Volgens die jongste statistiese data wat deur die China Electricity Council in 2024, die totale aantal in-diens transmissietorings in China het oorskry 5 miljoen, waarvan meer as 90% gebruik warm-dip-galvaniseringsproses vir anti-roes behandeling. Die jaarlikse instandhoudingskoste van torings wat deur korrosie veroorsaak word, oorskry 3 triljoen yuan, en daar is omtrent 200 kragoordrag onderbreking ongelukke wat veroorsaak word deur korrosie mislukking van gegalvaniseerde komponente elke jaar, met direkte ekonomiese verliese wat oorskry 500 miljoen yuan. Met die in-diepte bevordering van die “dubbele koolstof” strategiese doelwit, die konstruksie van 'n nuwe kragstelsel versnel, en UHV-projekte en nuwe energie-ondersteunende transmissieprojekte brei voortdurend uit. Die diensomgewing van transmissietorings word meer kompleks. Die aantal torings in uiterste omgewings soos hoë hoogte bo seespieël, hoë humiditeit en koue, swaar industriële besoedeling en mariene soutbespuiting neem toe, wat hoër vereistes stel vir die anti-roes werkverrigting van gegalvaniseerde komponente.
Alhoewel die toepassingscenario's van die pyplynbedryf en die transmissietoringveld verskil, die korrosiemeganisme en beskermingslogika van metaalkomponente stem baie ooreen. Albei beklemtoon “eerste voorkoming, kombinasie van voorkoming en beheer”, en let op die ekonomie, praktiese en langtermyndoeltreffendheid van beskermingsmaatreëls. Op grond van hierdie, gekombineer met my professionele kennis, praktiese ervaring, en 'n groot aantal bedryfsdokumente en die nuutste standaarde en spesifikasies geraadpleeg, Ek het die onderwerp gekies “Studie oor korrosieprobleme en beskermingsmaatreëls van gegalvaniseerde komponente van transmissietorings”. Ek hoop om meer doeltreffende en ekonomiese beskermingskemas te ondersoek deur 'n diepgaande ontleding van die korrosiereëls van gegalvaniseerde komponente, wat nie net verwysing verskaf vir die bedryf en instandhouding van transmissietorings nie, maar ook verwysing bied vir die anti-roesnavorsing van verwante metaalkomponente in die pyplynbedryf.
Die navorsingsfokus van hierdie artikel is: die korrosiemeganisme van gegalvaniseerde komponente en hul korrosie-eienskappe onder verskillende omgewings, die tegniese parameters en toepassingseffekte van huidige hoofstroombeskermingsmaatreëls, en die geteikende beskermingsoptimeringsvoorstelle wat voorgehou word, gekombineer met praktiese gevalle. In die navorsingsproses, dit sal oormatige teoretiese leë praatjies vermy, fokus op die kombinasie van teorie en praktyk, integreer die unieke insigte van persoonlike ondersoek, balanseer professionaliteit en omgangstaal, en probeer om algemene uitdrukkings in die bedryf te gebruik om rigiede opeenhoping van professionele terme te vermy, om die navorsingsresultate meer prakties en bruikbaar te maak.
2. Oorsig van gegalvaniseerde komponente van transmissietorings
2.1 Samestelling en funksie van gegalvaniseerde komponente
Transmissietorings is ruimtelike vakwerkstrukture wat uit verskeie gegalvaniseerde metaalkomponente saamgestel is. Hul gegalvaniseerde komponente sluit hoofsaaklik hooftoringpote in, hoek staal, kanaal staal, verbind plate, boute, ankerboute, lere, ens. Verskillende komponente speel verskillende rolle in die toring, maar hul teen-korrosie vereistes is konsekwent—almal moet goeie weerstand teen atmosferiese korrosie en chemiese medium korrosie hê om te verseker dat geen ernstige korrosie mislukking plaasvind binne die ontwerpte diensleeftyd (gewoonlik 30 jaar).
Tussen hulle, lasdraende komponente soos hooftoringpote en hoekstaal is die kernkragdraende komponente van die toring, en die integriteit van die gegalvaniseerde laag beïnvloed direk die meganiese eienskappe en strukturele stabiliteit van die komponente. Verbindingskomponente soos boute en ankerboute, hoewel onderhewig aan relatief klein kragte, sal los verbinding van toringkomponente veroorsaak en algehele strukturele onstabiliteit veroorsaak sodra korrosie vassteek of breuk plaasvind. Hulpkomponente soos verbindingsplate, wat vir 'n lang tyd aan die buitelug blootgestel word, is geneig tot beskadiging van gegalvaniseerde laag as gevolg van reënwas en stofophoping, lei tot korrosie.
Dit moet hier beklemtoon word dat die gegalvaniseerde laag van transmissietoring-gegalvaniseerde komponente nie 'n enkele sinklaag is nie, maar 'n dubbellaagstruktuur van “sink-yster legering laag + suiwer sinklaag” gevorm deur metallurgiese reaksie tussen sink en staal substraat. Die voordeel van hierdie struktuur is dat die sink-yster legering laag nou gekombineer is met die substraat en nie maklik om te val nie, terwyl die suiwer sinklaag 'n rol van offeranodebeskerming speel, die verskaffing van dubbele beskerming vir die anti-roes werkverrigting van die komponente. Dit stem basies ooreen met die gegalvaniseerde anti-korrosie-beginsel van olietransmissiepypleidings in die pyplynbedryf. Maar, as gevolg van die verskillende krageienskappe en diensomgewings van transmissietoringkomponente, die vereistes vir die dikte, eenvormigheid en adhesie van die gegalvaniseerde laag is strenger.
2.2 Galvaniseringsproses en Tegniese Parameters
Huidiglik, die galvaniseringsprosesse van transmissietoringkomponente word hoofsaaklik in twee tipes verdeel: warm-dip galvanisering en elektro-galvanisering. Tussen hulle, warm-dip galvanisering verantwoordelik vir meer as 95% van die toringgalvaniseringsmark as gevolg van sy goeie anti-roes effek, lang dienslewe en matige koste. Elektrogalvanisering word slegs vir sommige klein hulpkomponente of binnenshuise komponente gebruik. Hierdie vraestel fokus op die korrosieprobleme van warmgegalvaniseerde komponente.
Warm-galvanisering proses, eenvoudig gestel, is om die staalkomponente na ontroes en ontvetting in die gesmelte sinkoplossing te dompel (sink oplossing temperatuur beheer op 440-460 ℃). Na 'n sekere tydperk van onderdompeling, die staalsubstraat reageer metallurgies met die sinkoplossing om 'n eenvormige en digte gegalvaniseerde laag op die oppervlak van die komponente te vorm. Volgens GB/T 2694—2023 “Tegniese voorwaardes vir die vervaardiging van transmissielyntorings”, die dikte van die warm gegalvaniseerde laag vir lasdraende komponente van transmissietorings moet nie minder as 86μm wees nie, en dat vir nie-draende komponente nie minder as 65μm moet wees nie. Die adhesie van die gegalvaniseerde laag moet voldoen aan die vereiste van “geen afskilfering of oplig na hamertoets nie”, en die soutsproeiweerstand sal geen rooiroes bereik in 480h neutrale soutsproeitoets nie.
Tydens die ondersoek, Ek het gevind dat daar sekere verskille in die galvaniseringsprosesparameters van verskillende vervaardigingsfabrieke is, wat die kwaliteit en anti-roes effek van die gegalvaniseerde laag direk beïnvloed. tafel 1 hieronder vergelyk die hot-dip galvanisering proses parameters van 3 hoofstroom toringvervaardigingsfabrieke in China. Gekombineer met my waarneming in die fabriekswerkswinkel, 'n kort ontleding van die impak van parameterverskille word gemaak.
|
Vervaardiger Naam
|
Temperatuur van sinkoplossing (℃)
|
Onderdompeltyd (min)
|
Voorbehandelingsmetode
|
Gegalvaniseerde laagdikte (μm)
|
Adhesie (Hamer toets)
|
Werklike toepassingseffek (Ondersoek Opsomming)
|
|
Vervaardiger A ('n Vervaardiger in Hebei)
|
445±5
|
3-5 (aangepas volgens komponent dikte)
|
beit + Fosfatering + Water Was
|
90-100
|
Geen afskilfering of oplig nie, effense plaaslike skrape
|
Vir komponente in diens vir 10 jaar, die integriteitskoers van gegalvaniseerde laag bereik 85%. Korrosie is hoofsaaklik gekonsentreer by komponentverbindings, en die bedryfs- en instandhoudingskoste is laag.
|
|
Vervaardiger B ('n Vervaardiger in Shandong)
|
455±5
|
2-4
|
beit + Water Was (geen fosfatering nie)
|
80-90
|
Effense plaaslike opheffing, geen groot area afskilfering nie
|
Vir komponente in diens vir 8 jaar, die integriteitskoers van gegalvaniseerde laag is ongeveer 70%. Die oppervlak van sommige komponente is verpoeier, en anti-roesverf moet gereeld opgeknap word.
|
|
Vervaardiger C ('n Vervaardiger in Jiangsu)
|
440±5
|
4-6
|
Sandblaas Ontroes + Water Was
|
100-110
|
Geen afskilfering of oplig nie, uitstekende adhesie
|
Vir komponente in diens vir 12 jaar, die integriteitskoers van gegalvaniseerde laag bereik 90%. Korrosie is skaars, hoofsaaklik gebruik in gebiede met erge korrosie soos kus- en swaar nywerheidsgebiede.
|
tafel 1 Vergelyking van Hot-dip Galvanisering Proses Parameters en Toepassing Effekte van 3 Hoofstroom toringvervaardigers in China
Dit kan uit Tabel gesien word 1 daardie sink oplossing temperatuur, onderdompeltyd en voorbehandelingsmetode is die kernparameters wat die kwaliteit van die gegalvaniseerde laag beïnvloed. Tussen hulle, die voorbehandelingsmetode het die mees ooglopende impak. Vervaardiger C gebruik die voorbehandelingsmetode van sandblaas ontroes + water was. In vergelyking met die beitsbehandeling van vervaardigers A en B, dit kan roes deegliker verwyder, oksiedskaal en olievlekke op die oppervlak van komponente, maak die kombinasie tussen die gegalvaniseerde laag en die substraat nader. daarom, die gegalvaniseerde laag is dikker, het beter adhesie, en het 'n beter anti-roes effek in praktiese toepassing. Alhoewel die proseskoste effens hoër is, die langtermyn bedryfs- en instandhoudingskoste is laer, wat meer geskik is vir toringkomponente in gebiede met erge korrosie.
Dit stem heeltemal ooreen met die proseslogika van pyplyngalvanisering in die pyplynbedryf. In pypleiding vervaardiging, onvoldoende voorbehandeling sal ook lei tot swak adhesie en maklike afskilfering van die gegalvaniseerde laag, pyplynkorrosie tot gevolg het. In die kursus eksperiment van “Pyplyn Ingenieurswese Konstruksie Tegnologie”, Ek het 'n vergelykende eksperiment gedoen: twee staalpype van dieselfde spesifikasie is geneem, een is deur sandblaas ontroes, die ander deur piekel. Albei is deur warm-dip-galvanisering behandel en dan aan soutsproeitoets onderwerp. Die resultate het getoon dat die gegalvaniseerde laag van die staalpyp na sandblaas ontroes steeds geen rooiroes gehad het na 600h soutspuittoets, terwyl die staalpyp na beits ontroes eers na 400h plaaslike rooiroes gehad het. Dit bevestig ook dat die verbetering van die voorbehandelingsproses die basis is vir die verbetering van die anti-roes prestasie van die gegalvaniseerde laag.

3. Korrosiemeganisme en korrosietipes gegalvaniseerde komponente
3.1 Ontleding van korrosiemeganisme van gegalvaniseerde komponente
Die korrosie van gegalvaniseerde komponente van transmissietorings is in wese 'n omvattende proses van elektrochemiese korrosie en chemiese korrosie van die gegalvaniseerde laag en staalsubstraat in die komplekse buitelugomgewing, waaronder elektrochemiese korrosie die belangrikste is. Om die korrosieprobleem van gegalvaniseerde komponente te verstaan, ons moet eers hul korrosiemeganisme uitklaar—wat die kernbasis vir ons is om beskermingsmaatreëls te formuleer.
Die hoofkomponent van die gegalvaniseerde laag is sink. Die standaard elektrodepotensiaal van sink is -0.76V, terwyl dié van staal is -0.44V. Die elektrodepotensiaal van sink is laer as dié van staal. daarom, wanneer die gegalvaniseerde laag op die oppervlak van die gegalvaniseerde komponent ongeskonde is, sink dien as die anode en die staalsubstraat as die katode, die vorming van 'n galvaniese selkring in 'n vogtige omgewing. Op hierdie tydstip, sink sal by voorkeur oksidasiereaksie ondergaan (dit wil sê, offeranode), geroes en opgelos word, terwyl die staalsubstraat teen korrosie beskerm word. Dit is die “offeranodebeskermingsmeganisme” van die gegalvaniseerde laag, wat ook die kernbeginsel van gegalvaniseerde anti-roes is.
Die oksidasiereaksievergelyking van sink is: Zn – 2e⁻ = Zn²⁺. Zn²⁺ kombineer met OH⁻ in die omgewing om Zn te vorm(Nh)₂, wat verder geoksideer word om stabiele korrosieprodukte soos ZnO en ZnCO₃ te vorm. Hierdie korrosieprodukte sal aan die oppervlak van die gegalvaniseerde laag kleef om 'n digte passiewe film te vorm, wat verdere korrosie van sink kan voorkom en ook eksterne korrosiewe media voorkom (soos reënwater, soutspuit, industriële afvalgas, ens.) van kontak met die staalsubstraat, 'n dubbele beskermingsrol speel.
Maar, hierdie beskermende effek kan slegs bereik word wanneer die gegalvaniseerde laag ongeskonde is. Wanneer die gegalvaniseerde laag beskadig is as gevolg van slytasie, krap, veroudering en ander redes, en die staalsubstraat word aan korrosiewe media blootgestel, die situasie sal verander. Op hierdie tydstip, in die galvaniese sel wat deur sink en staal gevorm word, sink dien steeds as die anode en staal as die katode. Maar, as gevolg van die skade van die gegalvaniseerde laag, die korrosie-area van sink word verminder, en die korrosietempo sal aansienlik toeneem. Wanneer die gegalvaniseerde laag heeltemal gekorrodeer en verteer is, die staalsubstraat sal direk aan korrosiewe media blootgestel word en begin roes.
Die korrosie van die staalsubstraat is ook elektrochemiese korrosie: in 'n vogtige omgewing, 'n waterfilm word op die oppervlak van die staal gevorm. Die waterfilm los suurstof op, koolstofdioksied, soute en ander stowwe om 'n elektrolietoplossing te vorm. Die yster en koolstof in die staal vorm 'n galvaniese sel. Yster dien as die anode om oksidasiereaksie te ondergaan om Fe²⁺ te genereer. Fe²⁺ kombineer met OH⁻ om Fe te genereer(Nh)₂, wat verder geoksideer word om Fe te genereer(Nh)₃. Fe(Nh)₃ dehidreer om Fe₂O₃·nH₂O te vorm (dit wil sê, rooi roes). Rooiroes is los in tekstuur en kan nie die indringing van korrosiewe media voorkom nie, wat sal lei tot voortdurende korrosie van die staalsubstraat, en uiteindelik lei tot deursneeverlies van komponente, verminderde meganiese eienskappe en selfs mislukking.
Benewens elektrochemiese korrosie, gegalvaniseerde komponente sal ook chemiese korrosie ondergaan. Wanneer daar korrosiewe media soos industriële afvalgas is (soos SO₂, NEE₂, HCl, ens.) en mariene soutsproei (wat Cl⁻ bevat) in die omgewing, hierdie media sal direk chemies met die gegalvaniseerde laag reageer, vernietig die passiewe film en versnel die korrosie van sink. Byvoorbeeld, SO₂ reageer met die gegalvaniseerde laag om ZnSO₄·7H₂O te genereer (sinksulfaat kristal), wat los in tekstuur is en maklik om te val, lei tot geleidelike verdunning van die gegalvaniseerde laag. Cl⁻ kan die passiewe film binnedring en met sink reageer om ZnCl₂ te genereer wat oplosbaar is in water, versnel die putkorrosie van die gegalvaniseerde laag.
Hier wil ek 'n persoonlike insig deel, gekombineer met my praktiese ervaring: in 'n hoë humiditeit en hoë temperatuur verskil omgewing, die waterfilm op die oppervlak van gegalvaniseerde komponente sal vir 'n lang tyd bestaan, en die waterfilm sal meer korrosiewe media oplos, wat die tempo van elektrochemiese korrosie aansienlik sal versnel. Tydens die ondersoek, Ek het gevind dat in die transmissie torings in die hoë humiditeit bergagtige gebiede in die suide, hoewel daar geen industriële besoedeling en mariene soutsproei is nie, onder dieselfde dienslewe, die korrosiegraad van gegalvaniseerde komponente is baie ernstiger as dié in die droë gebiede in die noorde. Dit is omdat die suidelike bergagtige gebiede gereeld deur die jaar reën en hoë lugvogtigheid het (jaarlikse gemiddelde relatiewe humiditeit oorskry 80%), en die waterfilm op die oppervlak van gegalvaniseerde komponente kan nie lank droog word nie, dus vind elektrochemiese korrosie voortdurend plaas, lei tot vinnige verbruik van die gegalvaniseerde laag.
Daarbenewens, volgens die navorsingsdata van die Nasionale Sentrum vir Materiaalkorrosie- en Beskermingswetenskap, die korrosieproses en korrosieprodukte van gegalvaniseerde staal in verskillende tipiese atmosferiese omgewings verskil aansienlik, wat ook lei tot verskillende korrosietempo's en korrosie-eienskappe van gegalvaniseerde komponente onder verskillende omgewings, soos volg:
1. Onbesoedelde landelike atmosferiese omgewing: hoofsaaklik beïnvloed deur O₂ en CO₂. Die gegalvaniseerde laag is gekorrodeer om ZnO en Zn₅ te genereer(CO₃)₂(Nh)₆. Hierdie korrosieprodukte is stabiel en dig, wat verdere korrosie effektief kan inhibeer, en die korrosietempo is die stadigste;
2. Industriële atmosferiese omgewing: die vernaamste korrosiewe gas is SO₂. Die gegalvaniseerde laag word gekorrodeer om Zn₄SO₄ te genereer(Nh)₆·4H₂O en Zn4Cl₂(Nh)₄SO₄·5H₂O. Hierdie korrosieprodukte is los in tekstuur en val maklik af, versnel korrosie;
3. Mariene atmosferiese omgewing: ryk aan Cl⁻. Die gegalvaniseerde laag word gekorrodeer om produkte soos Zn₅ te genereer(CO₃)₂(Nh)₆ en Zn₅(Nh)₈Cl₂·H₂O. Korrosie is hoofsaaklik pitting in die vroeë stadium, wat geleidelik in algemene korrosie ontwikkel, en die korrosietempo is die vinnigste.
Opsommend, die korrosiemeganisme van gegalvaniseerde komponente kan opgesom word as: wanneer die gegalvaniseerde laag ongeskonde is, dit beskerm die staalsubstraat deur middel van die opofferingsanodebeskermingsmeganisme, en vorm 'n passiewe film vir verdere beskerming; wanneer die gegalvaniseerde laag beskadig is, die opofferingsanodebeskermingsmeganisme misluk, die staalsubstraat ondergaan elektrochemiese korrosie, en die korrosiewe medium versnel die verbruik van die gegalvaniseerde laag en die korrosie van die substraat, lei uiteindelik tot korrosie mislukking van die komponente.
3.2 Vernaamste tipes korrosie en kenmerke
Gekombineer met ondersoekpraktyk en industrieliteratuur, volgens die verskillende korrosie-omgewings en korrosievorme, die korrosie van gegalvaniseerde komponente van transmissietorings word hoofsaaklik in die volgende verdeel 4 tipes. Elke tipe het sy unieke korrosie-eienskappe en vormingsredes. In werklike bedryf en instandhouding, ons kan ook die korrosietipe en korrosiegraad volgens die korrosie-eienskappe beoordeel, en neem dan doelgerigte beskermingsmaatreëls.
3.2.1 Eenvormige korrosie
Eenvormige korrosie, ook bekend as algemene korrosie, is die mees algemene tipe korrosie van gegalvaniseerde komponente. Dit kom hoofsaaklik op die oppervlak van die gegalvaniseerde laag voor, wat wys dat die gegalvaniseerde laag eenvormig verdun is, verpoeier en as 'n geheel afgeskil. Die oppervlak van die komponent vertoon eenvormige gryswit of gryserige swart. In die later stadium, wanneer die gegalvaniseerde laag heeltemal afgeskil is en die staalsubstraat blootgestel is, eenvormige rooi roes sal verskyn.
Hierdie tipe korrosie kom hoofsaaklik voor in gebiede met 'n relatief sagte atmosferiese omgewing, soos landelike gebiede en voorstede, waar daar geen ernstige industriële besoedeling en mariene soutsproei is nie. Die korrosiewe media is hoofsaaklik reënwater, lug humiditeit en koolstofdioksied. Die korrosietempo daarvan is relatief stadig. Gewoonlik, die jaarlikse verliesdikte van die gegalvaniseerde laag is 3-5μm. Volgens die gegalvaniseerde laagdikte gespesifiseer in GB/T 2694—2023 (nie minder nie as 86μm), in die landelike omgewing, die gegalvaniseerde laag van gegalvaniseerde komponente kan die anti-roes effek handhaaf vir 20-30 jaar, wat basies aan die ontwerpte lewensduur van die toring kan voldoen.
Tydens die ondersoek, Ek het 'n transmissietoring gesien wat in diens was vir 25 jare in 'n landelike gebied. Die oppervlak van sy komponente was tipiese eenvormige korrosie - die gegalvaniseerde laag was heeltemal verpoeier, met effense afskilfering in sommige areas. Die blootgestelde staalsubstraat het 'n klein hoeveelheid rooiroes gehad, maar die deursneeverlies van die komponente was klein, en die meganiese eienskappe kan steeds aan die vereistes voldoen. Die bedryfs- en instandhoudingspersoneel het net nodig gehad om die afgeskilferde dele weer te galvaniseer om dit aan te hou gebruik.
Die kenmerke van eenvormige korrosie is: eenvormige korrosieverspreiding, stabiele korrosietempo, relatief klein skade aan komponente, en relatief eenvoudige instandhouding in die latere stadium. Dit kan hoofsaaklik verlig word deur gereelde hergalvanisering en korrosieverf aan te wend.
3.2.2 Pitting korrosie
Pitting korrosie, ook bekend as pitting, is die gevaarlikste tipe korrosie van gegalvaniseerde komponente. Dit kom hoofsaaklik op die oppervlak van die gegalvaniseerde laag voor, wat wys dat die gegalvaniseerde laag 'n speldgatgrootte korrosieputte het, wat geleidelik verdiep en uitbrei, en selfs die gegalvaniseerde laag binnedring, lei tot blootstelling van die staalsubstraat, en dan veroorsaak plaaslike korrosie van die substraat om te vorm “roesputte”.
Hierdie tipe korrosie kom hoofsaaklik voor in omgewings wat halogeenione bevat soos Cl⁻ en Br⁻, veral in kusgebiede, sout-alkali-grondgebiede, en noordelike koue gebiede waar sneeusmeltsout gebruik word. Cl⁻ het 'n klein radius en sterk penetrasievermoë, wat die passiewe film op die oppervlak van die gegalvaniseerde laag kan binnedring, vorm plaaslike korrosieselle op die oppervlak van die gegalvaniseerde laag, en lei tot plaaslike vinnige korrosie van sink om putputte te vorm. Verder, sodra pitting gevorm word, die konsentrasie van korrosiewe media (soos Cl⁻) binne die putte sal aanhou toeneem, en die korrosietempo sal verder versnel, vorming “outokatalitiese korrosie”, wat uiteindelik tot perforasie van die gegalvaniseerde laag en korrosie van die staalsubstraat sal lei.
Volgens die data in die “Witskrif oor korrosiebeskerming van transmissielyntorings” vrygestel deur die Chinese Vereniging vir Korrosie en Beskerming in 2024, die voorkoms van putkorrosie van gegalvaniseerde toringkomponente in kusgebiede is so hoog as 65%, en die pitkorrosietempo kan 8-12μm per jaar bereik. Sommige komponente in diens vir 5 jare sal putperforasie hê.
Tydens die ondersoek in 'n kusdistrik, Ek het 'n ankerbout van 'n toring gesien wat in diens was vir 6 jaar. Sy oppervlak was bedek met kuile, en sommige putte het die gegalvaniseerde laag binnegedring. Die blootgestelde substraat was bedek met rooi roes. Gemeet met 'n passer, die deursnee van die bout was met 2 mm verlore, wat die toegelate veiligheidsreeks oorskry het en dringend vervang moes word.
Die kenmerke van putkorrosie is: klein korrosie area, vinnige korrosietempo, sterk verberging, en moeilik om in die vroeë stadium te vind. Sodra gevind, dit het dikwels ernstige korrosieskade veroorsaak, en selfs die dravermoë van komponente beïnvloed, wat baie maklik is om veiligheidsongelukke te veroorsaak. daarom, putkorrosie is die sleutel en moeilike punt in die korrosiebeskerming van gegalvaniseerde komponente.
Hier wil ek 'n persoonlike insig deel: in die pypleidingbedryf, die gegalvaniseerde laag olie- en gastransmissiepypleidings is ook baie geneig tot putkorrosie. Veral vir pypleidings wat in kusgebiede gelê word, pyplynlekkasieongelukke wat deur putkorrosie veroorsaak word, vind van tyd tot tyd plaas. Deur die putkorrosieverskynsels van pypleidings en torings te vergelyk, Ek het gevind dat die voorkoms van putkorrosie nie net verband hou met die Cl⁻-konsentrasie in die omgewing nie, maar ook aan die eenvormigheid van die gegalvaniseerde laag. Die dele met ongelyke gegalvaniseerde laagdikte en onsuiwerhede is meer geneig om die beginpunte van putkorrosie te wees. daarom, die verbetering van die eenvormigheid van die gegalvaniseerde laag en die vermindering van onsuiwerhede in die gegalvaniseerde laag is die sleutels om putkorrosie te voorkom.
3.2.3 Spleetkorrosie
Spleetkorrosie vind hoofsaaklik plaas by die gewrigte van gegalvaniseerde komponente, soos die voege tussen hoekstaal en verbindingsplate, die verbindings tussen boute en moere, en die skootgewrigte van komponente. Dit word gemanifesteer deur vinnige korrosie en afskilfering van die gegalvaniseerde laag binne-in die skeure, rooi roes op die staal substraat, en selfs los en vas komponent verbindings.
Die vorming van hierdie tipe korrosie is hoofsaaklik omdat die skeure by die komponentverbindings maklik reënwater ophoop, stof, korrosiewe media, ens., vorming “spleet oplossing”. Die suurstofkonsentrasie binne die skeure is laer as dié buite, die vorming van 'n “suurstofkonsentrasie sel”—die binnekant van die skeure is die anode en die buitekant is die katode, lei tot vinnige korrosie van die gegalvaniseerde laag en staalsubstraat binne die skeure. Op dieselfde tyd, die korrosieprodukte binne-in die skeure kan nie betyds ontslaan word nie, wat korrosie verder sal vererger en 'n bose kringloop sal vorm.
Tydens die ondersoek, Ek het gevind dat byna alle torings in diens vir meer as 5 jare het verskillende grade van spleetkorrosie by die komponentverbindings, veral die verbindings tussen boute en moere, wat die ernstigste geroes is. Die personeel van 'n bedryf- en instandhoudingstasie het vir ons gesê dat hulle elke jaar die toringboute ontroes en olie, maar hulle kan steeds nie spleetkorrosie heeltemal vermy nie. Sommige boute sit vas weens korrosie en kan nie uitmekaar gehaal word nie, dus moet hulle vervang word deur sny, wat nie net die bedryfs- en instandhoudingswerklading verhoog nie, maar ook skade aan die komponente kan veroorsaak.
Die kenmerke van spleetkorrosie is: korrosie word by die komponentskeure gekonsentreer, met sterk verberging en vinnige korrosietempo. Dit is maklik om die verbindingsprestasie van komponente te beïnvloed, en beïnvloed dan die algehele strukturele stabiliteit van die toring. Verder, skeurkorrosie vind dikwels gelyktydig met putkorrosie plaas, verergerende korrosieskade.
3.2.4 Spanningskorrosie krake
Spanningskorrosie krake is 'n korrosie mislukking vorm van gegalvaniseerde komponente onder die gekombineerde werking van “korrosiewe medium + stres”. Dit kom hoofsaaklik op die kragdraende komponente voor (soos hooftoringpote, diagonale hoek staal) en verbindingskomponente (soos hoësterkte boute) van die toring. Dit word gemanifesteer deur klein krake op die oppervlak van die komponente, wat geleidelik uitbrei en uiteindelik lei tot komponentbreuk.
Die vorming van hierdie tipe korrosie vereis twee nodige voorwaardes: een is die bestaan van korrosiewe media (soos industriële afvalgas, mariene soutsproei, ens.), en die ander is die bestaan van interne of eksterne spanning op die komponente (soos oorblywende spanning wat tydens vervaardiging gegenereer word, spanning en druk wat die toring tydens diens dra). Onder die optrede van korrosiewe media, die gegalvaniseerde laag op die oppervlak van die komponent is beskadig, en die korrosiewe media dring die staalsubstraat binne. Op dieselfde tyd, die bestaan van spanning sal mikrokrake op die oppervlak van die substraat veroorsaak. Die korrosiewe media versamel binne die krake, versnel die uitbreiding van die krake, en uiteindelik lei tot komponentbreuk.
Die voorkoms van spanningskorrosie-krake is relatief laag, maar die skade is groot. Sodra dit voorkom, dit sal direk lei tot die mislukking van toringkomponente en groot veiligheidsongelukke soos toringinstorting en kragoordragonderbreking veroorsaak. Volgens die “Statistiese Verslag oor Veiligheidsongelukke van Transmissielyne” vrygestel deur die Staatsrooster in 2024, in 2023, daar was 3 toring ineenstorting ongelukke veroorsaak deur spanning roes krake van toring komponente in China, alles wat in swaar industriële besoedelingsgebiede voorkom. Die hoofrede is dat die oorblywende spanning nie tydens die komponentvervaardigingsproses uitgeskakel is nie, en terselfdertyd, dit is lank deur industriële afvalgas verroes, lei tot spanningskorrosie krake.
Tydens die ondersoek, alhoewel ek nie met my eie oë gesien het dat die komponente met spanningskorrosie kraak nie, die bedryfs- en instandhoudingspersoneel het vir ons die foto's van relevante ongelukgevalle gewys—op 'n hoësterktebout, die gegalvaniseerde laag het afgedop, en daar was 'n duidelike kraak in die middel van die bout, wat deur die hele deursnee van die bout geloop het, lei uiteindelik tot boutbreuk, toring diagonale stut komponent val af, en toringhelling.
Om die eienskappe duideliker te vergelyk, vormingsredes en gevare van verskillende korrosietipes, Ek het Tabel uitgesorteer 2 hieronder gekombineer met ondersoekresultate en professionele kennis vir verwysing.
|
Tipe korrosie
|
Korrosie-eienskappe
|
Vorming Redes
|
Hoofdiensomgewing
|
Gevaarvlak
|
Moeilik herkenning
|
|
Eenvormige korrosie
|
Die gegalvaniseerde laag word eenvormig verdun, verpoeier en as 'n geheel afgeskil, en eenvormige rooi roes verskyn in die later stadium.
|
Omvattende effek van elektrochemiese korrosie en chemiese korrosie, korrosiewe media werk eenvormig op die komponentoppervlak.
|
Ligte atmosferiese omgewings soos landelike en voorstedelike gebiede.
|
★★☆☆☆
|
★☆☆☆☆ (Maklik om te herken)
|
|
Pitting korrosie
|
Pinhole-grootte korrosie putte verskyn op die gegalvaniseerde laag, wat geleidelik verdiep en perforeer om roesputte te vorm.
|
Halogeenione soos Cl⁻ dring die passiewe film binne, vorm plaaslike korrosieselle, en outokatalitiese korrosie veroorsaak.
|
Kusgebiede, sout-alkali-grond, noordelike sneeusmeltende soutgebiede.
|
★★★★★
|
★★★☆☆ (Moeilik om in die vroeë stadium te herken)
|
|
Spleetkorrosie
|
Gegalvaniseerde laag skil af en rooi roes verskyn by komponentskeure, met los en vasgesteekte verbindings.
|
Splete versamel korrosiewe media, suurstofkonsentrasie selle vorm, en korrosieprodukte kan nie ontslaan word nie.
|
Alle omgewings, veral vogtige en stowwerige gebiede.
|
★★★☆☆
|
★★★★☆ (Sterk verberging)
|
|
Spanningskorrosie krake
|
Klein krake verskyn op die komponentoppervlak, wat geleidelik uitbrei en uiteindelik lei tot breuk.
|
Gekombineerde werking van korrosiewe media en interne/eksterne spanning van komponente.
|
Swaar industriële besoedeling, kus- en ander gebiede met erge korrosie en groot komponent spanning.
|
★★★★★
|
★★★★★ (Uiters moeilik om te herken)
|
tafel 2 Vergelyking van hoofkorrosietipes van gegalvaniseerde komponente van transmissietorings
4. Hooffaktore wat korrosie van gegalvaniseerde komponente beïnvloed
Die roes van gegalvaniseerde komponente van transmissietorings is nie die gevolg van 'n enkele faktor nie, maar die gekombineerde werking van verskeie faktore soos omgewingsfaktore, komponent eie faktore, proses faktore, en bedryfs- en instandhoudingsfaktore. Tydens die ondersoek, Ek het gevind dat gegalvaniseerde komponente met dieselfde lewensduur en spesifikasies groot verskille in korrosiegraad onder verskillende omgewings het, verskillende vervaardigingsprosesse en verskillende bedryfs- en instandhoudingsvlakke - sommige is nog ongeskonde na 15 jare diens, terwyl ander ernstige korrosie mislukking na 5 jare diens.
Gekombineer met my professionele kennis, praktiese waarneming en die jongste bedryfsdata geraadpleeg, Ek som die hooffaktore wat die korrosie van gegalvaniseerde komponente beïnvloed in die volgende op 4 kategorieë. Elke kategorie faktore word in detail ontleed gekombineer met spesifieke ondersoeksake en persoonlike insigte, met die hoop om 'n doelgerigte basis te bied vir die formulering van beskermingsmaatreëls later.
4.1 Omgewings faktore (Kernbeïnvloedende faktore)
Omgewingsfaktore is die mees kernfaktore wat die korrosie van gegalvaniseerde komponente beïnvloed. Omdat die komponente vir 'n lang tyd aan die buitelug blootgestel word en direk deur die korrosiewe media in die omgewing geraak word, hoe sterker die korrosiwiteit van die omgewing, hoe vinniger die korrosietempo van die komponente. Volgens die ondersoekresultate, omgewingsfaktore sluit hoofsaaklik atmosferiese humiditeit in, korrosiewe media, temperatuur verandering, verligting, ens., waaronder atmosferiese humiditeit en korrosiewe media die grootste impak het.
4.1.1 Atmosferiese humiditeit
Atmosferiese humiditeit is 'n noodsaaklike voorwaarde vir die voorkoms van elektrochemiese korrosie - slegs wanneer 'n deurlopende waterfilm (dit wil sê, elektroliet oplossing) word op die oppervlak van gegalvaniseerde komponente gevorm, kan 'n galvaniese selkring gevorm word en elektrochemiese korrosie voorkom. daarom, hoe hoër die atmosferiese humiditeit, hoe langer die waterfilm op die komponentoppervlak bestaan, en hoe vinniger die elektrochemiese korrosietempo.
Volgens die nasionale atmosferiese humiditeit verspreiding data vrygestel deur die China Meteorological Data Network in 2024, die jaarlikse gemiddelde relatiewe humiditeit in suidelike China is 75%-85%, en dit in die noorde van China is 45%-65%. daarom, die korrosietempo van gegalvaniseerde komponente in die suide van China is 30%-50% vinniger as dié in die noorde van China. Ek het hierdie verskynsel ook tydens die ondersoek gevind: die integriteitskoers van die gegalvaniseerde laag torings in diens vir 8 jaar in 'n suidelike land is slegs 60%, terwyl dié van torings in diens vir 8 jaar in 'n noordelike graafskap is meer as 80%, en die korrosiegraad is aansienlik ligter.
Veral in die pruimreënseisoen in die suide, met voortdurende reënval en lugvog naby aan 100%, die waterfilm op die oppervlak van komponente kan nie lank droog word nie, die passiewe film van die gegalvaniseerde laag is beskadig, en die korrosietempo van sink word baie versnel. Na die pruimreënseisoen, sommige komponente sal duidelike poeier- en putkorrosie hê. Dit is heeltemal in ooreenstemming met die korrosiewet van pypleidings in suidelike China in die pypleidingbedryf—in die vogtige omgewing in die suide, die korrosietempo van pypleidings is baie hoër as dié in die droë gebiede in die noorde.
4.1.2 Korrosiewe medium
Korrosiewe medium is die sleutelfaktor wat die korrosie van gegalvaniseerde komponente versnel. Verskillende tipes korrosiewe media het verskillende korrosie-effekte op komponente, waaronder industriële besoedelingsmedia en mariene soutsproeimedia die sterkste korrosie-effekte het.
Industriële besoedelingsmedia sluit hoofsaaklik SO₂ in, NEE₂, HCl, stof, ens., wat hoofsaaklik afkomstig is van industriële ondernemings soos chemiese aanlegte, staal aanlegte, en termiese kragsentrales. Hierdie media sal chemies met die gegalvaniseerde laag reageer, beskadig die passiewe film, en versnel die korrosie van sink. Op dieselfde tyd, hierdie media los in die waterfilm op, wat die pH-waarde van die waterfilm sal verminder, vorm 'n suur elektrolietoplossing, en elektrochemiese korrosie te versnel. Tydens die ondersoek rondom 'n swaar industriële stad, Ek het gesien dat die gegalvaniseerde laag van die transmissietorings in hierdie area op groot skaal afgedop het na eers 6 jare diens, en die oppervlak van die komponente was bedek met rooi roes. Die bedryfs- en instandhoudingspersoneel het vir ons gesê dat die konsentrasie SO₂ in die atmosfeer in hierdie area so hoog as 0,15mg/m³ was, wat was 3 keer die nasionale standaard, en die korrosietempo van komponente was 2-3 keer as in landelike gebiede.
Marienesoutspuitmiddels sluit hoofsaaklik NaCl in, MgCl₂, ens., wat hoofsaaklik van mariene atmosfeer afkomstig is, en hul kernkorrosiekomponent is Cl⁻. Cl⁻ het 'n sterk penetrasievermoë, wat die passiewe film van die gegalvaniseerde laag kan binnedring, sneller putkorrosie en spleetkorrosie, en versnel komponentkorrosie. Volgens die jongste industrie data, die korrosietempo van gegalvaniseerde komponente in kusgebiede kan 8-12μm per jaar bereik, wat is 3-4 keer as in landelike gebiede. Sommige torings in kusgebiede moet elke keer heeltemal ontroes en weer gegalvaniseer word 5 jaar, met uiters hoë bedryfs- en instandhoudingskoste.
Daarbenewens, die grond in sout-alkali-landgebiede bevat baie soutstowwe, wat deur kapillêre aksie na die toringbasis sal styg en ankerboute, korrosie veroorsaak. In noordelike koue gebiede, sneeusmeltende sout word in die winter gebruik, en Cl⁻ in sneeusmeltende sout sal aan die komponentoppervlak kleef, wat ook korrosie sal versnel.
4.1.3 Temperatuurverandering en beligting
Alhoewel die impak van temperatuurverandering en beligting op die korrosie van gegalvaniseerde komponente nie so beduidend is soos dié van atmosferiese humiditeit en korrosiewe media nie, dit sal ook korrosie versnel onder langtermynaksie. Temperatuurverandering sal termiese uitsetting en sametrekking van die gegalvaniseerde laag veroorsaak, termiese spanning opwek. Langtermyn herhaalde termiese spanning sal krake en afskilfering van die gegalvaniseerde laag veroorsaak, wat duideliker is in gebiede met groot temperatuurverskil tussen dag en nag (soos hoë hoogte gebiede).
Verligting (veral ultraviolet lig) sal die veroudering en verpoeiering van die gegalvaniseerde laag versnel, beskadig die struktuur van die gegalvaniseerde laag, verminder die kompaktheid van die gegalvaniseerde laag, maak dit makliker vir korrosiewe media om binne te val, en versnel dan korrosie. Tydens die ondersoek in hoë hoogte gebiede, Ek het gesien dat die gegalvaniseerde laag van die boonste komponente van die toring (wat vir 'n lang tyd aan sterk ultraviolet lig blootgestel word) was aansienlik meer verpoeier as die onderste komponente. Die gegalvaniseerde laag van sommige boonste komponente sal afdop wanneer dit met die hand aangeraak word.
4.2 Komponent Eie Faktore
Komponent eie faktore sluit hoofsaaklik die materiaal in, deursnee vorm, oppervlaktoestand van die komponente, ens. Hierdie faktore sal die kwaliteit van die gegalvaniseerde laag en die adhesie van korrosiewe media beïnvloed, en beïnvloed dan die korrosietempo.
In terme van komponentmateriaal, die hoofmateriaal van toringkomponente is Q235-staal en Q355-staal. Die korrosiebestandheid van Q235-staal is effens erger as dié van Q355-staal. daarom, die korrosietempo van komponente van Q235-staal is effens vinniger as dié van komponente van Q355-staal. Tydens die ondersoek, Ek het gevind dat die deursnee-verlieskoers van hoekstaal gemaak van Q235-staal wat deur 'n vervaardiger vervaardig is, was 10% na 8 jare diens, terwyl dié van hoekstaal van Q355-staal slegs was 6% na 8 jare diens.
In terme van deursnee vorm, hoe meer kompleks is die dwarssnitvorm van die komponent, hoe makliker is dit om reënwater te versamel, stof en korrosiewe media, skeure vorm, en veroorsaak skeurkorrosie. Byvoorbeeld, die hoeke van hoekstaal en kanaalstaal, en die skootverbindings van verbindingsplate is almal gebiede met 'n hoë voorkoms van spleetkorrosie. Die komponente met sirkelvormige deursnee (soos die staalpype van staalpyptorings) is maklik vir reënwater en stof om af te gly, nie maklik om te versamel nie, en die korrosietempo is relatief stadig.
In terme van oppervlaktoestand, die grofheid en netheid van die komponentoppervlak sal die eenvormigheid en adhesie van die gegalvaniseerde laag beïnvloed. Komponente met buitensporige growwe oppervlaktes, brame, oksiedskaal en ander defekte het ongelyke gegalvaniseerde laagdikte, wat geneig is tot swak skakels en die beginpunt van korrosie word. Komponente met swak oppervlak-netheid en olievlekke, stof en ander onsuiwerhede sal lei tot swak kombinasie tussen die gegalvaniseerde laag en die substraat, maklike afskilfering, en versnelde korrosie.
4.3 Prosesfaktore
Prosesfaktore sluit hoofsaaklik galvaniseringsproses in, vervaardigingsproses, samestelling proses, ens. Hierdie faktore bepaal direk die kwaliteit van die gegalvaniseerde laag, en beïnvloed dan die korrosieprestasie van die komponente. Dit is ook die faktor wat ek die diepste gevoel het tydens die ondersoek—onder dieselfde omgewing, die korrosiegraad van komponente met verskillende vervaardigingsprosesse verskil baie.
In terme van galvanisering proses, soos vroeër genoem, die anti-roes effek van warm-dip galvanisering is beter as dié van elektro-galvanisering, en die anti-roes effek van sandblaas ontroes voorbehandeling is beter as dié van beitsbehandeling. Die rasionaliteit van sinkoplossingtemperatuur en onderdompeltyd beïnvloed ook die dikte en adhesie van die gegalvaniseerde laag. Tydens die ondersoek, Ek het gevind dat die korrosietempo van komponente behandel word deur warm-dip-galvanisering + sandstraal ontroes is meer as 60% stadiger as dié van komponente wat deur elektro-galvanisering behandel is + beit.
In terme van vervaardigingsproses, die oorblywende spanning wat tydens komponentvervaardiging gegenereer word, sal die risiko van spanningskorrosie-krake verhoog. Swak sweisgehalte van komponente sal lei tot maklike afskilfering van die gegalvaniseerde laag by die sweislasse, veroorsaak korrosie by die sweisverbindings. Tydens die ondersoek in 'n toringvervaardigingsfabriek, Ek het gesien dat die gegalvaniseerde laag by die sweislasse van sommige gelaste komponente afgedop het. Die fabriekspersoneel het verduidelik dit was omdat die temperatuur by die sweislas te hoog was tydens sweiswerk, lei tot uitbranding van die gegalvaniseerde laag, en die daaropvolgende hergalvanisering was nie deeglik nie, lei tot korrosie.
4.4 Bedryfs- en instandhoudingsfaktore
Bedryfs- en instandhoudingsfaktore is die sleutelfaktore om die korrosie van gegalvaniseerde komponente te vertraag en die veilige werking van transmissietorings te verseker. Selfs al word die komponente met hoë gehalte vervaardig, indien die werking en instandhouding nie in plek is nie, die korrosietempo sal versnel word, en die dienslewe van die komponente sal aansienlik verkort word. Dit is in ooreenstemming met die bedryfs- en instandhoudingskonsep van die pyplynbedryf——”presiese instandhouding kan die dienslewe van toerusting verleng deur 30% of meer”.
Die belangrikste bedryfs- en instandhoudingsfaktore sluit die perfeksie van die inspeksiestelsel in, die tydigheid van onderhoud, en die professionaliteit van die instandhoudingspersoneel. 'n Goeie inspeksiestelsel kan verseker dat korrosie verborge gevare in die vroeë stadium gevind word en betyds hanteer word, die verdere ontwikkeling van korrosie te vermy. Tydige instandhouding, soos ontroes, aanraakbedekking en skoonmaak, kan die inval van korrosiewe media effektief blokkeer en die korrosieproses vertraag. Die professionaliteit van instandhoudingspersoneel bepaal of die instandhoudingsmetodes, materiaal en prosesse is toepaslik, wat die onderhoudseffek direk beïnvloed.
Tydens die ondersoek, Ek het gevind dat daar 'n beduidende verskil was in die korrosiegraad van torings onder die bestuur van verskillende bedryfs- en instandhoudingstasies. 'n Bedryf- en instandhoudingstasie in Noord-China het 'n “digitale inspeksie” stelsel. Inspekteurs gebruik mobiele terminale om elke maand die korrosiestatus van elke toring aan te teken, insluitend die ligging van korrosie, tipe korrosie en korrosiegraad, en laai die data op na die agtergrondbestuurstelsel. Sodra korrosie verborge gevare gevind word, die stelsel sal outomaties 'n instandhoudingstaak uitreik, en instandhoudingspersoneel sal gereël word om dit binne te hanteer 7 werksdae. Die korrosiegraad van torings onder sy bestuur is oor die algemeen lig, en die gemiddelde dienslewe van komponente word met ongeveer verleng 5 jaar vergeleke met die bedryfsgemiddelde.
Inteendeel, 'n bedryfs- en instandhoudingstasie in 'n afgeleë bergagtige gebied het onvoldoende mannekrag en agterste instandhoudingskonsepte. Die inspeksiesiklus van torings is een keer per jaar, en die inspeksie is hoofsaaklik handmatige visuele inspeksie, wat moeilik is om verborge korrosiegevare soos putkorrosie en spleetkorrosie te vind. Instandhouding word dikwels vertraag totdat die komponente duidelike korrosiefaling het (soos groot-area afskilfering van die gegalvaniseerde laag en rooi roes op die substraat), wat nie net die onderhoudskoste verhoog nie, maar ook potensiële veiligheidsgevare inhou. Tydens die ondersoek, ons het dit gevind 30% van die torings in hierdie area het komponente met meer deursneeverlies 10%, wat dringend vervang moet word.
Daarbenewens, die keuse van onderhoudsmateriaal beïnvloed ook die onderhoudseffek. Sommige bedryfs- en instandhoudingseenhede kies goedkoop anti-roesverf wat nie by die gegalvaniseerde laag pas vir aanpasbedekking nie. Die adhesie tussen hierdie soort verf en die gegalvaniseerde laag is swak, en dit is maklik om af te skil nadat dit vir 'n kort rukkie aan die buite-omgewing blootgestel is, wat nie 'n beskermende rol kan speel nie en selfs korrosie versnel as gevolg van die ophoping van water en stof tussen die verflaag en die gegalvaniseerde laag.
5. Korrosiebeskermingsmaatreëls en Ingenieurswese-gevalanalise
Gebaseer op die sistematiese ontleding van die korrosiemeganisme, hoof tipes korrosie en beïnvloedende faktore van gegalvaniseerde komponente, gekombineer met die skrywer se ondersoekpraktyk, professionele kennis en bedryfservaring, hierdie hoofstuk stel geteikende korrosiebeskermingsmaatreëls uit twee kernstadia voor: vervaardiging stadium (bronvoorkoming) en bedryf- en instandhoudingstadium (proses beheer). Die beginsel van “eerste voorkoming, kombinasie van voorkoming en beheer, en klassifikasie van beskerming” word nagekom, en die ekonomie, praktiese en langtermyndoeltreffendheid van beskermingsmaatreëls word ten volle oorweeg. Op dieselfde tyd, gekombineer met spesifieke ingenieursgevalle, die toepassingseffekte van hierdie maatreëls word geverifieer en ontleed, om praktiese verwysing te verskaf vir die ingenieurspraktyk van korrosiebeskerming van gegalvaniseerde komponente van transmissietorings.
5.1 Beskermingsmaatreëls in vervaardigingstadium (Bronvoorkoming)
Die vervaardigingstadium is die bron van die beheer van die korrosie van gegalvaniseerde komponente. Die kwaliteit van komponente wat in hierdie stadium vervaardig word, bepaal direk hul aanvanklike korrosiebestandheid. daarom, die versterking van die gehaltebeheer van die vervaardigingstadium en die optimalisering van die vervaardigingsproses kan die korrosiebestandheid van gegalvaniseerde komponente fundamenteel verbeter en die verborge korrosiegevare in die latere diensproses verminder. Gekombineer met die ondersoek van toringvervaardigingsfabrieke en die professionele kennis van die pypleidingbedryf, die spesifieke beskermingsmaatreëls is soos volg:
5.1.1 Optimaliseer die galvaniseringsproses en verbeter die kwaliteit van gegalvaniseerde laag
Die galvaniseringsproses is die kernskakel wat die korrosiebestandheid van gegalvaniseerde komponente beïnvloed. Die sleutel tot die optimalisering van die galvaniseringsproses is om die voorbehandelingsproses en galvaniseringsparameters streng te beheer, om te verseker dat die gegalvaniseerde laag voldoende dikte het, eenvormige verspreiding en sterk adhesie. Spesifiek, kan die volgende maatreëls getref word:
Eerste, gebruik gevorderde voorbehandelingstegnologie. Vir komponente wat in moeilike omgewings soos kusgebiede gebruik word, swaar industriële gebiede en hoë humiditeit gebiede, sandstraal ontroes moet as die belangrikste voorbehandelingsmetode aanvaar word, en pekel + fosfatering + waterwas kan as 'n hulpbehandeling aangeneem word. Sandblaas ontroes kan die oksiedskaal deeglik verwyder, roes, olievlekke en brame op die oppervlak van komponente, maak dat die oppervlak van komponente 'n sekere grofheid bereik (gewoonlik 40-80μm), wat bevorderlik is vir die kombinasie van die gegalvaniseerde laag en die staalsubstraat. In vergelyking met die tradisionele pekel ontroes, sandblaas ontroes kan vermy die “oorbesit” verskynsel van komponente, verminder die oppervlakdefekte van komponente, en verbeter die eenvormigheid en adhesie van die gegalvaniseerde laag. Volgens die vergelykende toetsresultate van die skrywer se kursuseksperiment, die adhesie van die gegalvaniseerde laag na sandblaas ontroes is 20%-30% hoër as dit na piekel ontroes, en die soutsproeiweerstand word met meer as verhoog 50%.
tweede, beheer die galvaniseringsprosesparameters streng. Die temperatuur van die sinkoplossing moet streng beheer word by 440-460 ℃. As die temperatuur te hoog is, die reaksiespoed tussen sink en staal sal te vinnig wees, wat sal lei tot ongelyke dikte van die gegalvaniseerde laag, swak adhesie en maklike afskilfering; as die temperatuur te laag is, die sinkoplossing sal hoë viskositeit hê, wat moeilik is om 'n eenvormige gegalvaniseerde laag te vorm, en die dikte van die gegalvaniseerde laag sal nie aan die vereistes voldoen nie. Die onderdompeltyd moet aangepas word volgens die dikte van die komponente: vir dunwandige komponente (dikte minder as 10 mm), die onderdompeltyd is 2-4min; vir dikwandige komponente (dikte meer as 10 mm), die onderdompeltyd is 4-6min, om te verseker dat die dikte van die gegalvaniseerde laag aan die vereistes van GB/T 2694—2023 voldoen (lasdraende komponente nie minder nie as 86μm, nie-draende komponente nie minder nie as 65μm).
derde, voeg post-galvaniserende passiveringsbehandeling by. Na galvanisering, die komponente kan met chromaatpassivering of driewaardige chroompassivering behandel word om 'n digte passiveringsfilm op die oppervlak van die gegalvaniseerde laag te vorm. Die passiveringsfilm kan die gegalvaniseerde laag effektief van die eksterne korrosiewe media isoleer, voorkom die oksidasie en korrosie van sink, en die korrosiebestandheid van die komponente verder te verbeter. Op dieselfde tyd, die passiveringsfilm kan ook die voorkoms van die gegalvaniseerde laag verbeter en die slytasie van die gegalvaniseerde laag tydens vervoer en montering verminder. Daar moet kennis geneem word dat chromaatpassivering sekere omgewingsbesoedeling het, dus driewaardige chroompassivering (omgewingsbeskerming passivering) word aanbeveel in praktiese toepassing.
5.1.2 Verbeter die vervaardigingsproses en verminder verborge gevare
Die defekte in die vervaardigingsproses van komponente sal lei tot die vermindering van die kwaliteit van die gegalvaniseerde laag en die toename van korrosie verborge gevare. daarom, die verbetering van die vervaardigingsproses en die uitskakeling van die defekte in die vervaardigingsproses is belangrike maatreëls om die korrosiebestandheid van gegalvaniseerde komponente te verbeter. Spesifieke maatreëls sluit in:
Eerste, elimineer die oorblywende spanning van komponente. 'n Groot hoeveelheid oorblywende spanning sal tydens die sny gegenereer word, buig, sweiswerk en ander prosesse van komponente. Die bestaan van oorblywende spanning sal nie net die meganiese eienskappe van komponente verminder nie, maar ook die risiko van spanningskorrosie-krake verhoog. daarom, na die vervaardiging van komponente, hitte behandeling (soos uitgloeibehandeling) of vibrasieverouderingsbehandeling moet aangeneem word om die oorblywende spanning binne die komponente uit te skakel. Die uitgloeitemperatuur word beheer teen 600-700 ℃, en die hittepreserveringstyd is 2-3h, wat effektief meer as kan uitskakel 80% van die oorblywende spanning. Tydens die ondersoek in 'n groot toring vervaardigingsfabriek, ons het gevind dat die komponente na vibrasieverouderingsbehandeling 'n voorkomssyfer van spanningskorrosie-krake het 90% laer as dié van komponente sonder stres eliminasie behandeling.
tweede, verbeter die sweiskwaliteit van komponente. Sweisdefekte (soos sweis krake, porieë, onvolledige penetrasie) sal lei tot swak kombinasie tussen die gegalvaniseerde laag en die substraat by die sweislasse, en die sweisverbindings is geneig tot korrosie. daarom, die sweisproses moet geoptimaliseer word: gebruik lae-waterstof sweisstaaf of gasbeskermde sweistegnologie om sweisdefekte te verminder; beheer die sweistemperatuur en sweisspoed om uitbranding van die gegalvaniseerde laag by die sweislasse te voorkom; vir komponente wat na gegalvanisering gesweis moet word, 'n spesiale anti-roes herstelmiddel (soos sinkryke verf) moet gebruik word vir aanpasbehandeling na sweiswerk om die integriteit van die anti-roeslaag by die sweislasse te verseker.
derde, die strukturele ontwerp van komponente te optimaliseer. Die strukturele ontwerp van komponente moet die vorming van dooie hoeke en skeure sover moontlik vermy, om die ophoping van reënwater te voorkom, stof en korrosiewe media en verminder die voorkoms van spleetkorrosie. Byvoorbeeld, die skootvoege van verbindingsplate moet ontwerp word met dreineringsgate om die afvoer van reënwater te vergemaklik; die hoeke van hoekstaal en kanaalstaal moet afgerond wees om die ophoping van stof en korrosiewe media te verminder; die oppervlak van komponente moet so glad as moontlik wees om die adhesie van korrosiewe media te verminder. Vir komponente wat in kusgebiede en swaar nywerheidsgebiede gebruik word, die strukturele ontwerp moet meer geneig wees tot korrosievoorkoming, en die aantal skeure moet tot die grootste mate verminder word.
5.1.3 Kies hoëprestasie-materiale en verbeter komponent-korrosieweerstand
Die keuse van komponentmateriaal beïnvloed die korrosiebestandheid van gegalvaniseerde komponente direk. Vir transmissietorings wat in verskillende diensomgewings gebruik word, toepaslike hoëprestasiemateriaal moet gekies word om die algehele korrosiebestandheid van komponente te verbeter, verminder die korrosietempo, en verleng die dienslewe. Spesifieke voorstelle is soos volg:
Eerste, kies weerbestande staal vir komponente in ligte korrosie-omgewings. Weerbestande staal (soos Q235NH, Q355NH) bevat legeringselemente soos Cu, P, Kr, In, wat 'n digte en stabiele beskermende film op die oppervlak in die atmosferiese omgewing kan vorm. Die beskermende film kan die staalsubstraat effektief van korrosiewe media isoleer, speel 'n goeie rol teen roes. Die korrosietempo van weerbestande staal is 1/5-1/10 van dié van gewone koolstofstaal. Alhoewel die aanvanklike koste van weerbestande staal is 15%-20% hoër as dié van gewone koolstofstaal, die langtermyn bedryfs- en instandhoudingskoste word aansienlik verminder, wat geskik is vir torings in landelike gebiede, voorstede en ander ligte korrosie-omgewings.
tweede, kies gegalvaniseerde aluminiumlegeringsstaal vir komponente in harde korrosie-omgewings. Vir torings in kusgebiede, swaar nywerheidsgebiede en sout-alkali-grondgebiede, gegalvaniseerde aluminiumlegeringsstaal kan aangeneem word. Die laag van gegalvaniseerde aluminiumlegering is saamgestel uit 55% aluminium, 43.5% sink en 1.5% silikon. Die korrosiebestandheid van die legeringslaag is 2-3 keer dié van die suiwer sinklaag. Aluminium in die legeringslaag kan 'n digte Al₂O₃-beskermende film op die oppervlak vorm, wat sterk weerstand teen Cl⁻- en SO₂-korrosie het. Op dieselfde tyd, die legeringslaag het goeie adhesie en slytasieweerstand, wat putkorrosie en spleetkorrosie effektief kan voorkom. Volgens die industrie toets data, die lewensduur van gegalvaniseerde aluminiumlegeringskomponente in kusgebiede kan bereik 40-50 jaar, wat twee keer dié van suiwer warmgegalvaniseerde komponente is.
derde, kies hoë-sterkte korrosiebestande boute vir die koppeling van komponente. Hoësterkte boute is sleutelverbindingskomponente van transmissietorings, en hul korrosie mislukking sal die strukturele stabiliteit van die toring direk beïnvloed. Vir boute wat in moeilike omgewings gebruik word, hoë-sterkte korrosiebestande boute (soos 10.9S gegalvaniseerde aluminiumlegeringsboute, vlekvrye staal boute) gekies kan word. Hierdie boute het nie net 'n hoë meganiese sterkte nie, maar het ook goeie weerstand teen korrosie, wat korrosie versteuring en breuk effektief kan vermy. Daarbenewens, die skroefdraad van die boute kan bedek word met anti-korrosie ghries om die korrosie weerstand verder te verbeter.
5.2 Beskermingsmaatreëls in bedryfs- en instandhoudingstadium (Proses beheer)
Die bedryf- en instandhoudingstadium is die sleutelskakel om die korrosie van gegalvaniseerde komponente te vertraag en die veilige werking van transmissietorings te verseker. Selfs al word die komponente met hoë gehalte vervaardig, wetenskaplike en gestandaardiseerde werking en instandhouding is nodig om hul anti-roesprestasie volle speling te gee en hul lewensduur te verleng. Gekombineer met die ondersoek van bedryfs- en instandhoudingstasies en die bedryfs- en instandhoudingservaring van die pypleidingbedryf, die spesifieke beskermingsmaatreëls in die bedryf- en instandhoudingstadium is soos volg:
5.2.1 Verbeter daaglikse inspeksiestelsel en ontdek verborge gevare betyds
Die vestiging van 'n wetenskaplike en perfekte daaglikse inspeksiestelsel is die uitgangspunt om tydige korrosie-verborge gevare te ontdek en doelgerigte instandhouding uit te voer. Volgens die erns van die diensomgewing van die torings, 'n hiërargiese inspeksiestelsel moet ingestel word om te realiseer “geklassifiseerde inspeksie, presiese vroeë waarskuwing”.
Eerste, formuleer 'n hiërargiese inspeksiesiklus. Vir torings in harde korrosie-omgewings (Kusgebiede, swaar nywerheidsgebiede, hoë humiditeit gebiede, sout-alkali-grondgebiede), die inspeksiesiklus moet tot een keer per kwartaal verkort word; vir torings in ligte korrosie-omgewings (landelike gebiede, voorstede), die inspeksiesiklus kan een keer per jaar wees; vir sleuteltorings (soos torings naby belangrike fasiliteite, groot-span torings), die inspeksiesiklus moet verkort word tot een keer per maand. Daarbenewens, na uiterste weer (soos swaar reën, sterk wind, swaar sneeu), bykomende inspeksies moet uitgevoer word om te kyk of die gegalvaniseerde laag komponente beskadig is en of daar korrosie is.
tweede, neem 'n kombinasie van handmatige inspeksie en moderne opsporingstegnologie aan. Handmatige inspeksie word hoofsaaklik gebruik om die ooglopende korrosieverskynsels van komponente na te gaan, soos groot-area afskilfering van die gegalvaniseerde laag, rooi roes op die substraat, los verbindings van komponente, ens. Vir verborge korrosiegevare soos putkorrosie, skeurkorrosie en spanningskorrosie krake, moderne opsporingstegnologieë soos ultrasoniese toetsing, infrarooi termiese beelding en korrosiesensormonitering moet ingestel word. Ultrasoniese toetsing kan die deursneeverlies van komponente wat deur korrosie veroorsaak word, opspoor; infrarooi termiese beelding kan die plaaslike korrosie van komponente opspoor deur die temperatuurverskil op die komponentoppervlak op te spoor; korrosiesensors kan die korrosietempo van komponente intyds monitor en vroeë waarskuwing van korrosie besef.
derde, 'n digitale inspeksie- en bestuursplatform te vestig. Teken die inspeksiedata aan (korrosie plek, tipe korrosie, korrosie graad, instandhoudingsvoorstelle, ens.) in die digitale platform, vestig a “een toring een lêer” bestuurstelsel. Die platform kan die korrosiedata analiseer en beoordeel, voorspel die korrosie-ontwikkelingstendens van komponente, en reik instandhoudingstake outomaties uit, ten einde die informatisering en intelligensie van bedryf en instandhouding te realiseer.
5.2.2 Tydige Ontroesing, Opknapbedekking en vertraagde korrosie
Sodra korrosie tydens die inspeksie gevind word, dit moet betyds hanteer word volgens die korrosiegraad om die verdere ontwikkeling van korrosie te vermy. Die beginsel van “gegradeerde behandeling, toepaslike maatreëls” nagekom moet word, en verskillende instandhoudingsmetodes moet volgens die korrosiegraad aangeneem word:
Eerste, behandeling van geringe korrosie. Vir komponente met effense korrosie (die gegalvaniseerde laag is effens verpoeier, geen blootstelling aan die substraat nie, korrosie area minder as 5%), handslyp of sandblaas kan gebruik word om die roes en gepoeierde gegalvaniseerde laag op die oppervlak te verwyder, en dan die anti-roesverf wat by die gegalvaniseerde laag pas (soos sinkryke verf, fluorkoolstof verf) kan aangewend word vir aanpasbedekking. Die dikte van die aanpasverflaag moet ooreenstem met die gegalvaniseerde laag, gewoonlik 80-100μm. Wanneer die verf aangebring word, die oppervlak van die komponente moet skoon en droog gehou word om die adhesie van die verflaag te verseker.
tweede, behandeling van matige korrosie. Vir komponente met matige korrosie (die gegalvaniseerde laag is gedeeltelik afgeskil, die substraat is gedeeltelik blootgestel, korrosie area is 5%-20%, deursnee verlies is minder as 10%), sandblaas ontroes moet gebruik word om die roes en oorblywende gegalvaniseerde laag op die oppervlak deeglik te verwyder, en dan moet hergalvanisering of swaar anti-korrosiebedekkingsbehandeling uitgevoer word. Hergalvanisering kan die teen-roesprestasie van die komponente tot die oorspronklike vlak herstel, maar die koste is relatief hoog; swaar anti-roes deklaag (soos drie-laag PE coating) het goeie weerstand teen korrosie, lae koste, en is geskik vir komponente wat moeilik is om uitmekaar te haal en weer te galvaniseer.
derde, behandeling van ernstige korrosie. Vir komponente met erge korrosie (die gegalvaniseerde laag is heeltemal afgeskil, die substraat is heeltemal blootgestel, korrosie area meer as 20%, deursnee verlies meer as 10%), hulle moet betyds vervang word om veiligheidsongelukke te vermy. Wanneer komponente vervang word, nuwe komponente wat aan die korrosiebeskermingsvereistes voldoen, moet gekies word, en die installasieproses moet gestandaardiseer word om skade aan die gegalvaniseerde laag tydens installasie te voorkom.
Daarbenewens, vir torings in harde korrosie-omgewings, periodieke instandhouding teen roes kan uitgevoer word. 'n laag anti-roes deklaag kan elke keer op die oppervlak van die gegalvaniseerde laag aangebring word 5-8 jaar om 'n te vorm “gegalvaniseerde laag + anti-roes deklaag” dubbele beskermingstelsel, wat die lewensduur van komponente effektief kan verleng.
5.2.3 Versterk skoonmaak en onderhoud en verminder korrosiewe medium adhesie
Gereelde skoonmaak van die oppervlak van transmissietoringkomponente is 'n effektiewe maatreël om die adhesie van korrosiewe media te verminder en korrosie te vertraag. Volgens die diensomgewing van die torings, doelgerigte skoonmaak- en instandhoudingsmaatreëls moet getref word:
Eerste, skoonmaak van komponente in industriële gebiede. Vir torings naby industriële gebiede, die oppervlak van komponente is maklik om aan stof te heg, industriële afvalgasdeeltjies en ander korrosiewe neerslae. Hoëdruk watergewere (waterdruk beheer teen 10-15MPa) kan gebruik word om die komponente gereeld skoon te maak (een keer elke 6 maande). Die skoonmaakwater moet skoon kraanwater wees, en skoonmaakmiddel kan gepas bygevoeg word vir moeilik-skoonmaakbare neerslae. Na skoonmaak, die oppervlak van die komponente moet betyds gedroog word om die vorming van 'n waterfilm te vermy.
tweede, skoonmaak van komponente in kusgebiede. Vir torings in kusgebiede, die oppervlak van komponente is maklik om aan soutsproeineerslae vas te hou (wat Cl⁻ bevat). Na swaar reën, vars water moet gebruik word om die oppervlak van komponente betyds te was om die konsentrasie Cl⁻ op die oppervlak te verminder. Vir toringbasisse en ankerboute, gereelde skoonmaak (een keer elke 3 maande) uitgevoer kan word, en anti-roesvet kan na skoonmaak aangewend word om die korrosiebestandheid verder te verbeter.
derde, skoonmaak van komponentskeure. Die skeure van komponente (soos bout-moer verbindings, hoek staalverbindingsplaatverbindings) is maklik om stof te versamel, reënwater en korrosiewe media. ’n Sagte borsel of lugkompressor kan gebruik word om die skeure gereeld skoon te maak (een keer elke 3 maande) om die opgehoopte stowwe te verwyder en die voorkoms van skeurkorrosie te vermy. Na skoonmaak, korrosieweermiddel kan op die skeure toegedien word om die indringing van korrosiewe media te blokkeer.
Vierde, beskerming van toringbasisse. Die toringbasisse en ankerboute is in die grond begrawe, wat maklik deur korrosiewe stowwe in die grond verroes word. Maatreëls soos die stel van roeswerende slote en isoleer lae kan getref word: grawe anti-roes slote (breedte 50 cm, diepte 60 cm) rondom die toringbasis, vul die slote met anti-roes materiaal (soos gruis, asfalt), en verhoed dat die korrosiewe stowwe in die grond die toringbasis binnedring; lê 'n anti-roes isolerende laag (soos asfalt vilt, poliëtileen film) tussen die toringbasis en die grond om die kontak tussen die toringbasis en die korrosiewe grond te isoleer.
5.2.4 Vestig korrosiemoniteringstelsel en realiseer presiese instandhouding
Met die vinnige ontwikkeling van digitale tegnologie, Internet van Dinge (IoT) en kunsmatige intelligensie, die vestiging van 'n intelligente korrosiemoniteringstelsel het die ontwikkelingstendens van korrosiebeskerming van transmissietoringkomponente geword. Die stelsel kan die korrosiestatus van komponente intyds monitor, besef vroeë waarskuwing van korrosie en presiese instandhouding, vermy blinde onderhoud, en bedryfs- en instandhoudingskoste te verminder.
Eerste, installeer korrosiemoniteringssensors. Korrosie sensors (soos lineêre polarisasie weerstandsensors, elektrochemiese impedansie sensors) word op sleutelkomponente van transmissietorings geïnstalleer (hooftoringpote, hoë-sterkte boute, toring basisse), wat die korrosietempo kan monitor, korrosiepotensiaal en omgewingsparameters (atmosferiese humiditeit, temperatuur, Cl⁻ konsentrasie, SO₂ konsentrasie) van komponente in reële tyd. Die sensors word deur draadlose kommunikasietegnologie aan die agtergrondbestuurplatform gekoppel (soos 5G, LoRa), en die moniteringsdata word intyds na die platform oorgedra.
tweede, bou 'n data-analise- en vroeë waarskuwingsplatform. Die agtergrondplatform versamel en stoor die moniteringsdata, en gebruik groot data en kunsmatige intelligensie-algoritmes om die data te ontleed. Volgens die korrosietempo en omgewingsparameters, die platform kan die korrosie-ontwikkelingstendens van komponente voorspel, drie-vlak vroeë waarskuwing op te stel (normaal, aandag, gevaar), en vroegtydige waarskuwingsinligting aan bedryfs- en instandhoudingspersoneel uitreik wanneer die korrosiestatus die veiligheidsdrempel oorskry.
derde, realiseer presiese instandhouding gebaseer op moniteringsdata. Volgens die monitering data en vroeë waarskuwing inligting van die stelsel, bedryfs- en instandhoudingspersoneel kan geteikende instandhouding uitvoer: vir komponente met normale korrosiestatus, geen onderhoud is nodig nie; vir komponente met aandag-vlak vroeë waarskuwing, inspeksie en skoonmaak te versterk; vir komponente met gevaarvlak vroeë waarskuwing, ontroesing uitvoer, aanraakbedekking of vervanging betyds. Hierdie soort presiese instandhouding verbeter nie net die instandhoudingsdoeltreffendheid nie, maar verminder ook die bedryfs- en instandhoudingskoste. Volgens die toepassingspraktyk van 'n kragnetwerkmaatskappy, die intelligente korrosiemoniteringstelsel kan die bedryf- en instandhoudingskoste van torings met 40%-50%.
5.3 Ingenieursgevalle-analise
Om die toepassingseffek van bogenoemde korrosiebeskermingsmaatreëls te verifieer, hierdie hoofstuk neem die 220kV-kustransmissielyn in 'n sekere stad in Oos-China as 'n voorbeeld vir ontleding. Die lyn is 86 km lank, met 218 transmissie torings. Dit is in 'n tipiese mariene atmosferiese omgewing geleë, met hoë lugvogtigheid (jaarlikse gemiddelde relatiewe humiditeit 82%), hoë Cl⁻-konsentrasie (jaarlikse gemiddelde Cl⁻-konsentrasie 0.08mg/m³), en ernstige korrosie van gegalvaniseerde komponente. Voorheen 2021, die lyn het die tradisionele warm-dip-galvaniseringsproses en handmatige inspeksiemodus aangeneem, en die korrosieprobleem van komponente was prominent. Die komponente moes elke keer in groot hoeveelhede vervang word 5 jaar, en die jaarlikse bedryfs- en instandhoudingskoste oorskry 8 miljoen yuan.
in 2021, die bedryfs- en instandhoudingseenheid het 'n omvattende anti-korrosie-transformasie van die lyn uitgevoer, die kombinasie van bronvoorkoming en prosesbeheerbeskermingsmaatreëls wat in hierdie artikel voorgestel word, aan te neem. Die spesifieke transformasiemaatreëls is soos volg:
1. Vervaardigingstadium transformasie: Alle vervangingskomponente gebruik gegalvaniseerde aluminiumlegeringsstaal, en die galvaniseringsproses neem sandblaas-ontroes aan + warm-dip-galvanisering-aluminium legering + driewaardige chroompassivering. Die dikte van die gegalvaniseerde aluminiumlegeringslaag word beheer teen 100-110μm, wat hoër is as die nasionale standaard. Op dieselfde tyd, die komponente word aan vibrasieverouderingsbehandeling onderwerp om oorblywende spanning uit te skakel; die strukturele ontwerp van die komponente is geoptimaliseer, en dreineringsgate word by die skootverbindings van verbindingsplate bygevoeg om spleetkorrosie te verminder.
2. Bedryf en instandhouding stadium transformasie: 'n Hiërargiese inspeksiestelsel word ingestel, en die inspeksiesiklus van torings word tot een keer per kwartaal verkort. 50 sleuteltorings word gekies om korrosiemoniteringssensors te installeer, en 'n intelligente korrosiemonitering en vroeë waarskuwingsplatform is gebou om intydse monitering van komponentkorrosiestatus te realiseer; die komponente word elke keer met vars water skoongemaak 6 maande om soutsproeineerslae te verwyder; vir komponente met effense korrosie, tydige ontroes en opknapbedekking word uitgevoer, en sinkryke verf wat by die gegalvaniseerde aluminiumlegeringslaag pas, word vir bywerking gebruik; die toringbasisse is toegerus met anti-roes slote en isoleer lae om grondkorrosie te voorkom.
Na 3 jare van operasie (2021-2024), die bedryfs- en instandhoudingseenheid het 'n omvattende inspeksie en evaluering van die lyn uitgevoer. Die inspeksieresultate toon dat die transformasie-effek merkwaardig is:
1. Korrosiestatus van komponente: Die integriteitskoers van die gegalvaniseerde aluminiumlegeringslaag van komponente is meer as 95%, en daar is geen ooglopende putkorrosie nie, skeurkorrosie en spanningskorrosie krake. Slegs 3% van die komponente het effense verpoeiering van die gegalvaniseerde aluminiumlegeringslaag, en geen substraatblootstelling vind plaas nie. Die deursnee verlies van komponente is minder as 2%, wat baie laer is as die toegelate veiligheidsreeks (10%).
2. Bedryf- en instandhoudingskoste: Die jaarlikse bedryfs- en instandhoudingskoste van die lyn word verminder tot 3.2 miljoen yuan, wat is 60% laer as dit voor die transformasie (8 miljoen yuan). Die aantal komponentvervangings word verminder vanaf 200 per jaar aan 15 per jaar, wat die instandhoudingswerklading en -koste aansienlik verminder.
3. Dienslewe voorspelling: Volgens die korrosietempo wat deur die stelsel gemonitor word, die lewensduur van die komponente word voorspel om te bereik 45-50 jaar, wat twee keer dié van die oorspronklike suiwer warmgegalvaniseerde komponente is (20-25 jaar).
Hierdie saak toon ten volle dat die kombinasie van beskermingsmaatreëls in die vervaardiging stadium (optimalisering van die galvaniseringsproses, vervaardigingsproses te verbeter, hoë-prestasie materiaal te kies) en bedryf- en instandhoudingstadium (inspeksiestelsel te verbeter, tydige instandhouding, versterking van skoonmaak, intelligente moniteringstelsel te vestig) kan die korrosieprobleem van gegalvaniseerde komponente in moeilike omgewings effektief oplos, verbeter die korrosiebestandheid van komponente, bedryf- en instandhoudingskoste te verminder, en verleng die dienslewe van transmissietorings. Die beskermingsmaatreëls wat in hierdie artikel voorgestel word, het sterk praktiese en bruikbaarheid, en kan verwysing verskaf vir die korrosiebeskerming van gegalvaniseerde komponente van transmissietorings in soortgelyke omgewings.
6. Huidige probleme en toekomstige ontwikkelingsvooruitsig
6.1 Huidige probleme
Met die voortdurende ontwikkeling van die kragbedryf en die voortdurende verbetering van anti-roes tegnologie, groot vordering is gemaak in die korrosiebeskerming van gegalvaniseerde komponente van transmissietorings in China. Maar, gekombineer met die skrywer se ondersoekpraktyk en industrienavorsing, daar is nog 'n paar prominente probleme in praktiese toepassing, wat die verdere verbetering van die korrosiebeskermingsvlak van gegalvaniseerde komponente beperk. Die spesifieke probleme is soos volg:
Eerste, die kwaliteit van die galvaniseringsproses in sommige klein en mediumgrootte vervaardigingsfabrieke is nie op standaard nie. As gevolg van die beperkings van kapitaal, tegnologie en toerusting, sommige klein en mediumgrootte toringvervaardigingsfabrieke neem steeds die tradisionele beits-ontroesing aan + warm-dip galvanisering proses, en die beheer van galvaniseringsparameters (sink oplossing temperatuur, onderdompeling tyd) is nie streng nie, wat lei tot ongelyke dikte van die gegalvaniseerde laag, swak adhesie en lae weerstand teen korrosie van komponente. Tydens die ondersoek, ons het dit gevind 40% van die klein en mediumgrootte vervaardigingsfabrieke het die probleem van ongekwalifiseerde gegalvaniseerde laagdikte, en die korrosietempo van komponente wat deur hierdie fabrieke vervaardig word, is 2-3 keer dié van grootskaalse standaardfabrieke. Daarbenewens, sommige fabrieke het 'n draai gemaak om koste te verminder, die gebruik van sinkblokke van lae gehalte en onvolledige voorbehandeling, wat die kwaliteit van die gegalvaniseerde laag verder verlaag.
tweede, die bedryf- en instandhoudingsvlak is ongebalanseerd. Daar is 'n groot gaping in die bedryf- en instandhoudingsvlak van transmissietorings tussen verskillende streke en verskillende bedryfs- en instandhoudingseenhede. In ontwikkelde streke en groot kragnetwerk maatskappye, die bedryf- en instandhoudingskonsep is gevorderd, moderne opsporingstegnologieë en intelligente moniteringstelsels word wyd gebruik, en die korrosiebeskermingsvlak is hoog. Maar, in afgeleë gebiede en klein kragnetwerkmaatskappye, weens onvoldoende mannekrag, fondse en tegniese sterkte, die bedryfs- en instandhoudingsmodus is agteruit, die inspeksie siklus is lank, die instandhouding is nie betyds nie, en die korrosieprobleem van komponente is prominent. Tydens die ondersoek, ons het gevind dat die korrosie mislukkingskoers van komponente in afgeleë gebiede is 3-4 keer dié van ontwikkelde gebiede.
derde, die navorsing en toepassing van nuwe teen-roestegnologieë is onvoldoende. Huidiglik, die korrosiebeskerming van gegalvaniseerde komponente in China is steeds hoofsaaklik gebaseer op tradisionele warm-dip-galvanisering en anti-korrosie coating tegnologie. Die navorsing en toepassing van nuwe teen-roes tegnologieë (soos nano-korrosiebedekking, saamgestelde anti-roes laag, korrosie-inhibeerder tegnologie) is nog in die eksperimentele stadium of kleinskaalse toedieningsfase, en is nie wyd bevorder nie. Sommige nuwe teen-korrosie-tegnologieë het die voordele van hoë weerstand teen korrosie, omgewingsbeskerming en lang dienslewe, maar as gevolg van hoë koste, onvolwasse tegnologie en gebrek aan relevante standaarde, dit is moeilik om op groot skaal toegepas te word.
Vierde, die relevante standaarde en spesifikasies moet verder verbeter word. Alhoewel daar relevante nasionale standaarde is (soos GB/T 2694—2023) vir die galvaniseringsgehalte en korrosiebeskerming van transmissietoringkomponente, hierdie standaarde is hoofsaaklik gemik op die tradisionele galvaniseringsproses en algemene korrosiebeskermingsmaatreëls, en daar is 'n gebrek aan gedetailleerde standaarde en spesifikasies vir nuwe teen-roes tegnologieë, nuwe materiale en intelligente moniteringstelsels. Op dieselfde tyd, die standaarde vir die evaluering van korrosiebeskermingseffek is nie perfek nie, wat moeilik is om die korrosiebestandheid en lewensduur van komponente akkuraat te evalueer.
6.2 Toekomstige ontwikkelingsvooruitsig
Met die in-diepte bevordering van die “dubbele koolstof” strategiese doelwit, die konstruksie van 'n nuwe kragstelsel versnel, en UHV-projekte, nuwe energieondersteunende transmissieprojekte en kruisstreektransmissieprojekte brei voortdurend uit. Die diensomgewing van transmissietorings word meer kompleks, en die vereistes vir die korrosiebestandheid van gegalvaniseerde komponente word al hoe hoër. Gekombineer met die ontwikkelingstendens van anti-korrosie tegnologie by die huis en in die buiteland en die professionele kennis van die pypleiding industrie, die toekomstige ontwikkelingsvooruitsig van korrosiebeskerming van gegalvaniseerde komponente van transmissietorings word hoofsaaklik in die volgende aspekte weerspieël:
Eerste, die ontwikkeling van hoëprestasie, omgewingsbeskerming en langlewe anti-roes materiale. In die toekoms, die navorsing en ontwikkeling van nuwe anti-roes materiaal sal gefokus word op hoë werkverrigting, omgewingsbeskerming en lang dienslewe. Aan die een kant, optimaliseer die formule van gegalvaniseerde aluminiumlegering, voeg seldsame aardelemente by (soos serium, lantaan) om die korrosiebestandheid en adhesie van die legeringslaag te verbeter; aan die ander kant, ontwikkel nuwe omgewingsbeskerming teen roesbedekkings (soos nano saamgestelde coatings, water-gebaseerde anti-roes bedekkings), wat die voordele van nie-giftig het, besoedeling-vry, hoë korrosiebestandheid en goeie adhesie, en geleidelik vervang tradisionele giftige en skadelike anti-roes bedekkings. Daarbenewens, die navorsing en toepassing van korrosiebestande saamgestelde materiale (soos veselversterkte plastiek saamgestelde materiale) versterk sal word. Hierdie materiale het uitstekende korrosiebestandheid en ligte gewig, wat die korrosielading van komponente effektief kan verminder.
tweede, die intelligensie van korrosiemonitering en bedryf en instandhouding. Met die ontwikkeling van Internet of Things, groot data en kunsmatige intelligensie, die korrosiemonitering en bedryf en instandhouding van gegalvaniseerde komponente sal ontwikkel tot intelligensie en informatisering. Die intelligente korrosiemoniteringstelsel sal wyd bevorder word, en korrosiesensors, temperatuur- en humiditeitsensors, gassensors en ander toerusting sal op alle sleuteltorings geïnstalleer word om intydse monitering van die korrosiestatus en omgewingsparameters van komponente te realiseer.. Die agtergrondplatform sal kunsmatige intelligensie-algoritmes gebruik om die moniteringsdata te ontleed, voorspel die korrosie-ontwikkelingstendens, en realiseer outomatiese vroeë waarskuwing en intelligente instandhouding. Op dieselfde tyd, die toepassing van hommeltuie en robotte in die inspeksie van transmissietorings sal gewild gemaak word, wat die inspeksiedoeltreffendheid en akkuraatheid sal verbeter, en verminder die werklading van handmatige inspeksie.
derde, die standaardisering en verfyning van die vervaardigings- en bedryfs- en instandhoudingsprosesse. In die toekoms, relevante nasionale departemente sal die standaarde en spesifikasies vir die korrosiebeskerming van gegalvaniseerde komponente verder verbeter, formuleer gedetailleerde standaarde vir nuwe anti-roes tegnologieë, nuwe materiale en intelligente moniteringstelsels, en die vervaardigings- en bedryfs- en instandhoudingsprosesse te standaardiseer. Vervaardigingsfabrieke sal die kwaliteitsbeheer van die hele proses versterk, gebruik gevorderde produksietoerusting en opsporingstegnologieë, en verseker die kwaliteit van gegalvaniseerde komponente. Bedryf- en instandhoudingseenhede sal 'n meer verfynde bedryf- en instandhoudingstelsel daarstel, implementeer geklassifiseerde beskerming en presiese instandhouding volgens die diensomgewing en korrosiestatus van komponente, en die bedryfs- en instandhoudingsvlak te verbeter.
Vierde, die integrasie van korrosiebeskermingstegnologie in die pyplynbedryf en die transmissietoringveld. Die korrosiemeganisme en beskermingslogika van metaalkomponente in die pyplynbedryf en die transmissietoringveld stem baie ooreen. In die toekoms, die integrasie en uitruil van korrosiebeskermingstegnologie tussen die twee velde sal versterk word. Die volwasse teen-roestegnologieë in die pypleidingbedryf (soos drie-laag PE coating, korrosie-inhibeerder tegnologie, intelligente korrosiemoniteringstelsel) sal toegepas word op die korrosiebeskerming van transmissietoringkomponente, en die praktiese ervaring van transmissietoringkomponente in buitelug-atmosferiese korrosiebeskerming sal gebruik word om die teen-roestegnologiestelsel van die pypleidingbedryf te verryk, ten einde die gemeenskaplike ontwikkeling en vooruitgang van die twee velde te verwesenlik.
Vyfde, die groen- en laekoolstofontwikkeling van korrosiebeskerming. Onder die agtergrond van die “dubbele koolstof” strategiese doelwit, die korrosiebeskerming van gegalvaniseerde komponente sal na groen en lae-koolstof ontwikkel. Die tradisionele galvaniseringsproses sal geoptimaliseer word om energieverbruik en omgewingsbesoedeling te verminder; die navorsing en toepassing van omgewingsbeskerming teen korrosie materiale en tegnologieë sal versterk word om die omgewingsimpak te verminder; die lewensduur van komponente sal deur wetenskaplike beskermingsmaatreëls verleng word, die vervangingsfrekwensie van komponente te verminder en die herwinning van hulpbronne te verwesenlik. Byvoorbeeld, die gegalvaniseerde afvallaag kan herwin en hergebruik word, die vermorsing van hulpbronne en omgewingsbesoedeling te verminder.
7. Afsluiting
Transmissietorings is die kernondersteunende infrastruktuur van die kragoordragnetwerk, en hul veilige en stabiele werking hou direk verband met nasionale energiesekerheid en maatskaplike en ekonomiese ontwikkeling. Gegalvaniseerde komponente, as die hoofkomponente van transmissietorings, vertrou op die opofferingsanodebeskermingsmeganisme van die gegalvaniseerde laag om korrosie-effekte te verkry, wat wyd in die kragbedryf gebruik word. Maar, in die langtermyn komplekse buitelugdiensomgewing, gegalvaniseerde komponente is geneig tot korrosie mislukking onder die gekombineerde werking van omgewingsfaktore, komponent eie faktore, prosesfaktore en bedryfs- en instandhoudingsfaktore, wat nie net bedryfs- en instandhoudingskoste verhoog nie, maar ook groot potensiële veiligheidsgevare vir die kragoordragnetwerk inhou.
Gebaseer op die skrywer se kursuspraktykervaring as 'n voorgraadse hoofvak in Pyplynbedryf, ondersoekresultate op die terrein, industrie navorsingsdata en ingenieursgevalle, hierdie vraestel bestudeer stelselmatig die korrosieprobleme en beskermingsmaatreëls van gegalvaniseerde komponente van transmissietorings, en maak die volgende hoofgevolgtrekkings:
1. Die korrosie van gegalvaniseerde komponente is 'n omvattende proses van elektrochemiese korrosie en chemiese korrosie, waaronder elektrochemiese korrosie die belangrikste is. Wanneer die gegalvaniseerde laag ongeskonde is, sink dien as 'n offeranode om die staalsubstraat te beskerm; wanneer die gegalvaniseerde laag beskadig is, die staalsubstraat sal vinnige elektrochemiese korrosie ondergaan, lei tot komponent mislukking. Die korrosie van gegalvaniseerde komponente word hoofsaaklik in vier tipes verdeel: eenvormige korrosie, putkorrosie, skeurkorrosie en spanningskorrosie krake. Tussen hulle, putkorrosie en spanningskorrosie-krake is die gevaarlikste, met sterk verberging en vinnige korrosietempo, wat die sleutelpunte van korrosiebeskerming is.
2. Die belangrikste faktore wat die korrosie van gegalvaniseerde komponente beïnvloed, sluit vier kategorieë in: omgewings faktore, komponent eie faktore, prosesfaktore en bedryfs- en instandhoudingsfaktore. Tussen hulle, omgewings faktore (atmosferiese humiditeit, korrosiewe media) is die kern beïnvloedende faktore, prosesfaktore bepaal die aanvanklike korrosiebestandheid van komponente, en bedryfs- en instandhoudingsfaktore bepaal die lewensduur van komponente. Die korrosiegraad van komponente met dieselfde spesifikasies en lewensduur verskil baie onder verskillende omgewings, verskillende vervaardigingsprosesse en verskillende bedryfs- en instandhoudingsvlakke.
3. Die korrosiebeskerming van gegalvaniseerde komponente moet voldoen aan die beginsel van “eerste voorkoming, kombinasie van voorkoming en beheer, en klassifikasie van beskerming”, en geteikende beskermingsmaatreëls vanaf die vervaardigingstadium en bedryfs- en instandhoudingstadium te tref. In die vervaardiging stadium, die korrosiebestandheid van komponente kan fundamenteel verbeter word deur die galvaniseringsproses te optimaliseer (aanneming van sandblaas ontroes, streng beheer van galvaniseringsparameters), die vervaardigingsproses te verbeter (uitskakeling van oorblywende stres, sweiskwaliteit te verbeter) en die keuse van hoëprestasiemateriaal (gegalvaniseerde aluminiumlegeringsstaal, weerbestande staal). In die bedryf en instandhouding stadium, die lewensduur van komponente kan effektief verleng word deur die inspeksiestelsel te verbeter, tydige ontroes- en aanpasbedekking uit te voer, versterking van skoonmaak en instandhouding, en die vestiging van 'n intelligente korrosiemoniteringstelsel.
4. Die ingenieurswese geval analise toon dat die kombinasie van bron voorkoming (vervaardiging stadium) en prosesbeheer (bedryf en instandhouding stadium) kan die korrosieprobleem van gegalvaniseerde komponente in moeilike omgewings effektief oplos. Na die omvattende anti-roes transformasie van die 220kV kus transmissielyn, die korrosiegraad van komponente word aansienlik verminder, die bedryf- en instandhoudingskoste word verminder met 60%, en die dienslewe van komponente word voorspel om te bereik 45-50 jaar, wat die uitvoerbaarheid en bruikbaarheid van die beskermingsmaatreëls wat in hierdie vraestel voorgestel word, volledig verifieer.
5. Huidiglik, daar is steeds 'n paar probleme in die korrosiebeskerming van gegalvaniseerde komponente in China, soos ongekwalifiseerde galvaniseringskwaliteit van sommige klein en mediumgrootte fabrieke, ongebalanseerde werking en instandhoudingsvlak, onvoldoende navorsing en toepassing van nuwe teen-roes tegnologieë, en onvolmaakte relevante standaarde. In die toekoms, die korrosiebeskerming van gegalvaniseerde komponente sal ontwikkel tot hoë werkverrigting, intelligent, gestandaardiseer, groen en lae-koolstof, en die integrasie van anti-korrosie-tegnologie tussen die pyplynbedryf en die transmissietoringveld sal versterk word om die korrosiebeskermingsvlak verder te verbeter.
As 'n voorgraadse hoofvak in pyplynbedryf, deur hierdie navorsing, Ek het 'n dieper begrip van die korrosiemeganisme en beskermingstegnologie van metaalkomponente, en het ook die belangrikheid van korrosiebeskerming vir infrastruktuurveiligheid besef. Die navorsingsresultate van hierdie referaat verskaf nie net praktiese verwysing vir die ingenieurspraktyk van korrosiebeskerming van gegalvaniseerde komponente van transmissietorings nie, maar bied ook verwysing vir die anti-roesnavorsing van verwante metaalkomponente in die pyplynbedryf. As gevolg van die beperkinge van die skrywer se professionele vlak, ondersoekomvang en navorsingsdiepte, daar is nog 'n paar tekortkominge in hierdie vraestel. Byvoorbeeld, die navorsing oor die korrosiemeganisme van gegalvaniseerde komponente in uiterste omgewings (soos hoë hoogte, ultra-lae temperatuur) is nie in diepte genoeg nie, en die navorsing oor nuwe teen-roestegnologieë is relatief voorlopig. In die toekoms, Ek sal voortgaan om te studeer en te verken, die navorsing oor relevante tegnologieë te verdiep, en dra my eie krag by tot die veiligheid van nasionale infrastruktuur en die ontwikkeling van die anti-roesbedryf.