约,金属锌在渗入钢当中会逐渐分解,在钢材内部形成具有很强活性的锌原子,当锌原子被钢材的表层吸收以后,会逐渐进入到钢材内部,之后来到金属晶格当中,同时在晶格当中进行运动,钢表面在连续对锌原子进行吸收的过程中,让逐渐让钢材的表层和内部产生锌浓度差,导致锌原子从浓度高的一侧向浓度低的一侧进行转移,由此实现渗透的目的。在该过程当中,钢材表面可以逐渐形成一层锌膜,此时添加一些化学物质,就可以产生电解质,让钢铁表面和电解液之间形成原电池。所以在实际使用该技术的过程中,通常样锌来做钢结构保护膜,可以对钢铁构架进行有效的电化学防护作用。

(二)富锌涂料防腐技术

富锌涂料防腐技术就是将具有抗腐蚀能力的涂料均匀涂抹在输电工程项目的钢质材料上,使其不与空气、水、酸、碱、盐等具有腐蚀性的物质进行接触。富锌涂料当中的元素不但含有纯度较高的锌粉,同时也含有少量的树脂基料,因此,富锌涂料还拥有涂料自身的部分功能特征,其腐蚀防护能力可以概括为以下两点。

首先是富锌涂料所形成涂层的阴极保护功能,在该技术当中,针对阴极保护功能的实现使用了两种办法,第一是对阳极进行牺牲,第二是进行外加电流,其中第一种办法就是在需要进行腐蚀防护的钢结构材料上连接上电位为负极的金属,依靠金属在持续溶解过程中所产生的电流对钢结构进行保护。为了让涂料能够导电并且可以起到牺牲阳极的效果,必然会在涂料当中掺加大量的金属元素,让涂料和钢结构之间形成一个良好的电化学回路,只有这样,才能有效起到电化学保护的效果。因此在该涂料当中含有大量纯度较高的锌粉,锌粉颗粒与钢结构进行接触,形成原电池构架,而锌含量的多少,则关系到涂料的抗腐蚀能力强弱。

其次是涂料自身的屏蔽功能,在富锌涂料当中,含有大量不易溶解的盐类,当把富锌涂料涂抹于钢结构之上以后,将会有效实现钢结构与空气、水、酸、碱、盐等能够对钢结构造成腐蚀物质的隔离,从而进一步提升了钢质材料的防腐蚀能力,并且此项技术操作更加简单,具有极高的推广价值。

结束语

伴随着科学技术的不断进步,原来所采用的热镀锌防护技术已经逐渐无法满足输电工程项目钢结构的腐蚀防护要求,基于这一背景,开展新的钢结构腐蚀防护技术的研究便显得尤为重要,本文所提出的两种新型腐蚀防护技术,具有良好的使用价值,并且对于输电工程钢结构的腐蚀防护具有更加卓越的效果,所以值得进行大规模的推广和普及。

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作者简介

邓煌 籍贯:重庆 学历:研究生 研究生 专业:电子与通信工程 单位:重庆市通信建设有限公司 邮编400042。

论文作者:邓煌

论文发表刊物:《电力设备》2017年第26期

论文发表时间:2017/12/23

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