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摘要:改革开放以来经济飞速发展对电力的需求与日俱增, 安全可靠的电力供应非常重要。电力输送网络承担着全国电力传输的任务, 其中输电铁塔的安全可靠运行对于保障电力可靠输送至关重要。输电铁塔存在的腐蚀问题一直都是电力工程中的一大难题。由于气候、环境以及一些人为因素导致的腐蚀问题,会大大缩短输电铁塔的使用寿命,造成输电成本增加,使用效率低下的不利影响。在此,本文对输电铁塔造成损害腐蚀的常见因素进行分析研究,并且尝试提出相关针对性方针进行防治,进而保护输电铁塔的使用安全,并延长使用寿命。
关键词:输电铁塔;腐蚀问题;防治措施;镀锌
前言
电力系统对社会的发展进步有着越来越重要的作用,作为电力系统中的核心环节,运电输电需要更高效安全可靠的运行,来保证人们日益增长的电力需求。输电效果取决于技术和硬件设施等方面,输电铁塔是重要的输电硬件设施,在输电过程中,铁塔对于整个电力系统影响巨大,其质量问题直接决定了输电的效率和安全。而腐蚀问题直接影响了输电铁塔运行效果。腐蚀问题较为常见,其处理过程也较为复杂,但若不及时处理,不但污染环境,还损害了电力设施设备,进而对供电公司经济利益产生影响。因此,如何解决输电铁塔的腐蚀问题,延长铁塔的使用寿命,探讨并研究这一课题对电力行业而言迫在眉睫。
1输电铁塔的腐蚀特征
输电铁塔的腐蚀特点主要由以下两种:①局部腐蚀。局部腐蚀经常发生在一些特殊部位,例如在输电铁塔与地表接触的地方,由于地表湿度大,环境温度变化快,导致铁塔的镀锌表面损害比一般部位更快更严重,最后导致严重腐蚀情况;另一种情况,是在镀锌时出现一些细小破损,表面出现突起或者坑洼,导致这些部位抵抗恶劣坏境能力差,遭到腐蚀的可能性更大,最终也会导致局部腐蚀严重。②整塔腐蚀。整塔腐蚀经常出现在环境条件较为极端的地区,例如沿海、沙漠或者重污染地区。在沿海地区,空气湿度较大,容易在输电铁塔上形成水膜,而这层水膜会使铁塔镀锌层遭到严重快速腐蚀,发生电化学腐蚀。同时经相关研究表明,输电铁塔距离海域越近,则发生铁塔腐蚀的可能性与范围就越大。有关数据显示,在接近海岸的青岛地区,镀锌层的腐蚀速率是3.7μm/a,该速率远远大于处于内陆武汉地区的铁塔镀锌层腐蚀速率[1]。在沙漠地区,虽然空气干燥,水分较少,但在沙漠地区常常发生大范围的沙尘暴,高速运动且具有高能量的风沙与高盐分的沙尘,也会导致输电铁塔被严重腐蚀,造成基处不稳,进而可能发生倒塌事件。在高污染地区,空气中的水分与大量排放的硫酸物质产生化学反应,然后这些具有高强度腐蚀能力的物质附着在输电铁塔的镀锌层上,对镀锌层造成腐蚀损害。同样,相同条件下环境温度越高,空气湿度越大,镀锌层被腐蚀的速率就越高。比如,在城区和工业园区,生产工作较为频繁,所以空气污染指数较高,从而这些地区的输电铁塔镀锌层保存情况远远不如农村等地。
研究表明,输电铁塔上的镀锌层在完成热镀锌后,在内陆一些空气指数良好、没有高度污染且空气干燥的地区中,锌会对输电铁塔起到良好的保护作用,保护时间甚至长达数十年。但是由于各个地区的环境条件不相同,所以镀锌层对输电铁塔的防护效果也不一样,这就需要对输电铁塔的防护措施进一步研究与分析。
2目前输电铁塔防护措施中存在的问题
2.1除锈工作量大
对已经存在镀锌层被损害的输电铁塔而言,需要进行重新镀锌环节。但在镀锌之前,需要严格执行除锈工作。传统的除锈操作有手工除锈、酸洗或喷砂等。因为,如果没有彻底将附着在铁杆上的铁锈处理干净而直接重新镀锌,不仅影响重新镀锌的质量,还会给输电忒他带来再次损害,从而导致恶性循坏,铁锈堆积难除[2]。但无论是手工除锈还是酸洗方法,因为输电铁塔分布范围较大、铁塔高度较高,除锈操作都会受到很大限制,导致除锈工作存在一定难度且工作量大。同时,大量除锈工作对环境有较大危害,也会危害工作人员的身体健康。
2.2锌层维护难
锌层虽然对输电铁塔的保护作用极大,但不能只依靠这一种物质,不能把所有的保护措施都寄托在锌层上,这需要在实际工作中探索发现更多可以利用的保护物质。锌层作为目前使用最为频繁的保护介质,也存在一定的缺点,比如与其他涂料无法契合的问题,在锌层脱落或破坏时,使用其他涂料进行补救这一方法较为困难,因为很多的涂料难以附着在锌层上,且会在短时间内便脱落,在两至三年里就要进行第二次除锈、涂料镀层等防护措施,进而大大地影响保护作用,增加了工作成本和工作量。
3输电铁塔防护措施的优化方案
3.1新塔防护方案
上文指出,在不同的地区不同的条件下,输电铁塔的防护措施也不一。在内陆地区,空气湿度、盐度、污染程度低的地区,只需要用镀锌的方法就可以对输电铁塔进行有效防护,延长铁塔的使用寿命,降低运用成本。在污染程度高、空气湿度、盐度超标的地区,除了采取在输电铁塔上镀锌的工序外,还需使用能够与锌层契合的涂料对输电铁塔进行双重保护,进而延长铁塔使用寿命,发挥锌层作用,虽然这一工序的施工成本较大,但随着铁塔使用时长的增加,总体而言是节约了成本。
3.2已腐蚀铁塔防护方案
对于镀锌层已经被腐蚀的输电铁塔,更需要采取防护修复工作,防止腐蚀程度加深,造成铁塔更严重的损伤。同时,无论采取哪种防护措施,都需要依据相应的自然坏境特点进行施工修护。例如在高污染地区,空气中的酸性物质所占比重较多,对铁塔损害较大,所以在高污染地区,在修护防护工作上应更注重对酸性物质的防范,让二层涂料既对酸性有所抵抗作用,又要与锌层有较高的契合度,可以采用氟碳树脂等涂料[3];在沿海地区,空气湿度和盐度较高,需要选择对盐度与湿度抗力较大的涂料来进行防护工作;在沙漠地区,需要选择强力抗风沙侵蚀的涂料物质来与锌层共同作用于输电铁塔,比如聚氨酯涂料(见表一)。
4结束语
在现代电力工业的高速发展进程中,我们需要的不只是在输电技术上的改革创新,更需要对设备进一步维护与保障。综上所述,在不同的地形地貌气候环境下,输电铁塔的腐蚀成因不一,程度不一,因采取的措施也不一,目前输电铁塔腐蚀的防治问题主要存在除锈工作量大,锌层维护难等问题,这需要进一步改进工作方法方法,探索更有效更快捷的镀锌技术,使用能够与锌层高度结合的涂料来与镀锌层一同防护输电铁塔。另外,锈蚀输电铁塔防护工程中必须解决除锈等级不高,涂层在基体表面附着力差的问题。低表面处理底漆不仅可以实现低表面处理,而且与热镀锌表面有很好的结合力,从而可以保证防腐涂料的防护效果;同时还可以降低劳动强度,在锈蚀铁塔防护中具有很强的应用性。因此,应该根据输电铁塔所在的不同环境及防护的需要,选用不同的防护体系,通过对防护方案的优化,最大限度地发挥防护技术及防护材料的功能。
参考文献
[1]陈云,强春媚,王国刚,苗文华.输电铁塔的腐蚀与防护[J].电力建设,2010(08):55.
[2]施昆.输电铁塔的腐蚀与防护探微[J].现代工业经济和信息化,2015(06):29-30
[3]刘纯,陈军君,陈红冬,彭继文.输电铁塔的腐蚀特性和防护[J].湖南电力,2012(06):24-26.
[4]樊雄伟,彭泉光.广西输电铁塔腐蚀防现状调查与防治建议[J].广西电力,2012,35(04):64-66.
[5]陈云,强春媚,王国刚,苗文华.输电铁塔的腐蚀与防护[J].电力建设,2010,31(08):55-58.
论文作者:杜磊,亓鹏,刘均鹏
论文发表刊物:《电力设备》2018年第9期
论文发表时间:2018/7/5
标签:铁塔论文; 镀锌论文; 防护论文; 地区论文; 涂料论文; 除锈论文; 工作论文; 《电力设备》2018年第9期论文;