接地網(wǎng)材料在我國(guó)典型土壤環(huán)境下的腐蝕研究.pdf

1、對(duì)于電網(wǎng)系統(tǒng)，接地網(wǎng)主要承擔(dān)著泄流的任務(wù)，對(duì)電力系統(tǒng)的保護(hù)有巨大作用。在綜合考慮接地網(wǎng)材料的導(dǎo)電、導(dǎo)熱、易加工、易施工、經(jīng)濟(jì)等特性的條件下，我國(guó)接地網(wǎng)材料一般選用Q235碳鋼，其缺點(diǎn)是碳鋼在土壤中的耐蝕性很差。為了達(dá)到接地網(wǎng)對(duì)泄流的要求，在電阻率高的土壤中會(huì)添加化學(xué)降阻劑，化學(xué)降阻劑中的Cl-、SO42-又會(huì)增加碳鋼的腐蝕。為了保障接地網(wǎng)的正常運(yùn)行，必須頻繁地對(duì)接地網(wǎng)進(jìn)行開(kāi)挖檢查、更換，且此過(guò)程工程量大、難度也較高，不僅影響接地網(wǎng)的正常

2、運(yùn)行，還會(huì)帶來(lái)大量的人力物力財(cái)力的消耗。對(duì)接地網(wǎng)材料在土壤中的腐蝕行為研究對(duì)接地網(wǎng)的選材、維護(hù)周期確定有重大意義。
　　本文討論了碳鋼、鍍鋅鋼、滲鋅鋼在天津大港、江西鷹潭、青海格爾木、新疆克拉瑪依四個(gè)土壤站的腐蝕行為。碳鋼、鍍鋅鋼、滲鋅鋼經(jīng)過(guò)2年的實(shí)地埋片試驗(yàn)。對(duì)大港濱海鹽土、鷹潭酸性紅壤、格爾木鹽漬土和克拉瑪依棕漠土的主要理化性質(zhì)進(jìn)行了分析比較；結(jié)合土壤理化性質(zhì)和腐蝕速率得出各個(gè)站點(diǎn)影響土壤腐蝕性的關(guān)鍵因素。采用XRD物相結(jié)構(gòu)檢

3、測(cè)來(lái)分析銹層的主要成分以及大致含量的變化，并通過(guò)與土壤理化性質(zhì)的對(duì)比推斷出土壤化學(xué)性質(zhì)與腐蝕產(chǎn)物成分變化與轉(zhuǎn)化的關(guān)系。電化學(xué)測(cè)試分析銹層對(duì)腐蝕介質(zhì)的阻擋能力。
　　研究結(jié)果表明：
　　結(jié)合四個(gè)土壤站的理化性質(zhì)和1年的腐蝕速率，并參考相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，大港濱海鹽土、鷹潭酸性紅壤、克拉瑪依棕漠土和格爾木鹽漬土的腐蝕等級(jí)分別是重、中、輕和極輕。大港和鷹潭站碳鋼主要以全面腐蝕為主；克拉瑪依和格爾木站的碳鋼主要以麻坑腐蝕為主。試驗(yàn)室對(duì)帶銹試樣

4、的電化學(xué)測(cè)試結(jié)果說(shuō)明，碳鋼在四個(gè)站點(diǎn)的自腐蝕電位隨時(shí)間呈下降趨勢(shì)，說(shuō)明碳鋼耐蝕性在降低。
　　綜合碳鋼在各個(gè)站點(diǎn)的腐蝕情況和土壤的理化性質(zhì)，得出各個(gè)站點(diǎn)影響腐蝕的主要因素：影響大港濱海鹽土腐蝕性的主要因素是含水率和 Cl-含量；影響鷹潭酸性紅壤腐蝕性的主要因素是含水率和pH值；影響格爾木鹽漬土腐蝕性的主要因素是土壤的透氣性、孔隙率、氧含量和pH值；影響克拉瑪依站棕漠土的腐蝕性的主要因素是土壤的含水率。
　　鍍鋅鋼和滲鋅鋼的腐

5、蝕速率明顯低于碳鋼，所以鍍鋅、滲鋅能顯著提升碳鋼在土壤中的耐蝕性。滲鋅鋼在大港濱海鹽土、格爾木鹽漬土、克拉瑪依棕漠土等堿性土壤中的耐蝕性明顯優(yōu)于鍍鋅鋼；鷹潭酸性紅壤中，鍍鋅鋼與滲鋅鋼的腐蝕速率差異不大，其耐蝕性也不相上下。
　　土壤的化學(xué)性質(zhì)如Cl-和SO42-的含量是決定鍍鋅鋼和滲鋅鋼腐蝕產(chǎn)物成分和相對(duì)含量的因素。四個(gè)站點(diǎn)鍍鋅鋼和滲鋅鋼的腐蝕產(chǎn)物中，大港、格爾木、克拉瑪依三個(gè)堿性土壤站中，腐蝕產(chǎn)物主要以堿性氯化鋅和氯代堿式硫酸鋅

6、鈉為主。氯離子含量的提升，腐蝕產(chǎn)物中堿性氯化鋅（Zn5(OH)8Cl2·H2O）的相對(duì)含量也有明顯提升，由此說(shuō)明氯離子會(huì)促進(jìn)Zn5(OH)8Cl2·H2O的轉(zhuǎn)化或生成。鷹潭站的酸性紅壤中，鍍鋅鋼和滲鋅鋼的各個(gè)周期主要腐蝕產(chǎn)物均為Zn5(CO3)2(OH)6，其原因主要是鷹潭站的Cl-和SO42-的含量都非常小，無(wú)法形成氯代堿式硫酸鋅鈉或堿性氯化鈉。
　　土壤的化學(xué)性質(zhì)如Cl-和SO42-的含量是決定鍍鋅鋼和滲鋅鋼腐蝕產(chǎn)物成分和相對(duì)

7、含量的因素。四個(gè)站點(diǎn)鍍鋅鋼和滲鋅鋼的腐蝕產(chǎn)物中，大港、格爾木、克拉瑪依三個(gè)堿性土壤站中，腐蝕產(chǎn)物主要以堿性氯化鋅和氯代堿式硫酸鋅鈉為主。氯離子含量的提升，腐蝕產(chǎn)物中堿性氯化鋅（Zn5(OH)8Cl2·H2O）的相對(duì)含量也有明顯提升，由此說(shuō)明氯離子會(huì)促進(jìn)Zn5(OH)8Cl2·H2O的轉(zhuǎn)化或生成。鷹潭站的酸性紅壤中，鍍鋅鋼和滲鋅鋼的各個(gè)周期主要腐蝕產(chǎn)物均為Zn5(CO3)2(OH)6，其原因主要是鷹潭站的Cl-和SO42-的含量都非常小，