500เสาส่งไฟฟ้า kV เสา-ทาวเวอร์ภายใต้คลื่นเต็มแรงกระตุ้นฟ้าผ่า

กุมภาพันธ์ 1, 2026

เหล็กที่มีความแข็งแรงสูงในการก่อสร้างหอส่งสัญญาณ

กุมภาพันธ์ 13, 2026

ส่วนประกอบสังกะสีของเสาส่งสัญญาณ – การศึกษาปัญหาการกัดกร่อน

หมวดหมู่

แท็ก

การศึกษาปัญหาการกัดกร่อนและมาตรการป้องกันชิ้นส่วนสังกะสีของเสาส่งสัญญาณ

สารบัญ

นามธรรม

เป็นโครงสร้างรองรับหลักของเครือข่ายระบบส่งกำลัง, การดำเนินงานที่ปลอดภัยและมั่นคงของเสาส่งสัญญาณนั้นเกี่ยวข้องโดยตรงกับความมั่นคงด้านพลังงานของประเทศและการพัฒนาสังคมและเศรษฐกิจ. การบำบัดด้วยการชุบสังกะสี, เป็นวิธีการป้องกันการกัดกร่อนที่ใช้กันอย่างแพร่หลายและประหยัดที่สุดสำหรับ หอส่ง ส่วนประกอบ, ช่วยยืดอายุการใช้งานของทาวเวอร์ได้อย่างมีประสิทธิภาพโดยอาศัยคุณสมบัติการยึดเกาะทางโลหะวิทยาระหว่างชั้นสังกะสีกับพื้นผิวเหล็ก และกลไกการป้องกันแอโนดแบบบูชายัญ. อย่างไรก็ตาม, ในสภาพแวดล้อมการบริการกลางแจ้งที่ซับซ้อนในระยะยาว, ได้รับผลกระทบจากปัจจัยหลายประการ เช่น มลพิษทางอากาศ, สเปรย์เกลือทะเล, และสื่อที่มีฤทธิ์กัดกร่อนทางอุตสาหกรรม, ส่วนประกอบสังกะสีมีแนวโน้มที่จะเกิดการกัดกร่อน, ซึ่งไม่เพียงเพิ่มค่าใช้จ่ายในการดำเนินงานและบำรุงรักษา แต่ยังอาจทำให้เกิดอุบัติเหตุด้านความปลอดภัยที่สำคัญ เช่น หอคอยถล่มและการหยุดชะงักของระบบส่งไฟฟ้า. ผสมผสานประสบการณ์การฝึกปฏิบัติหลักสูตรของผู้เขียนในสาขาวิชาเอกระดับปริญญาตรีสาขา Pipeline Industry, ผลการวิจัยอุตสาหกรรม, ข้อมูลอุตสาหกรรมและกรณีทางวิศวกรรมล่าสุด, บทความนี้จะวิเคราะห์กลไกการกัดกร่อนอย่างเป็นระบบ, ประเภทการกัดกร่อนหลักและปัจจัยที่มีอิทธิพลต่อส่วนประกอบสังกะสีของเสาส่งสัญญาณ, กล่าวถึงลักษณะทางเทคนิคอย่างลึกซึ้ง, ผลกระทบจากการใช้งานและข้อบกพร่องที่มีอยู่ของมาตรการป้องกันกระแสหลักในปัจจุบัน, และเสนอคำแนะนำในการเพิ่มประสิทธิภาพที่ตรงเป้าหมายและโอกาสในการประยุกต์ใช้เทคโนโลยีการป้องกันใหม่ๆ. ผ่านการวิเคราะห์ทางเทคนิคอย่างมืออาชีพ, การเปรียบเทียบพารามิเตอร์ตารางและหลักฐานกรณีและปัญหา, มันสร้างความสมดุลระหว่างความเป็นมืออาชีพและการปฏิบัติจริง, เป็นข้อมูลอ้างอิงสำหรับการปฏิบัติงานทางวิศวกรรมในการป้องกันการกัดกร่อนของส่วนประกอบสังกะสีของเสาส่งสัญญาณ, และยังนำเสนอข้อมูลอ้างอิงสำหรับการวิจัยการป้องกันการกัดกร่อนของส่วนประกอบโลหะที่เกี่ยวข้องในอุตสาหกรรมท่ออีกด้วย.

คำสำคัญ

เสาส่งกำลัง; ส่วนประกอบสังกะสี; กลไกการกัดกร่อน; มาตรการคุ้มครอง; การเพิ่มประสิทธิภาพการทำงานและการบำรุงรักษา; อุตสาหกรรมท่อ

1. บทนำ

ในระดับปริญญาตรีสาขาวิชาอุตสาหกรรมท่อ, ฉันได้ตระหนักอย่างลึกซึ้งถึงผลกระทบร้ายแรงของการกัดกร่อนของโลหะต่อความปลอดภัยของโครงสร้างพื้นฐานผ่านการศึกษาหลักสูตรต่างๆ เช่น “การกัดกร่อนและการป้องกันโลหะ” และ “เทคโนโลยีการก่อสร้างทางวิศวกรรมท่อส่ง”. ไม่ว่าจะเป็นท่อส่งน้ำมันและก๊าซหรือส่วนประกอบของหอส่งสัญญาณ, การกัดกร่อนของโลหะเป็นปัญหาหลักที่ทำให้อายุการใช้งานสั้นลงและเพิ่มอันตรายด้านความปลอดภัยที่อาจเกิดขึ้น. โดยเฉพาะหลังจากเข้าร่วมกิจกรรม “การตรวจสอบการป้องกันการกัดกร่อนของโครงสร้างพื้นฐานทางไฟฟ้า” กิจกรรมภาคปฏิบัติที่โรงเรียนจัดขึ้น, ฉันมีความเข้าใจอย่างลึกซึ้งและเป็นธรรมชาติมากขึ้นเกี่ยวกับปัญหาการกัดกร่อนของส่วนประกอบสังกะสีของเสาส่งสัญญาณ.

ในระหว่างการสอบสวนครั้งนั้น, ทีมงานของเราเข้าเยี่ยมชม 3 500สถานีปฏิบัติการและบำรุงรักษาสายส่ง kV และ 2 โรงงานผลิตทาวเวอร์ในจีนตอนเหนือ, และตรวจสอบการกัดกร่อนของเสาส่งสัญญาณที่มีอายุการใช้งานต่างกันและภายใต้สภาพแวดล้อมการให้บริการที่แตกต่างกัน ณ จุดนั้น. สิ่งที่ทำให้ฉันประทับใจที่สุดคือในส่วนสายส่งรอบเมืองอุตสาหกรรมหนัก, ชั้นสังกะสีของเหล็กมุมทาวเวอร์, สลักเกลียวและส่วนประกอบอื่นๆ ที่เคยใช้งานมาเท่านั้น 8 หลายปีที่ผ่านมามีการลอกและผงเป็นพื้นที่ขนาดใหญ่, และพื้นผิวของส่วนประกอบถูกเคลือบด้วยสนิมแดง. เจ้าหน้าที่ปฏิบัติการและบำรุงรักษากล่าวว่าหอคอยที่นี่จำเป็นต้องได้รับการกำจัดสนิมและชุบสังกะสีใหม่ทุกปี, และค่าใช้จ่ายในการดำเนินการและบำรุงรักษาสูงมาก. ในสายส่งของเขตชายฝั่งทะเล, ฐานหอคอยและสลักเกลียวบางอันมีรูพรุนเนื่องจากการกัดเซาะในระยะยาวจากสเปรย์เกลือในทะเล, และแม้แต่การสูญเสียหน้าตัดของส่วนประกอบค้ำยันทาวเวอร์หนึ่งชิ้นเนื่องจากการกัดกร่อนก็ยังเกินกว่านั้น 15%, ซึ่งต้องเปลี่ยนใหม่อย่างเร่งด่วน, มิฉะนั้นจะทำให้เกิดการเอียงของหอคอยได้ง่าย.

ตามข้อมูลทางสถิติล่าสุดที่เผยแพร่โดยสภาการไฟฟ้าแห่งประเทศจีน 2024, จำนวนเสาส่งสัญญาณที่ให้บริการในจีนเกินจำนวนแล้ว 5 ล้าน, ซึ่งมากกว่านั้น 90% ใช้กระบวนการชุบสังกะสีแบบจุ่มร้อนเพื่อป้องกันการกัดกร่อน. ค่าบำรุงรักษาประจำปีของหอคอยที่เกิดจากการกัดกร่อนเกินกว่า 3 ล้านล้านหยวน, และมีประมาณ 200 อุบัติเหตุการหยุดชะงักของระบบส่งกำลังที่เกิดจากความล้มเหลวในการกัดกร่อนของส่วนประกอบสังกะสีทุกปี, ด้วยความสูญเสียทางเศรษฐกิจโดยตรงเกินกว่า 500 ล้านหยวน. ด้วยความก้าวหน้าเชิงลึกของ “คาร์บอนคู่” เป้าหมายเชิงกลยุทธ์, การก่อสร้างระบบไฟฟ้าใหม่กำลังเร่งดำเนินการ, และโครงการ UHV และโครงการส่งพลังงานสนับสนุนใหม่ๆ มีการขยายตัวอย่างต่อเนื่อง. สภาพแวดล้อมการบริการของเสาส่งสัญญาณกำลังมีความซับซ้อนมากขึ้น. จำนวนหอคอยในสภาพแวดล้อมที่รุนแรง เช่น ระดับความสูง, ความชื้นสูงและเย็น, มลพิษทางอุตสาหกรรมหนักและสเปรย์เกลือทะเลกำลังเพิ่มมากขึ้น, ซึ่งทำให้มีข้อกำหนดที่สูงขึ้นสำหรับประสิทธิภาพการป้องกันการกัดกร่อนของส่วนประกอบสังกะสี.

แม้ว่าสถานการณ์การใช้งานของอุตสาหกรรมไปป์ไลน์และฟิลด์หอส่งสัญญาณจะแตกต่างกัน, กลไกการกัดกร่อนและตรรกะการป้องกันของส่วนประกอบโลหะมีความคล้ายคลึงกันมาก. ทั้งเน้นย้ำ “การป้องกันก่อน, ผสมผสานการป้องกันและควบคุม”, และให้ความสนใจกับเศรษฐกิจ, การปฏิบัติจริงและประสิทธิผลในระยะยาวของมาตรการป้องกัน. ขึ้นอยู่กับสิ่งนี้, รวมกับความรู้ทางวิชาชีพของฉัน, ประสบการณ์จริง, และเอกสารทางอุตสาหกรรมจำนวนมาก ตลอดจนมาตรฐานและข้อกำหนดล่าสุดที่ได้รับการปรึกษา, ฉันเลือกหัวข้อ “การศึกษาปัญหาการกัดกร่อนและมาตรการป้องกันชิ้นส่วนสังกะสีของเสาส่งสัญญาณ”. ฉันหวังว่าจะสำรวจแผนการป้องกันที่มีประสิทธิภาพและประหยัดมากขึ้นโดยการวิเคราะห์เชิงลึกเกี่ยวกับกฎการกัดกร่อนของส่วนประกอบสังกะสี, ซึ่งไม่เพียงแต่เป็นข้อมูลอ้างอิงในการใช้งานและบำรุงรักษาเสาส่งสัญญาณเท่านั้น แต่ยังเป็นข้อมูลอ้างอิงสำหรับการวิจัยการป้องกันการกัดกร่อนของส่วนประกอบโลหะที่เกี่ยวข้องในอุตสาหกรรมท่ออีกด้วย.

จุดเน้นการวิจัยของบทความนี้คือ: กลไกการกัดกร่อนของส่วนประกอบสังกะสีและลักษณะการกัดกร่อนภายใต้สภาพแวดล้อมที่แตกต่างกัน, พารามิเตอร์ทางเทคนิคและผลการใช้งานของมาตรการป้องกันกระแสหลักในปัจจุบัน, และคำแนะนำในการเพิ่มประสิทธิภาพการป้องกันแบบกำหนดเป้าหมายที่นำมารวมกับกรณีการใช้งานจริง. ในกระบวนการวิจัย, มันจะหลีกเลี่ยงการพูดคุยที่ว่างเปล่าตามทฤษฎีมากเกินไป, มุ่งเน้นไปที่การผสมผสานระหว่างทฤษฎีและการปฏิบัติ, บูรณาการข้อมูลเชิงลึกที่เป็นเอกลักษณ์จากการสืบสวนส่วนบุคคล, สร้างสมดุลระหว่างความเป็นมืออาชีพและการแสดงออกทางภาษา, และพยายามใช้สำนวนทั่วไปในอุตสาหกรรมเพื่อหลีกเลี่ยงการซ้อนคำศัพท์ทางวิชาชีพที่เข้มงวด, เพื่อให้ผลการวิจัยสามารถนำไปใช้ได้จริงและนำไปปฏิบัติได้มากขึ้น.

2. ภาพรวมของส่วนประกอบสังกะสีของเสาส่งสัญญาณ

2.1 องค์ประกอบและหน้าที่ของส่วนประกอบสังกะสี

เสาส่งกำลังเป็นโครงสร้างโครงถักเชิงพื้นที่ที่ประกอบจากส่วนประกอบโลหะชุบสังกะสีต่างๆ. ส่วนประกอบสังกะสีส่วนใหญ่ประกอบด้วยขาหอคอยหลัก, เหล็กฉาก, เหล็กช่อง, แผ่นเชื่อมต่อ, กลอน, สลักเกลียว, บันได, ฯลฯ. ส่วนประกอบที่แตกต่างกันมีบทบาทที่แตกต่างกันในหอคอย, แต่ข้อกำหนดในการป้องกันการกัดกร่อนนั้นสอดคล้องกัน—ทั้งหมดต้องมีความต้านทานที่ดีต่อการกัดกร่อนในชั้นบรรยากาศและการกัดกร่อนของสารเคมีปานกลาง เพื่อให้แน่ใจว่าจะไม่เกิดความล้มเหลวในการกัดกร่อนอย่างรุนแรงภายในอายุการใช้งานที่ออกแบบไว้ (โดยปกติ 30 ปี).

ในหมู่พวกเขา, ส่วนประกอบรับน้ำหนัก เช่น ขาหอคอยหลักและเหล็กฉากเป็นส่วนประกอบรับน้ำหนักหลักของหอคอย, และความสมบูรณ์ของชั้นสังกะสีส่งผลโดยตรงต่อคุณสมบัติทางกลและเสถียรภาพทางโครงสร้างของส่วนประกอบ. การต่อส่วนประกอบต่างๆ เช่น โบลท์ และพุกพุก, แม้ว่าจะอยู่ภายใต้แรงที่ค่อนข้างน้อยก็ตาม, จะทำให้เกิดการเชื่อมต่อที่หลวมของส่วนประกอบของทาวเวอร์และทำให้เกิดความไม่มั่นคงของโครงสร้างโดยรวมเมื่อเกิดการติดขัดหรือการแตกหักของการกัดกร่อน. ส่วนประกอบเสริม เช่น แผ่นเชื่อมต่อ, ซึ่งต้องออกไปกลางแจ้งเป็นเวลานาน, มีแนวโน้มที่จะเกิดความเสียหายต่อชั้นสังกะสีเนื่องจากการซักด้วยฝนและการสะสมของฝุ่น, นำไปสู่การกัดกร่อน.

ควรเน้นที่นี่ว่าชั้นสังกะสีของส่วนประกอบชุบสังกะสีของหอส่งสัญญาณไม่ใช่การเคลือบสังกะสีเดี่ยว, แต่เป็นโครงสร้างสองชั้นของ “ชั้นโลหะผสมสังกะสีและเหล็ก + ชั้นสังกะสีบริสุทธิ์” เกิดจากปฏิกิริยาทางโลหะวิทยาระหว่างสังกะสีกับพื้นผิวเหล็ก. ข้อดีของโครงสร้างนี้คือชั้นโลหะผสมสังกะสีและเหล็กจะรวมกันอย่างใกล้ชิดกับพื้นผิวและไม่หลุดง่าย, ในขณะที่ชั้นสังกะสีบริสุทธิ์มีบทบาทในการป้องกันแอโนดแบบบูชายัญ, ให้การปกป้องสองเท่าสำหรับประสิทธิภาพการป้องกันการกัดกร่อนของส่วนประกอบ. โดยพื้นฐานแล้วสอดคล้องกับหลักการป้องกันการกัดกร่อนของสังกะสีของท่อส่งน้ำมันในอุตสาหกรรมท่อ. อย่างไรก็ตาม, เนื่องจากลักษณะแรงที่แตกต่างกันและสภาพแวดล้อมการบริการของส่วนประกอบหอส่งสัญญาณ, ข้อกำหนดสำหรับความหนา, ความสม่ำเสมอและการยึดเกาะของชั้นสังกะสีมีความเข้มงวดมากขึ้น.

2.2 กระบวนการชุบสังกะสีและพารามิเตอร์ทางเทคนิค

ในปัจจุบัน, กระบวนการชุบสังกะสีของส่วนประกอบหอส่งสัญญาณส่วนใหญ่แบ่งออกเป็นสองประเภท: การชุบสังกะสีแบบจุ่มร้อนและการชุบสังกะสีด้วยไฟฟ้า. ในหมู่พวกเขา, การชุบสังกะสีแบบจุ่มร้อนมีสัดส่วนมากกว่า 95% ของตลาดการชุบสังกะสีแบบทาวเวอร์เนื่องจากมีฤทธิ์ป้องกันการกัดกร่อนได้ดี, อายุการใช้งานยาวนานและต้นทุนปานกลาง. การชุบสังกะสีด้วยไฟฟ้าใช้สำหรับส่วนประกอบเสริมขนาดเล็กหรือส่วนประกอบภายในอาคารบางส่วนเท่านั้น. บทความนี้มุ่งเน้นไปที่ปัญหาการกัดกร่อนของส่วนประกอบชุบสังกะสีแบบจุ่มร้อน.

กระบวนการชุบสังกะสีแบบจุ่มร้อน, พูดง่ายๆ, คือการแช่ส่วนประกอบเหล็กหลังจากการขจัดสนิมและขจัดคราบไขมันลงในสารละลายสังกะสีหลอมเหลว (สารละลายสังกะสีควบคุมอุณหภูมิที่ 440-460 ℃). หลังจากแช่อยู่ระยะหนึ่ง, พื้นผิวเหล็กจะทำปฏิกิริยาทางโลหะกับสารละลายสังกะสีเพื่อสร้างชั้นสังกะสีที่สม่ำเสมอและหนาแน่นบนพื้นผิวของส่วนประกอบ. ตาม GB/T 2694—2023 “เงื่อนไขทางเทคนิคสำหรับการผลิตเสาสายส่ง”, ความหนาของชั้นสังกะสีแบบจุ่มร้อนสำหรับส่วนประกอบรับน้ำหนักของเสาส่งสัญญาณต้องไม่น้อยกว่า 86μm, และสำหรับส่วนประกอบที่ไม่มีภาระจะต้องไม่น้อยกว่า65μm. การยึดเกาะของชั้นสังกะสีจะต้องเป็นไปตามข้อกำหนดของ “ไม่มีการลอกหรือยกหลังการทดสอบค้อน”, และความต้านทานสเปรย์เกลือจะต้องไม่มีสนิมแดงในการทดสอบสเปรย์เกลือที่เป็นกลาง 480 ชั่วโมง.

ในระหว่างการสืบสวน, ฉันพบว่าพารามิเตอร์กระบวนการชุบสังกะสีของโรงงานผลิตต่างๆ มีความแตกต่างบางประการ, ซึ่งส่งผลโดยตรงต่อคุณภาพและผลป้องกันการกัดกร่อนของชั้นสังกะสี. ตาราง 1 ด้านล่างเปรียบเทียบพารามิเตอร์กระบวนการชุบสังกะสีแบบจุ่มร้อนของ 3 โรงงานผลิตทาวเวอร์กระแสหลักในประเทศจีน. บวกกับการสังเกตของผมในโรงงาน, มีการวิเคราะห์โดยย่อเกี่ยวกับผลกระทบของความแตกต่างของพารามิเตอร์.

ชื่อผู้ผลิต	อุณหภูมิสารละลายสังกะสี (℃)	เวลาแช่ (นาที)	วิธีปรับสภาพ	ความหนาของชั้นสังกะสี (ไมโครเมตร)	การยึดเกาะ (การทดสอบค้อน)	ผลการใช้งานจริง (สรุปการสอบสวน)
ผู้ผลิต A (ผู้ผลิตในเหอเป่ย์)	445±5	3-5 (ปรับตามความหนาของส่วนประกอบ)	กัดกรด + ฟอสเฟต + ซักผ้าน้ำ	90-100	ไม่มีการลอกหรือยก, รอยขีดข่วนในท้องถิ่นเล็กน้อย	สำหรับส่วนประกอบในการให้บริการสำหรับ 10 ปี, อัตราความสมบูรณ์ของชั้นสังกะสีถึง 85%. การกัดกร่อนจะกระจุกตัวอยู่ที่ข้อต่อส่วนประกอบเป็นหลัก, และค่าใช้จ่ายในการดำเนินการและบำรุงรักษาต่ำ.
ผู้ผลิต B (ผู้ผลิตในมณฑลซานตง)	455±5	2-4	กัดกรด + ซักผ้าน้ำ (ไม่มีฟอสเฟต)	80-90	การยกในท้องถิ่นเล็กน้อย, ไม่มีการลอกเป็นบริเวณกว้าง	สำหรับส่วนประกอบในการให้บริการสำหรับ 8 ปี, อัตราความสมบูรณ์ของชั้นสังกะสีอยู่ที่ประมาณ 70%. พื้นผิวของส่วนประกอบบางส่วนเป็นแบบผง, และสีป้องกันการกัดกร่อนต้องได้รับการทาสีอย่างสม่ำเสมอ.
ผู้ผลิต C (ผู้ผลิตในมณฑลเจียงซู)	440±5	4-6	การพ่นทราย Derusting + ซักผ้าน้ำ	100-110	ไม่มีการลอกหรือยก, การยึดเกาะที่ดีเยี่ยม	สำหรับส่วนประกอบในการให้บริการสำหรับ 12 ปี, อัตราความสมบูรณ์ของชั้นสังกะสีถึง 90%. การกัดกร่อนเป็นของหายาก, ส่วนใหญ่ใช้ในพื้นที่ที่มีการกัดกร่อนรุนแรง เช่น พื้นที่ชายฝั่งและอุตสาหกรรมหนัก.

ตาราง 1 การเปรียบเทียบพารามิเตอร์กระบวนการชุบสังกะสีแบบจุ่มร้อนและผลการใช้งานของ 3 ผู้ผลิตทาวเวอร์กระแสหลักในประเทศจีน

ดูได้จากตาราง 1 อุณหภูมิสารละลายสังกะสีนั้น, เวลาในการแช่และวิธีการปรับสภาพเป็นพารามิเตอร์หลักที่ส่งผลต่อคุณภาพของชั้นสังกะสี. ในหมู่พวกเขา, วิธีปรับสภาพมีผลกระทบที่ชัดเจนที่สุด. ผู้ผลิต C ใช้วิธีการปรับสภาพล่วงหน้าของการขจัดสนิมด้วยการพ่นทราย + ล้างน้ำ. เมื่อเทียบกับการดองของผู้ผลิต A และ B, สามารถขจัดสนิมได้ละเอียดยิ่งขึ้น, ตะกรันออกไซด์และคราบน้ำมันบนพื้นผิวของส่วนประกอบ, ทำให้การผสมผสานระหว่างชั้นสังกะสีและพื้นผิวอยู่ใกล้กันมากขึ้น. ดังนั้น, ชั้นสังกะสีจะหนาขึ้น, มีการยึดเกาะที่ดีขึ้น, และมีผลป้องกันการกัดกร่อนได้ดีขึ้นในการใช้งานจริง. แม้ว่าต้นทุนกระบวนการจะสูงขึ้นเล็กน้อย, ต้นทุนการดำเนินงานและบำรุงรักษาในระยะยาวต่ำกว่า, ซึ่งเหมาะกับส่วนประกอบของทาวเวอร์ในบริเวณที่มีการกัดกร่อนรุนแรงมากกว่า.

ซึ่งสอดคล้องกับตรรกะกระบวนการของการชุบสังกะสีแบบท่อในอุตสาหกรรมท่ออย่างสมบูรณ์. ในการผลิตท่อ, การปรับสภาพที่ไม่เพียงพอจะนำไปสู่การยึดเกาะที่ไม่ดีและการลอกชั้นสังกะสีได้ง่าย, ส่งผลให้เกิดการกัดกร่อนของท่อ. ในรายวิชาทดลองของ “เทคโนโลยีการก่อสร้างทางวิศวกรรมท่อส่ง”, ฉันทำการทดลองเปรียบเทียบ: ท่อเหล็กที่มีสเปคเดียวกันจำนวน 2 ท่อถูกนำมา, อันหนึ่งถูกทำลายด้วยการพ่นทราย, อีกอันโดยการดอง. ทั้งสองถูกบำบัดด้วยการชุบสังกะสีแบบจุ่มร้อน จากนั้นจึงทดสอบการพ่นเกลือ. ผลการวิจัยพบว่าชั้นสังกะสีของท่อเหล็กหลังการพ่นทรายกำจัดสนิมยังไม่มีสนิมแดงหลังจากการทดสอบสเปรย์เกลือ 600 ชม., ในขณะที่ท่อเหล็กหลังจากการขจัดสนิมแล้วจะมีสนิมแดงเฉพาะที่หลังจากผ่านไป 400 ชั่วโมงเท่านั้น. นอกจากนี้ยังเป็นการยืนยันว่าการปรับปรุงกระบวนการปรับสภาพล่วงหน้าเป็นพื้นฐานในการปรับปรุงประสิทธิภาพการป้องกันการกัดกร่อนของชั้นสังกะสี.

3. กลไกการกัดกร่อนและประเภทการกัดกร่อนของส่วนประกอบสังกะสี

3.1 การวิเคราะห์กลไกการกัดกร่อนของส่วนประกอบสังกะสี

การกัดกร่อนของส่วนประกอบสังกะสีของเสาส่งสัญญาณนั้นเป็นกระบวนการที่ครอบคลุมของการกัดกร่อนทางเคมีไฟฟ้าและการกัดกร่อนทางเคมีของชั้นสังกะสีและพื้นผิวเหล็กในสภาพแวดล้อมกลางแจ้งที่ซับซ้อน, โดยมีการกัดกร่อนทางเคมีไฟฟ้าเป็นหลัก. เพื่อทำความเข้าใจปัญหาการกัดกร่อนของส่วนประกอบสังกะสี, ก่อนอื่นเราต้องชี้แจงกลไกการกัดกร่อนซึ่งเป็นพื้นฐานหลักสำหรับเราในการกำหนดมาตรการป้องกัน.

ส่วนประกอบหลักของชั้นสังกะสีคือสังกะสี. ศักย์ไฟฟ้ามาตรฐานของสังกะสีคือ -0.76V, ในขณะที่เหล็กนั้นเป็น -0.44V. ศักย์ไฟฟ้าของสังกะสีต่ำกว่าเหล็ก. ดังนั้น, เมื่อชั้นสังกะสีบนพื้นผิวของส่วนประกอบสังกะสียังคงอยู่, สังกะสีทำหน้าที่เป็นขั้วบวกและพื้นผิวเหล็กเป็นแคโทด, ก่อตัวเป็นวงจรเซลล์กัลวานิกในสภาพแวดล้อมที่มีความชื้น. ในเวลานี้, สังกะสีจะได้รับปฏิกิริยาออกซิเดชั่นเป็นพิเศษ (เช่น., แอโนดบูชายัญ), สึกกร่อนและละลายไป, ในขณะที่พื้นผิวเหล็กได้รับการปกป้องจากการกัดกร่อน. นี่คือ “กลไกการป้องกันแอโนดแบบบูชายัญ” ของชั้นสังกะสี, ซึ่งเป็นหลักการสำคัญของการป้องกันการกัดกร่อนด้วยสังกะสี.

สมการปฏิกิริยาออกซิเดชันของสังกะสีคือ: Zn – 2อี⁻ = สังกะสี²⁺. Zn²⁺ รวมกับ OH⁻ ในสภาพแวดล้อมเพื่อสร้าง Zn(โอ้)₂, ซึ่งถูกออกซิไดซ์เพิ่มเติมเพื่อสร้างผลิตภัณฑ์ที่มีการกัดกร่อนที่เสถียร เช่น ZnO และ ZnCO₃. ผลิตภัณฑ์ที่มีการกัดกร่อนเหล่านี้จะเกาะติดกับพื้นผิวของชั้นสังกะสีเพื่อสร้างฟิล์มพาสซีฟที่มีความหนาแน่น, ซึ่งสามารถป้องกันการกัดกร่อนของสังกะสีได้อีกและยังป้องกันสารกัดกร่อนภายนอกอีกด้วย (เช่นน้ำฝน, สเปรย์เกลือ, ก๊าซเสียอุตสาหกรรม, เป็นต้น) จากการสัมผัสกับพื้นผิวเหล็ก, มีบทบาทในการปกป้องแบบคู่.

อย่างไรก็ตาม, ผลการป้องกันนี้จะเกิดขึ้นได้ก็ต่อเมื่อชั้นสังกะสีไม่เสียหายเท่านั้น. เมื่อชั้นสังกะสีเสียหายจากการสึกหรอ, เกา, ความชราและเหตุผลอื่นๆ, และพื้นผิวเหล็กสัมผัสกับสารที่มีฤทธิ์กัดกร่อน, สถานการณ์จะเปลี่ยนไป. ในเวลานี้, ในเซลล์กัลวานิกที่เกิดจากสังกะสีและเหล็กกล้า, สังกะสียังคงทำหน้าที่เป็นขั้วบวกและเหล็กเป็นแคโทด. อย่างไรก็ตาม, เนื่องจากชั้นสังกะสีเสียหาย, พื้นที่การกัดกร่อนของสังกะสีจะลดลง, และอัตราการกัดกร่อนจะเพิ่มขึ้นอย่างมาก. เมื่อชั้นสังกะสีสึกกร่อนและสิ้นเปลืองจนหมด, พื้นผิวเหล็กจะถูกสัมผัสโดยตรงกับสารที่มีฤทธิ์กัดกร่อนและเริ่มเกิดการกัดกร่อน.

การกัดกร่อนของพื้นผิวเหล็กก็เป็นการกัดกร่อนทางเคมีไฟฟ้าเช่นกัน: ในสภาพแวดล้อมที่ชื้น, ฟิล์มน้ำจะเกิดขึ้นบนพื้นผิวของเหล็ก. ฟิล์มน้ำจะละลายออกซิเจน, คาร์บอนไดออกไซด์, เกลือและสารอื่นๆ เพื่อสร้างสารละลายอิเล็กโทรไลต์. เหล็กและคาร์บอนในเหล็กกล้ากลายเป็นเซลล์กัลวานิก. เหล็กทำหน้าที่เป็นขั้วบวกเพื่อรับปฏิกิริยาออกซิเดชันเพื่อสร้าง Fe²⁺. Fe²⁺รวมกับ OH⁻ เพื่อสร้าง Fe(โอ้)₂, ซึ่งจะถูกออกซิไดซ์ต่อไปเพื่อสร้าง Fe(โอ้)₃. เฟ(โอ้)₃ คายน้ำให้กลายเป็น Fe₂O₃·nH₂O (เช่น., สนิมแดง). สนิมแดงมีเนื้อสัมผัสที่หลวมและไม่สามารถป้องกันการบุกรุกของตัวกลางที่มีฤทธิ์กัดกร่อนได้, ซึ่งจะนำไปสู่การกัดกร่อนของพื้นผิวเหล็กอย่างต่อเนื่อง, และนำไปสู่การสูญเสียส่วนประกอบตามหน้าตัดในที่สุด, คุณสมบัติทางกลลดลงและแม้กระทั่งความล้มเหลว.

นอกจากการกัดกร่อนด้วยไฟฟ้าเคมีแล้ว, ส่วนประกอบสังกะสีก็จะเกิดการกัดกร่อนทางเคมีเช่นกัน. เมื่อมีตัวกลางที่มีฤทธิ์กัดกร่อน เช่น ก๊าซเสียจากอุตสาหกรรม (เช่น SO₂, ไม่₂, เอชซีแอล, เป็นต้น) และสเปรย์เกลือทะเล (ที่มีCl⁻) ในสภาพแวดล้อม, ตัวกลางเหล่านี้จะทำปฏิกิริยาทางเคมีโดยตรงกับชั้นสังกะสี, ทำลายฟิล์มพาสซีฟและเร่งการกัดกร่อนของสังกะสี. ตัวอย่างเช่น, SO₂ ทำปฏิกิริยากับชั้นสังกะสีเพื่อสร้าง ZnSO₄·7H₂O (คริสตัลสังกะสีซัลเฟต), ซึ่งมีเนื้อสัมผัสหลวมและหลุดร่วงง่าย, นำไปสู่การทำให้ชั้นสังกะสีบางลงทีละน้อย. Cl⁻ สามารถเจาะฟิล์มแบบพาสซีฟและทำปฏิกิริยากับสังกะสีเพื่อสร้าง ZnCl₂ ซึ่งละลายได้ในน้ำ, เร่งการกัดกร่อนแบบรูพรุนของชั้นสังกะสี.

ที่นี่ฉันต้องการแบ่งปันข้อมูลเชิงลึกส่วนบุคคลรวมกับประสบการณ์จริงของฉัน: ในสภาพแวดล้อมที่มีความชื้นสูงและอุณหภูมิสูง, ฟิล์มน้ำบนพื้นผิวของชิ้นส่วนสังกะสีจะคงอยู่เป็นเวลานาน, และฟิล์มน้ำจะละลายตัวกลางที่มีฤทธิ์กัดกร่อนมากขึ้น, ซึ่งจะเร่งอัตราการกัดกร่อนของเคมีไฟฟ้าได้อย่างมาก. ในระหว่างการสืบสวน, ฉันพบว่าในเสาส่งสัญญาณในพื้นที่ภูเขาที่มีความชื้นสูงทางภาคใต้, แม้ว่าจะไม่มีมลพิษทางอุตสาหกรรมและสเปรย์เกลือทะเลก็ตาม, ภายใต้อายุการใช้งานเดียวกัน, ระดับการกัดกร่อนของส่วนประกอบสังกะสีนั้นรุนแรงกว่าในพื้นที่แห้งทางภาคเหนือมาก. เนื่องจากพื้นที่ภูเขาทางตอนใต้มีฝนตกบ่อยตลอดทั้งปีและมีความชื้นในอากาศสูง (ความชื้นสัมพัทธ์เฉลี่ยต่อปีเกิน 80%), และฟิล์มน้ำบนพื้นผิวของชิ้นส่วนสังกะสีไม่สามารถแห้งได้เป็นเวลานาน, ดังนั้นการกัดกร่อนด้วยไฟฟ้าเคมีจึงเกิดขึ้นอย่างต่อเนื่อง, ส่งผลให้มีการใช้ชั้นสังกะสีอย่างรวดเร็ว.

นอกจากนี้, ตามข้อมูลการวิจัยจากศูนย์วิทยาศาสตร์การกัดกร่อนและป้องกันวัสดุแห่งชาติ, กระบวนการกัดกร่อนและผลิตภัณฑ์การกัดกร่อนของเหล็กชุบสังกะสีในสภาพแวดล้อมบรรยากาศทั่วไปที่แตกต่างกันจะแตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญ, ซึ่งยังนำไปสู่อัตราการกัดกร่อนและลักษณะการกัดกร่อนที่แตกต่างกันของส่วนประกอบสังกะสีภายใต้สภาพแวดล้อมที่แตกต่างกัน, ดังนี้:

1. สภาพแวดล้อมในบรรยากาศชนบทที่ปราศจากมลภาวะ: ส่วนใหญ่ได้รับผลกระทบจากO₂และCO₂. ชั้นสังกะสีถูกสึกกร่อนเพื่อสร้าง ZnO และ Zn₅(CO₃)₂(โอ้)₆. ผลิตภัณฑ์ที่มีฤทธิ์กัดกร่อนเหล่านี้มีความเสถียรและหนาแน่น, ซึ่งสามารถยับยั้งการกัดกร่อนต่อไปได้อย่างมีประสิทธิภาพ, และอัตราการกัดกร่อนจะช้าที่สุด;

2. สภาพแวดล้อมในชั้นบรรยากาศอุตสาหกรรม: ก๊าซที่มีฤทธิ์กัดกร่อนหลักคือSO₂. ชั้นสังกะสีถูกสึกกร่อนเพื่อสร้าง Zn₄SO₄(โอ้)₆·4H₂O และ Zn₄Cl₂(โอ้)₄SO₄·5H₂O. ผลิตภัณฑ์ที่มีฤทธิ์กัดกร่อนเหล่านี้มีเนื้อสัมผัสหลวมและหลุดร่วงง่าย, เร่งการกัดกร่อน;

3. สภาพแวดล้อมบรรยากาศทางทะเล: อุดมไปด้วย Cl⁻. ชั้นสังกะสีถูกสึกกร่อนเพื่อสร้างผลิตภัณฑ์ เช่น Zn₅(CO₃)₂(โอ้)₆ และ Zn₅(โอ้)₈Cl₂·H₂O. การกัดกร่อนส่วนใหญ่จะเกิดเป็นรูพรุนในระยะแรก, ซึ่งค่อยๆพัฒนาไปสู่การกัดกร่อนโดยทั่วไป, และอัตราการกัดกร่อนจะเร็วที่สุด.

สรุป, กลไกการกัดกร่อนของชิ้นส่วนสังกะสีสามารถสรุปได้ดังนี้: เมื่อชั้นสังกะสียังคงอยู่, ช่วยปกป้องพื้นผิวเหล็กโดยอาศัยกลไกการป้องกันแอโนดแบบบูชายัญ, และสร้างฟิล์มแบบพาสซีฟเพื่อการปกป้องเพิ่มเติม; เมื่อชั้นสังกะสีเสียหาย, กลไกการป้องกันแอโนดแบบบูชายัญล้มเหลว, พื้นผิวเหล็กผ่านการกัดกร่อนด้วยไฟฟ้าเคมี, และตัวกลางที่มีฤทธิ์กัดกร่อนจะเร่งการใช้ชั้นสังกะสีและการกัดกร่อนของพื้นผิว, นำไปสู่ความล้มเหลวในการกัดกร่อนของส่วนประกอบในที่สุด.

3.2 ประเภทและลักษณะการกัดกร่อนหลัก

ผสมผสานกับแนวปฏิบัติในการสืบสวนและวรรณกรรมอุตสาหกรรม, ตามสภาพแวดล้อมการกัดกร่อนและรูปแบบการกัดกร่อนที่แตกต่างกัน, การกัดกร่อนของส่วนประกอบสังกะสีของเสาส่งกำลังแบ่งออกเป็นส่วนใหญ่ดังต่อไปนี้ 4 ชนิด. แต่ละประเภทมีลักษณะการกัดกร่อนและเหตุผลในการก่อตัวที่เป็นเอกลักษณ์. ในการปฏิบัติงานและบำรุงรักษาจริง, นอกจากนี้เรายังสามารถตัดสินประเภทการกัดกร่อนและระดับการกัดกร่อนตามลักษณะการกัดกร่อนได้อีกด้วย, แล้วใช้มาตรการป้องกันแบบกำหนดเป้าหมาย.

3.2.1 การกัดกร่อนสม่ำเสมอ

การกัดกร่อนสม่ำเสมอ, หรือที่เรียกว่าการกัดกร่อนทั่วไป, เป็นการกัดกร่อนประเภทที่พบบ่อยที่สุดของส่วนประกอบสังกะสี. ส่วนใหญ่จะเกิดบนพื้นผิวของชั้นสังกะสี, แสดงว่าชั้นสังกะสีบางลงสม่ำเสมอ, เป็นผงและลอกออกทั้งชิ้น. พื้นผิวของส่วนประกอบมีสีขาวอมเทาสม่ำเสมอหรือสีดำอมเทา. ในระยะต่อมา, เมื่อชั้นสังกะสีถูกลอกออกจนหมดและสัมผัสกับพื้นผิวเหล็ก, สนิมแดงสม่ำเสมอจะปรากฏขึ้น.

การกัดกร่อนประเภทนี้ส่วนใหญ่เกิดขึ้นในพื้นที่ที่มีสภาพแวดล้อมบรรยากาศไม่รุนแรง, เช่นพื้นที่ชนบทและชานเมือง, โดยที่ไม่มีมลพิษทางอุตสาหกรรมร้ายแรงและสเปรย์เกลือทะเล. สารกัดกร่อนส่วนใหญ่เป็นน้ำฝน, ความชื้นในอากาศและคาร์บอนไดออกไซด์. อัตราการกัดกร่อนค่อนข้างช้า. โดยปกติ, ความหนาการสูญเสียประจำปีของชั้นสังกะสีคือ3-5μm. ตามความหนาของชั้นสังกะสีที่ระบุใน GB/T 2694—2023 (ไม่น้อยกว่า 86μm), ในสภาพแวดล้อมในชนบท, ชั้นสังกะสีของส่วนประกอบสังกะสีสามารถรักษาผลป้องกันการกัดกร่อนได้ 20-30 ปี, ซึ่งโดยทั่วไปสามารถตอบสนองอายุการใช้งานที่ออกแบบของหอคอยได้.

ในระหว่างการสืบสวน, ข้าพเจ้าเห็นหอส่งสัญญาณที่เปิดให้บริการอยู่ 25 ปีในพื้นที่ชนบท. พื้นผิวของส่วนประกอบมีการกัดกร่อนสม่ำเสมอโดยทั่วไป ชั้นสังกะสีถูกทำให้เป็นผงจนหมด, โดยมีการลอกเล็กน้อยในบางพื้นที่. พื้นผิวเหล็กที่ถูกเปิดออกมีสนิมแดงจำนวนเล็กน้อย, แต่การสูญเสียหน้าตัดของส่วนประกอบมีน้อย, และคุณสมบัติทางกลยังคงสามารถตอบสนองความต้องการได้. เจ้าหน้าที่ปฏิบัติการและบำรุงรักษาจำเป็นต้องชุบสังกะสีชิ้นส่วนที่ลอกออกใหม่เพื่อใช้งานต่อไป.

ลักษณะของการกัดกร่อนสม่ำเสมอคือ: การกระจายการกัดกร่อนสม่ำเสมอ, อัตราการกัดกร่อนที่มั่นคง, ความเสียหายต่อส่วนประกอบค่อนข้างน้อย, และการบำรุงรักษาค่อนข้างง่ายในระยะหลัง. ส่วนใหญ่สามารถบรรเทาได้โดยการชุบสังกะสีซ้ำเป็นประจำและทาสีป้องกันการกัดกร่อน.

3.2.2 การกัดกร่อนของรูพรุน

การกัดกร่อนแบบรูพรุน, ยังเป็นที่รู้จักกันในนามหลุม, เป็นการกัดกร่อนชนิดที่อันตรายที่สุดของส่วนประกอบสังกะสี. ส่วนใหญ่จะเกิดบนพื้นผิวของชั้นสังกะสี, แสดงว่าชั้นสังกะสีมีหลุมกัดกร่อนขนาดเท่ารูเข็ม, ซึ่งค่อยๆลึกและขยายออกไป, และทะลุชั้นสังกะสีได้ด้วย, นำไปสู่การสัมผัสกับพื้นผิวเหล็ก, แล้วกระตุ้นให้เกิดการกัดกร่อนเฉพาะที่ของวัสดุพิมพ์ “หลุมสนิม”.

การกัดกร่อนประเภทนี้ส่วนใหญ่เกิดขึ้นในสภาพแวดล้อมที่มีไอออนฮาโลเจน เช่น Cl⁻ และ Br⁻, โดยเฉพาะในพื้นที่ชายฝั่งทะเล, พื้นที่ดินเค็มและด่าง, และพื้นที่หนาวเย็นทางตอนเหนือที่ใช้เกลือละลายหิมะ. Cl⁻ มีรัศมีน้อยและมีความสามารถในการเจาะทะลุที่แข็งแกร่ง, ซึ่งสามารถทะลุผ่านฟิล์มพาสซีฟบนพื้นผิวของชั้นสังกะสีได้, ก่อตัวเป็นเซลล์การกัดกร่อนเฉพาะที่บนพื้นผิวของชั้นสังกะสี, และนำไปสู่การกัดกร่อนอย่างรวดเร็วของสังกะสีในท้องถิ่นจนเกิดเป็นหลุมบ่อ. ยิ่งไปกว่านั้น, เมื่อเกิดรูพรุนแล้ว, ความเข้มข้นของสื่อที่มีฤทธิ์กัดกร่อน (เช่น Cl⁻) ภายในหลุมก็จะเพิ่มขึ้นเรื่อยๆ, และอัตราการกัดกร่อนก็จะเร่งตัวขึ้นอีก, การขึ้นรูป “การกัดกร่อนแบบตัวเร่งปฏิกิริยาอัตโนมัติ”, ซึ่งจะนำไปสู่การเจาะชั้นสังกะสีและการกัดกร่อนของพื้นผิวเหล็กในที่สุด.

ตามข้อมูลใน “เอกสารไวท์เปเปอร์เกี่ยวกับการป้องกันการกัดกร่อนของเสาสายส่ง” เผยแพร่โดยสมาคมจีนเพื่อการกัดกร่อนและการป้องกันใน 2024, อุบัติการณ์ของการกัดกร่อนแบบรูเข็มของส่วนประกอบหอคอยสังกะสีในพื้นที่ชายฝั่งทะเลมีสูงถึง 65%, และอัตราการกัดกร่อนของรูพรุนสามารถเข้าถึง8-12μmต่อปี. ส่วนประกอบบางส่วนที่ให้บริการสำหรับ 5 ปีจะมีรูพรุน.

ในระหว่างการสอบสวนในเขตชายฝั่งทะเล, ฉันเห็นสลักเกลียวของหอคอยที่เคยใช้งานอยู่ 6 ปี. พื้นผิวของมันถูกปกคลุมไปด้วยหลุมบ่อ, และบางหลุมทะลุชั้นสังกะสีไปแล้ว. พื้นผิวที่ถูกเปิดออกถูกปกคลุมไปด้วยสนิมสีแดง. วัดด้วยคาลิปเปอร์, เส้นผ่านศูนย์กลางของสลักเกลียวหายไป 2 มม, ซึ่งเกินขอบเขตความปลอดภัยที่อนุญาตและต้องเปลี่ยนอย่างเร่งด่วน.

ลักษณะของการกัดกร่อนแบบรูพรุนคือ: พื้นที่การกัดกร่อนขนาดเล็ก, อัตราการกัดกร่อนที่รวดเร็ว, การปกปิดที่แข็งแกร่ง, และหาได้ยากในช่วงแรกๆ. เมื่อพบแล้ว, มันมักจะทำให้เกิดความเสียหายจากการกัดกร่อนอย่างรุนแรง, และยังส่งผลต่อความสามารถในการรับน้ำหนักของส่วนประกอบอีกด้วย, ซึ่งทำให้เกิดอุบัติเหตุด้านความปลอดภัยได้ง่ายมาก. ดังนั้น, การกัดกร่อนแบบรูเข็มเป็นจุดสำคัญและยากในการป้องกันการกัดกร่อนของส่วนประกอบสังกะสี.

ที่นี่ฉันต้องการแบ่งปันข้อมูลเชิงลึกส่วนบุคคล: ในอุตสาหกรรมท่อ, ชั้นสังกะสีของท่อส่งน้ำมันและก๊าซก็มีแนวโน้มที่จะเกิดการกัดกร่อนแบบรูพรุนเช่นกัน. โดยเฉพาะการวางท่อในพื้นที่ชายฝั่งทะเล, อุบัติเหตุท่อรั่วที่เกิดจากการกัดกร่อนแบบรูพรุนเกิดขึ้นเป็นครั้งคราว. โดยการเปรียบเทียบปรากฏการณ์การกัดกร่อนแบบรูพรุนของท่อและหอคอย, ฉันพบว่าการเกิดการกัดกร่อนแบบรูพรุนไม่เพียงแต่เกี่ยวข้องกับความเข้มข้นของ Cl⁻ ในสิ่งแวดล้อมเท่านั้น, แต่ยังรวมถึงความสม่ำเสมอของชั้นสังกะสีด้วย. ชิ้นส่วนที่มีความหนาและสิ่งสกปรกของชั้นสังกะสีไม่เท่ากันมีแนวโน้มที่จะเป็นจุดเริ่มต้นของการกัดกร่อนแบบรูพรุน. ดังนั้น, การปรับปรุงความสม่ำเสมอของชั้นสังกะสีและลดสิ่งสกปรกในชั้นสังกะสีเป็นกุญแจสำคัญในการป้องกันการกัดกร่อนแบบรูพรุน.

3.2.3 การกัดกร่อนของรอยแยก

การกัดกร่อนตามรอยแยกส่วนใหญ่เกิดขึ้นที่ข้อต่อของส่วนประกอบสังกะสี, เช่นรอยต่อระหว่างเหล็กฉากกับแผ่นต่อ, ข้อต่อระหว่างสลักเกลียวและน็อต, และข้อต่อตักของส่วนประกอบต่างๆ. แสดงออกได้จากการกัดกร่อนอย่างรวดเร็วและการลอกของชั้นสังกะสีภายในรอยแยก, สนิมแดงบนพื้นผิวเหล็ก, และแม้แต่การเชื่อมต่อส่วนประกอบที่หลวมและติดขัด.

การเกิดการกัดกร่อนประเภทนี้มีสาเหตุหลักมาจากรอยแยกที่ข้อต่อส่วนประกอบสะสมน้ำฝนได้ง่าย, ฝุ่น, สื่อที่มีฤทธิ์กัดกร่อน, เป็นต้น, การขึ้นรูป “โซลูชันรอยแยก”. ความเข้มข้นของออกซิเจนภายในรอยแยกต่ำกว่าด้านนอก, ขึ้นรูป “เซลล์ความเข้มข้นของออกซิเจน”- ด้านในของรอยแยกคือขั้วบวก และด้านนอกคือขั้วลบ, ทำให้เกิดการกัดกร่อนอย่างรวดเร็วของชั้นสังกะสีและพื้นผิวเหล็กภายในรอยแยก. ในเวลาเดียวกัน, ผลิตภัณฑ์ที่มีการกัดกร่อนภายในรอยแยกไม่สามารถระบายออกได้ทันเวลา, ซึ่งจะยิ่งทำให้การกัดกร่อนรุนแรงขึ้นและก่อให้เกิดวงจรอุบาทว์.

ในระหว่างการสืบสวน, ฉันพบว่าหอคอยเกือบทั้งหมดเปิดให้บริการมากกว่า 5 ปีมีระดับการกัดกร่อนของรอยแยกที่ข้อต่อส่วนประกอบต่างกัน, โดยเฉพาะข้อต่อระหว่างโบลท์และน็อต, ซึ่งมีการสึกกร่อนอย่างร้ายแรงที่สุด. เจ้าหน้าที่ของสถานีปฏิบัติการและบำรุงรักษาบอกเราว่าพวกเขากำจัดสนิมและหล่อลื่นสลักเกลียวของทาวเวอร์ทุกปี, แต่ก็ยังไม่สามารถหลีกเลี่ยงการกัดกร่อนของรอยแยกได้อย่างสมบูรณ์. โบลท์บางตัวติดอยู่เนื่องจากการกัดกร่อนและไม่สามารถถอดประกอบได้, จึงต้องถูกแทนที่ด้วยการตัด, ซึ่งไม่เพียงแต่เพิ่มภาระงานการดำเนินงานและการบำรุงรักษา แต่ยังอาจทำให้ส่วนประกอบเสียหายอีกด้วย.

ลักษณะของการกัดกร่อนตามรอยแยกคือ: การกัดกร่อนจะกระจุกตัวอยู่ที่รอยแยกของส่วนประกอบ, ด้วยการปกปิดที่แข็งแกร่งและอัตราการกัดกร่อนที่รวดเร็ว. ส่งผลต่อประสิทธิภาพการเชื่อมต่อของส่วนประกอบได้ง่าย, แล้วส่งผลต่อเสถียรภาพโครงสร้างโดยรวมของหอคอย. ยิ่งไปกว่านั้น, การกัดกร่อนตามรอยแยกมักเกิดขึ้นพร้อมกันกับการกัดกร่อนแบบรูพรุน, ทำให้เกิดความเสียหายจากการกัดกร่อนที่รุนแรงขึ้น.

3.2.4 การกัดกร่อนจากความเครียด

การแตกร้าวจากการกัดกร่อนจากความเค้นเป็นรูปแบบความล้มเหลวในการกัดกร่อนของส่วนประกอบสังกะสีภายใต้การกระทำร่วมกันของ “สารกัดกร่อน + ความเครียด”. โดยส่วนใหญ่จะเกิดขึ้นกับส่วนประกอบที่มีแรงแบก (เช่นขาหอคอยหลัก, เหล็กมุมทแยง) และการเชื่อมต่อส่วนประกอบ (เช่น สลักเกลียวที่มีความแข็งแรงสูง) ของหอคอย. ปรากฏให้เห็นจากรอยแตกเล็ก ๆ บนพื้นผิวของส่วนประกอบ, ซึ่งค่อยๆขยายตัวและนำไปสู่การแตกหักของส่วนประกอบในที่สุด.

การก่อตัวของการกัดกร่อนประเภทนี้ต้องมีเงื่อนไขที่จำเป็นสองประการ: หนึ่งคือการมีอยู่ของสื่อที่มีฤทธิ์กัดกร่อน (เช่นก๊าซเสียอุตสาหกรรม, สเปรย์เกลือทะเล, เป็นต้น), และอีกประการหนึ่งคือการมีอยู่ของความเครียดภายในหรือภายนอกต่อส่วนประกอบต่างๆ (เช่นความเค้นตกค้างที่เกิดขึ้นระหว่างการผลิต, ความตึงเครียดและแรงกดดันที่เกิดจากหอคอยระหว่างการให้บริการ). ภายใต้การกระทำของสื่อที่มีฤทธิ์กัดกร่อน, ชั้นสังกะสีบนพื้นผิวของส่วนประกอบได้รับความเสียหาย, และสื่อที่มีฤทธิ์กัดกร่อนบุกเข้าไปในพื้นผิวเหล็ก. ในเวลาเดียวกัน, การมีอยู่ของความเครียดจะทำให้เกิดรอยแตกขนาดเล็กบนพื้นผิวของวัสดุพิมพ์. สารกัดกร่อนสะสมอยู่ภายในรอยแตกร้าว, เร่งการขยายตัวของรอยแตกร้าว, และนำไปสู่การแตกหักของส่วนประกอบในที่สุด.

อุบัติการณ์ของการแตกร้าวจากการกัดกร่อนจากความเค้นค่อนข้างต่ำ, แต่ความเสียหายนั้นใหญ่หลวง. เมื่อมันเกิดขึ้นแล้ว, มันจะนำไปสู่ความล้มเหลวของส่วนประกอบของหอคอยโดยตรงและทำให้เกิดอุบัติเหตุด้านความปลอดภัยที่สำคัญ เช่น หอคอยถล่มและการหยุดชะงักของระบบส่งไฟฟ้า. ตามที่ “รายงานสถิติอุบัติเหตุด้านความปลอดภัยของสายส่ง” เผยแพร่โดย State Grid ใน 2024, ใน 2023, มี 3 อุบัติเหตุหอคอยถล่มที่เกิดจากความเครียดการกัดกร่อนของส่วนประกอบหอคอยในประเทศจีน, ทั้งหมดนี้เกิดขึ้นในพื้นที่ที่มีมลพิษทางอุตสาหกรรมหนัก. สาเหตุหลักก็คือความเค้นตกค้างไม่ได้ถูกกำจัดในระหว่างกระบวนการผลิตส่วนประกอบ, และในเวลาเดียวกัน, มันถูกกัดกร่อนด้วยก๊าซเสียทางอุตสาหกรรมมาเป็นเวลานาน, นำไปสู่การแตกร้าวของการกัดกร่อนจากความเครียด.

ในระหว่างการสืบสวน, แม้ว่าฉันจะไม่ได้เห็นส่วนประกอบที่มีการกัดกร่อนจากความเครียดแตกร้าวด้วยตาของฉันเองก็ตาม, เจ้าหน้าที่ปฏิบัติการและบำรุงรักษาแสดงรูปถ่ายกรณีอุบัติเหตุที่เกี่ยวข้องให้เราดู—บนสลักเกลียวที่มีความแข็งแรงสูง, ชั้นสังกะสีลอกออกแล้ว, และมีรอยแตกร้าวชัดเจนตรงกลางสลักเกลียว, ซึ่งไหลผ่านหน้าตัดของสลักเกลียวทั้งหมด, นำไปสู่การแตกหักของสายฟ้าในที่สุด, ส่วนประกอบรั้งแนวทแยงของทาวเวอร์หลุดออก, และความโน้มเอียงของหอคอย.

เพื่อเปรียบเทียบลักษณะให้ชัดเจนยิ่งขึ้น, สาเหตุของการก่อตัวและอันตรายจากการกัดกร่อนประเภทต่างๆ, ฉันได้จัดตารางแล้ว 2 ด้านล่างรวมกับผลการสอบสวนและความรู้ทางวิชาชีพเพื่อใช้อ้างอิง.

ประเภทการกัดกร่อน	ลักษณะการกัดกร่อน	เหตุผลในการก่อตัว	สภาพแวดล้อมการบริการหลัก	ระดับอันตราย	ความยากลำบากในการรับรู้
การกัดกร่อนสม่ำเสมอ	ชั้นสังกะสีจะบางลงสม่ำเสมอ, เป็นผงและลอกออกทั้งชิ้น, และสนิมแดงสม่ำเสมอจะปรากฏขึ้นในระยะหลัง.	ผลกระทบที่ครอบคลุมของการกัดกร่อนด้วยไฟฟ้าเคมีและการกัดกร่อนของสารเคมี, สารกัดกร่อนทำหน้าที่สม่ำเสมอบนพื้นผิวส่วนประกอบ.	สภาพแวดล้อมที่มีบรรยากาศไม่รุนแรง เช่น พื้นที่ชนบทและชานเมือง.	★★☆☆☆	★☆☆☆☆ (ง่ายต่อการจดจำ)
การกัดกร่อนของรูพรุน	หลุมกัดกร่อนขนาดรูเข็มปรากฏบนชั้นสังกะสี, ซึ่งค่อย ๆ ลึกลงไปและเจาะรูจนเกิดเป็นบ่อสนิม.	ไอออนของฮาโลเจน เช่น Cl⁻ จะทะลุผ่านฟิล์มเฉื่อย, ก่อตัวเป็นเซลล์กัดกร่อนเฉพาะที่, และทำให้เกิดการกัดกร่อนแบบตัวเร่งปฏิกิริยาอัตโนมัติ.	พื้นที่ชายฝั่งทะเล, ดินเค็มด่าง, พื้นที่เกลือละลายของหิมะทางตอนเหนือ.	★★★★★	★★★☆☆ (จดจำได้ยากในระยะแรก)
การกัดกร่อนของรอยแยก	ชั้นสังกะสีลอกออกและมีสนิมสีแดงปรากฏขึ้นที่รอยแยกของส่วนประกอบ, ด้วยการเชื่อมต่อที่หลวมและติดขัด.	รอยแยกสะสมตัวกลางที่มีฤทธิ์กัดกร่อน, ก่อตัวเป็นเซลล์ความเข้มข้นของออกซิเจน, และผลิตภัณฑ์ที่มีฤทธิ์กัดกร่อนไม่สามารถระบายออกได้.	สภาพแวดล้อมทั้งหมด, โดยเฉพาะพื้นที่ชื้นและมีฝุ่นมาก.	★★★☆☆	★★★★☆ (การปกปิดที่แข็งแกร่ง)
การกัดกร่อนจากความเครียด	มีรอยแตกเล็กๆ ปรากฏบนพื้นผิวส่วนประกอบ, ซึ่งค่อยๆขยายตัวจนเกิดการแตกหักในที่สุด.	การกระทำร่วมกันของตัวกลางที่มีฤทธิ์กัดกร่อนและความเค้นภายใน/ภายนอกของส่วนประกอบ.	มลพิษทางอุตสาหกรรมหนัก, ชายฝั่งและพื้นที่อื่นๆ ที่มีการกัดกร่อนอย่างรุนแรงและความเครียดจากส่วนประกอบขนาดใหญ่.	★★★★★	★★★★★ (ยากมากที่จะรับรู้)

ตาราง 2 การเปรียบเทียบประเภทการกัดกร่อนหลักของส่วนประกอบสังกะสีของเสาส่งสัญญาณ

4. ปัจจัยหลักที่มีอิทธิพลต่อการกัดกร่อนของส่วนประกอบสังกะสี

การกัดกร่อนของส่วนประกอบสังกะสีของเสาส่งสัญญาณไม่ได้เป็นผลมาจากปัจจัยเดียว, แต่เป็นการรวมตัวกันของปัจจัยต่างๆ เช่น ปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อม, ปัจจัยของตัวเองเป็นองค์ประกอบ, ปัจจัยกระบวนการ, และปัจจัยการดำเนินงานและการบำรุงรักษา. ในระหว่างการสืบสวน, ฉันพบว่าส่วนประกอบสังกะสีที่มีอายุการใช้งานและข้อกำหนดจำเพาะเดียวกันมีระดับการกัดกร่อนที่แตกต่างกันมากภายใต้สภาพแวดล้อมที่ต่างกัน, กระบวนการผลิตที่แตกต่างกัน ตลอดจนระดับการปฏิบัติงานและการบำรุงรักษาที่แตกต่างกัน บางส่วนยังคงสภาพสมบูรณ์หลังจากนั้น 15 ปีแห่งการบริการ, ในขณะที่คนอื่นมีความล้มเหลวในการกัดกร่อนอย่างรุนแรงหลังจากนั้น 5 ปีแห่งการบริการ.

บวกกับความรู้ทางวิชาชีพของผม, การสังเกตเชิงปฏิบัติและข้อมูลอุตสาหกรรมล่าสุดที่ได้รับการปรึกษา, ฉันสรุปปัจจัยหลักที่ส่งผลต่อการกัดกร่อนของส่วนประกอบสังกะสีได้ดังต่อไปนี้ 4 หมวดหมู่. ปัจจัยแต่ละประเภทได้รับการวิเคราะห์อย่างละเอียด รวมกับกรณีการสอบสวนเฉพาะและข้อมูลเชิงลึกส่วนบุคคล, หวังเป็นฐานเป้าหมายในการกำหนดมาตรการคุ้มครองในภายหลัง.

4.1 ปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อม (ปัจจัยที่มีอิทธิพลหลัก)

ปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมเป็นปัจจัยหลักที่ส่งผลต่อการกัดกร่อนของส่วนประกอบสังกะสีมากที่สุด. เนื่องจากส่วนประกอบถูกสัมผัสกับกลางแจ้งเป็นเวลานานและได้รับผลกระทบโดยตรงจากสื่อที่มีฤทธิ์กัดกร่อนในสิ่งแวดล้อม, ยิ่งมีการกัดกร่อนของสิ่งแวดล้อมมากเท่าไร, ยิ่งอัตราการกัดกร่อนของส่วนประกอบเร็วขึ้นเท่านั้น. ตามผลการสอบสวน, ปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมส่วนใหญ่รวมถึงความชื้นในบรรยากาศ, สื่อที่มีฤทธิ์กัดกร่อน, การเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิ, แสงสว่าง, เป็นต้น, ซึ่งความชื้นในบรรยากาศและสื่อที่มีฤทธิ์กัดกร่อนมีผลกระทบที่สำคัญที่สุด.

4.1.1 ความชื้นในบรรยากาศ

ความชื้นในบรรยากาศเป็นสภาวะที่จำเป็นสำหรับการเกิดการกัดกร่อนทางเคมีไฟฟ้า—เฉพาะเมื่อมีชั้นฟิล์มน้ำต่อเนื่องกัน (เช่น., สารละลายอิเล็กโทรไลต์) เกิดขึ้นบนพื้นผิวของส่วนประกอบที่สังกะสีสามารถเกิดวงจรเซลล์กัลวานิกและเกิดการกัดกร่อนทางเคมีไฟฟ้าได้. ดังนั้น, ยิ่งความชื้นในบรรยากาศสูงขึ้น, ยิ่งฟิล์มน้ำอยู่บนพื้นผิวส่วนประกอบนานเท่าไร, และยิ่งมีอัตราการกัดกร่อนทางเคมีไฟฟ้าเร็วขึ้น.

ตามข้อมูลการกระจายความชื้นในบรรยากาศระดับชาติที่เผยแพร่โดยเครือข่ายข้อมูลอุตุนิยมวิทยาของจีน 2024, ความชื้นสัมพัทธ์เฉลี่ยต่อปีในจีนตอนใต้คือ 75%-85%, และทางตอนเหนือของจีนก็คือ 45%-65%. ดังนั้น, อัตราการกัดกร่อนของส่วนประกอบสังกะสีในจีนตอนใต้อยู่ที่ 30%-50% เร็วกว่านั้นในภาคเหนือของจีน. ฉันยังพบปรากฏการณ์นี้ในระหว่างการสอบสวนด้วย: อัตราความสมบูรณ์ของชั้นสังกะสีของอาคารที่ให้บริการ 8 ปีในเขตภาคใต้เท่านั้น 60%, ในขณะที่หอคอยที่ให้บริการ 8 ปีในเขตภาคเหนือมีมากกว่า 80%, และระดับการกัดกร่อนก็เบากว่ามาก.

โดยเฉพาะในฤดูฝนบ๊วยทางภาคใต้, โดยมีฝนตกต่อเนื่องและมีความชื้นในอากาศใกล้เคียง 100%, ฟิล์มน้ำบนพื้นผิวของส่วนประกอบไม่สามารถแห้งได้เป็นเวลานาน, ฟิล์มพาสซีฟของชั้นสังกะสีเสียหาย, และอัตราการกัดกร่อนของสังกะสีจะถูกเร่งอย่างมาก. หลังฤดูฝนบ๊วย, ส่วนประกอบบางส่วนจะมีผงและการกัดกร่อนแบบรูพรุนอย่างเห็นได้ชัด. ซึ่งสอดคล้องกับกฎหมายการกัดกร่อนของท่อทางตอนใต้ของประเทศจีนในอุตสาหกรรมท่อส่งก๊าซโดยสิ้นเชิง—ในสภาพแวดล้อมที่ชื้นทางตอนใต้โดยสิ้นเชิง, อัตราการกัดกร่อนของท่อจะสูงกว่าพื้นที่แห้งแล้งทางภาคเหนือมาก.

4.1.2 สารกัดกร่อน

ตัวกลางที่มีฤทธิ์กัดกร่อนเป็นปัจจัยสำคัญที่เร่งการกัดกร่อนของส่วนประกอบสังกะสี. สารกัดกร่อนประเภทต่างๆ มีผลการกัดกร่อนต่อส่วนประกอบที่แตกต่างกัน, ซึ่งสื่อมลพิษทางอุตสาหกรรมและสื่อสเปรย์เกลือทางทะเลมีผลกระทบต่อการกัดกร่อนที่รุนแรงที่สุด.

สื่อมลพิษทางอุตสาหกรรมส่วนใหญ่ประกอบด้วย SO₂, ไม่₂, เอชซีแอล, ฝุ่น, เป็นต้น, ซึ่งส่วนใหญ่มาจากสถานประกอบการอุตสาหกรรม เช่น โรงงานเคมี, โรงงานเหล็ก, และโรงไฟฟ้าพลังความร้อน. ตัวกลางเหล่านี้จะทำปฏิกิริยาทางเคมีกับชั้นสังกะสี, ทำให้ฟิล์มพาสซีฟเสียหาย, และเร่งการกัดกร่อนของสังกะสี. ในเวลาเดียวกัน, สารเหล่านี้จะละลายในฟิล์มน้ำ, ซึ่งจะลดค่า pH ของฟิล์มน้ำ, สร้างสารละลายอิเล็กโทรไลต์ที่เป็นกรด, และเร่งการกัดกร่อนด้วยไฟฟ้าเคมี. ในระหว่างการสอบสวนรอบเมืองอุตสาหกรรมหนัก, ฉันเห็นว่าชั้นสังกะสีของเสาส่งสัญญาณในบริเวณนี้หลุดลอกออกเป็นจำนวนมากหลังจากนั้นเท่านั้น 6 ปีแห่งการบริการ, และพื้นผิวของส่วนประกอบถูกเคลือบด้วยสนิมแดง. เจ้าหน้าที่ปฏิบัติการและบำรุงรักษาบอกเราว่าความเข้มข้นของ SO₂ ในบรรยากาศในบริเวณนี้สูงถึง 0.15 มก./ลบ.ม., ซึ่งเป็น 3 เท่าของมาตรฐานแห่งชาติ, และอัตราการกัดกร่อนของส่วนประกอบต่างๆ อยู่ที่ 2-3 ครั้งในพื้นที่ชนบท.

สื่อสเปรย์เกลือทะเลส่วนใหญ่ประกอบด้วย NaCl, MgCl₂, เป็นต้น, ซึ่งส่วนใหญ่มาจากชั้นบรรยากาศทางทะเล, และส่วนประกอบหลักของการกัดกร่อนคือ Cl⁻. Cl⁻ มีความสามารถในการเจาะทะลุที่แข็งแกร่ง, ซึ่งสามารถทะลุผ่านฟิล์มพาสซีฟของชั้นสังกะสีได้, ทำให้เกิดการกัดกร่อนของรูพรุนและการกัดกร่อนของรอยแยก, และเร่งการกัดกร่อนของส่วนประกอบ. ตามข้อมูลอุตสาหกรรมล่าสุด, อัตราการกัดกร่อนของส่วนประกอบสังกะสีในพื้นที่ชายฝั่งสามารถเข้าถึง8-12μmต่อปี, ซึ่งเป็น 3-4 ครั้งในพื้นที่ชนบท. หอคอยบางแห่งในพื้นที่ชายฝั่งทะเลจำเป็นต้องได้รับการกำจัดสนิมและชุบสังกะสีใหม่ทุกครั้ง 5 ปี, ด้วยค่าใช้จ่ายในการดำเนินการและบำรุงรักษาที่สูงมาก.

นอกจากนี้, ดินในพื้นที่ดินเค็ม-ด่างมีสารเกลืออยู่มาก, ซึ่งจะขึ้นสู่ฐานหอคอยและสลักเกลียวผ่านการกระทำของเส้นเลือดฝอย, ทำให้เกิดการกัดกร่อน. ในพื้นที่หนาวเย็นทางตอนเหนือ, เกลือละลายหิมะใช้ในฤดูหนาว, และ Cl⁻ ในเกลือที่ละลายหิมะจะเกาะติดกับพื้นผิวส่วนประกอบ, ซึ่งจะเร่งการกัดกร่อนด้วย.

4.1.3 การเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิและการส่องสว่าง

แม้ว่าผลกระทบของการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิและการส่องสว่างต่อการกัดกร่อนของส่วนประกอบสังกะสีนั้นไม่สำคัญเท่ากับความชื้นในบรรยากาศและตัวกลางที่มีฤทธิ์กัดกร่อน, นอกจากนี้ยังช่วยเร่งการกัดกร่อนในระยะยาว. การเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิจะทำให้เกิดการขยายตัวและหดตัวเนื่องจากความร้อนของชั้นสังกะสี, ทำให้เกิดความเครียดจากความร้อน. ความเครียดจากความร้อนที่เกิดขึ้นซ้ำๆ ในระยะยาวจะทำให้เกิดรอยแตกและการหลุดลอกของชั้นสังกะสี, ซึ่งจะเห็นได้ชัดเจนกว่าในพื้นที่ที่มีอุณหภูมิแตกต่างกันมากระหว่างกลางวันและกลางคืน (เช่น พื้นที่สูง).

การส่องสว่าง (โดยเฉพาะแสงอัลตราไวโอเลต) จะช่วยเร่งการแก่และเป็นผงของชั้นสังกะสี, ทำลายโครงสร้างของชั้นสังกะสี, ลดความแน่นของชั้นสังกะสี, ทำให้สื่อที่มีฤทธิ์กัดกร่อนบุกรุกได้ง่ายขึ้น, แล้วเร่งการกัดกร่อน. ระหว่างการสอบสวนในพื้นที่ที่สูง, ฉันเห็นว่าชั้นสังกะสีของส่วนประกอบด้านบนของหอคอย (ซึ่งต้องสัมผัสกับแสงอัลตราไวโอเลตที่แรงเป็นเวลานาน) มีผงแป้งมากกว่าส่วนประกอบด้านล่างอย่างเห็นได้ชัด. ชั้นสังกะสีของส่วนประกอบด้านบนบางส่วนจะลอกออกเมื่อสัมผัสด้วยมือ.

4.2 ปัจจัยของตัวเองส่วนประกอบ

ปัจจัยของตัวเองส่วนประกอบส่วนใหญ่รวมถึงวัสดุ, รูปร่างหน้าตัด, สภาพพื้นผิวของส่วนประกอบ, ฯลฯ. ปัจจัยเหล่านี้จะส่งผลต่อคุณภาพของชั้นสังกะสีและการยึดเกาะของตัวกลางที่มีฤทธิ์กัดกร่อน, แล้วส่งผลต่ออัตราการกัดกร่อน.

ในส่วนของวัสดุส่วนประกอบ, วัสดุหลักของส่วนประกอบทาวเวอร์คือเหล็ก Q235 และเหล็ก Q355. ความต้านทานการกัดกร่อนของเหล็ก Q235 นั้นแย่กว่าเหล็ก Q355 เล็กน้อย. ดังนั้น, อัตราการกัดกร่อนของส่วนประกอบที่ทำจากเหล็ก Q235 จะเร็วกว่าส่วนประกอบที่ทำจากเหล็ก Q355 เล็กน้อย. ในระหว่างการสืบสวน, ฉันพบว่าอัตราการสูญเสียหน้าตัดของเหล็กฉากที่ทำจากเหล็ก Q235 ที่ผลิตโดยผู้ผลิตคือ 10% หลังจาก 8 ปีแห่งการบริการ, ในขณะที่เหล็กฉากที่ทำจากเหล็ก Q355 มีเพียงเท่านั้น 6% หลังจาก 8 ปีแห่งการบริการ.

ในส่วนของรูปทรงหน้าตัด, รูปร่างหน้าตัดของส่วนประกอบก็จะยิ่งซับซ้อนมากขึ้นเท่านั้น, ยิ่งสะสมน้ำฝนได้ง่ายขึ้น, ฝุ่นและสื่อที่มีฤทธิ์กัดกร่อน, แบบฟอร์มรอยแยก, และทำให้เกิดการกัดกร่อนของรอยแยก. ตัวอย่างเช่น, มุมเหล็กฉากและเหล็กรางน้ำ, และข้อต่อตักของแผ่นเชื่อมต่อล้วนเป็นบริเวณที่เกิดการกัดกร่อนของรอยแยกสูง. ส่วนประกอบที่มีหน้าตัดเป็นวงกลม (เช่นท่อเหล็กของเสาท่อเหล็ก) น้ำฝนและฝุ่นหลุดออกได้ง่าย, ไม่ใช่เรื่องง่ายที่จะสะสม, และอัตราการกัดกร่อนค่อนข้างช้า.

ในแง่ของสภาพพื้นผิว, ความหยาบและความสะอาดของพื้นผิวส่วนประกอบจะส่งผลต่อความสม่ำเสมอและการยึดเกาะของชั้นสังกะสี. ส่วนประกอบที่มีพื้นผิวขรุขระมากเกินไป, เสี้ยน, ระดับออกไซด์และข้อบกพร่องอื่น ๆ มีความหนาของชั้นสังกะสีไม่เท่ากัน, ซึ่งมีแนวโน้มที่จะเกิดจุดอ่อนและกลายเป็นจุดเริ่มต้นของการกัดกร่อน. ส่วนประกอบที่มีความสะอาดพื้นผิวไม่ดีและมีคราบน้ำมัน, ฝุ่นและสิ่งสกปรกอื่น ๆ จะนำไปสู่การรวมกันที่ไม่ดีระหว่างชั้นสังกะสีและพื้นผิว, ลอกง่าย, และเร่งการกัดกร่อน.

4.3 ปัจจัยกระบวนการ

ปัจจัยกระบวนการส่วนใหญ่รวมถึงกระบวนการชุบสังกะสี, กระบวนการผลิต, กระบวนการประกอบ, ฯลฯ. ปัจจัยเหล่านี้จะกำหนดคุณภาพของชั้นสังกะสีโดยตรง, แล้วส่งผลต่อประสิทธิภาพการกัดกร่อนของส่วนประกอบต่างๆ. นี่เป็นปัจจัยที่ฉันรู้สึกลึกซึ้งที่สุดระหว่างการสืบสวน—ภายใต้สภาพแวดล้อมเดียวกัน, ระดับการกัดกร่อนของส่วนประกอบที่มีกระบวนการผลิตต่างกันจะแตกต่างกันมาก.

ในส่วนของกระบวนการชุบสังกะสี, ตามที่กล่าวไว้ก่อนหน้านี้, ผลการป้องกันการกัดกร่อนของการชุบสังกะสีแบบจุ่มร้อนดีกว่าการชุบสังกะสีด้วยไฟฟ้า, และผลการป้องกันการกัดกร่อนของการปรับสภาพการขัดผิวด้วยทรายจะดีกว่าการดอง. ความสมเหตุสมผลของอุณหภูมิของสารละลายสังกะสีและเวลาในการแช่ยังส่งผลต่อความหนาและการยึดเกาะของชั้นสังกะสีด้วย. ในระหว่างการสืบสวน, ฉันพบว่าอัตราการกัดกร่อนของส่วนประกอบที่ผ่านการชุบสังกะสีแบบจุ่มร้อน + การพ่นทราย derusting เป็นมากกว่า 60% ช้ากว่าส่วนประกอบที่ผ่านการชุบสังกะสีด้วยไฟฟ้า + ดอง.

ในส่วนของกระบวนการผลิต, ความเค้นตกค้างที่เกิดขึ้นระหว่างการผลิตชิ้นส่วนจะเพิ่มความเสี่ยงต่อการกัดกร่อนของความเค้นแตกร้าว. คุณภาพการเชื่อมที่ไม่ดีของส่วนประกอบจะนำไปสู่การลอกชั้นสังกะสีที่ข้อต่อการเชื่อมได้ง่าย, ทำให้เกิดการกัดกร่อนบริเวณรอยเชื่อม. ระหว่างการสอบสวนในโรงงานผลิตทาวเวอร์แห่งหนึ่ง, ฉันเห็นว่าชั้นสังกะสีที่รอยเชื่อมของชิ้นส่วนที่เชื่อมบางส่วนหลุดลอกออก. เจ้าหน้าที่โรงงานอธิบายว่าเป็นเพราะอุณหภูมิที่รอยเชื่อมสูงเกินไประหว่างการเชื่อม, นำไปสู่ความเหนื่อยหน่ายของชั้นสังกะสี, และการชุบกัลวาไนซ์ในภายหลังก็ไม่ละเอียดถี่ถ้วน, นำไปสู่การกัดกร่อน.

4.4 ปัจจัยการดำเนินงานและการบำรุงรักษา

ปัจจัยการทำงานและการบำรุงรักษาเป็นปัจจัยสำคัญในการชะลอการกัดกร่อนของส่วนประกอบสังกะสี และรับประกันการทำงานที่ปลอดภัยของเสาส่งสัญญาณ. แม้ว่าส่วนประกอบจะผลิตด้วยคุณภาพสูงก็ตาม, หากไม่มีการดำเนินการและบำรุงรักษา, อัตราการกัดกร่อนจะถูกเร่ง, และอายุการใช้งานของส่วนประกอบต่างๆ จะสั้นลงอย่างมาก. ซึ่งสอดคล้องกับแนวคิดการดำเนินงานและการบำรุงรักษาของอุตสาหกรรมไปป์ไลน์——”การบำรุงรักษาที่แม่นยำสามารถยืดอายุการใช้งานของอุปกรณ์ได้ 30% หรือมากกว่า”.

ปัจจัยการดำเนินงานและการบำรุงรักษาหลัก ได้แก่ ความสมบูรณ์แบบของระบบการตรวจสอบ, ความทันเวลาของการบำรุงรักษา, และความเป็นมืออาชีพของบุคลากรซ่อมบำรุง. ระบบตรวจสอบเสียงสามารถมั่นใจได้ว่าจะพบอันตรายที่ซ่อนอยู่จากการกัดกร่อนได้ตั้งแต่ระยะแรกและจะได้รับการจัดการอย่างทันท่วงที, หลีกเลี่ยงการพัฒนาของการกัดกร่อนต่อไป. การบำรุงรักษาทันเวลา, เช่นการทำลายล้าง, การเคลือบแบบสัมผัสและการทำความสะอาด, สามารถป้องกันการบุกรุกของสื่อที่มีฤทธิ์กัดกร่อนได้อย่างมีประสิทธิภาพและชะลอกระบวนการกัดกร่อน. ความเป็นมืออาชีพของบุคลากรซ่อมบำรุงจะเป็นตัวกำหนดว่าวิธีการบำรุงรักษา, วัสดุและกระบวนการมีความเหมาะสม, ซึ่งส่งผลโดยตรงต่อผลการบำรุงรักษา.

ในระหว่างการสืบสวน, ฉันพบว่าระดับการกัดกร่อนของอาคารมีความแตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญภายใต้การจัดการของสถานีปฏิบัติการและบำรุงรักษาต่างๆ. สถานีปฏิบัติการและบำรุงรักษาในจีนตอนเหนือได้จัดตั้ง “การตรวจสอบแบบดิจิตอล” ระบบ. ผู้ตรวจสอบใช้เครื่องปลายทางแบบเคลื่อนที่เพื่อบันทึกสถานะการกัดกร่อนของอาคารแต่ละหลังทุกเดือน, รวมถึงตำแหน่งการกัดกร่อน, ประเภทการกัดกร่อนและระดับการกัดกร่อน, และอัปโหลดข้อมูลไปยังระบบการจัดการพื้นหลัง. เมื่อพบการกัดกร่อนก็พบอันตรายที่ซ่อนอยู่, ระบบจะออกงานบำรุงรักษาโดยอัตโนมัติ, และเจ้าหน้าที่ซ่อมบำรุงจะจัดการจัดการกับมันภายใน 7 วันทำงาน. ระดับการกัดกร่อนของอาคารภายใต้การจัดการโดยทั่วไปนั้นไม่รุนแรง, และอายุการใช้งานโดยเฉลี่ยของส่วนประกอบต่างๆ จะขยายออกไปประมาณ 5 ปีเมื่อเทียบกับค่าเฉลี่ยอุตสาหกรรม.

ในทางตรงกันข้าม, สถานีปฏิบัติการและบำรุงรักษาในพื้นที่ภูเขาห่างไกลมีกำลังคนไม่เพียงพอและมีแนวคิดในการบำรุงรักษาแบบย้อนกลับ. รอบการตรวจสอบอาคารมีปีละครั้ง, และการตรวจสอบส่วนใหญ่เป็นการตรวจสอบด้วยสายตาด้วยตนเอง, ซึ่งยากต่อการค้นหาอันตรายจากการกัดกร่อนที่ซ่อนอยู่ เช่น การกัดกร่อนแบบรูพรุน และการกัดกร่อนตามรอยแยก. การบำรุงรักษามักล่าช้าจนกว่าส่วนประกอบจะเกิดความเสียหายจากการกัดกร่อนอย่างเห็นได้ชัด (เช่นการหลุดลอกของชั้นสังกะสีเป็นบริเวณกว้าง และสนิมแดงบนพื้นผิว), ซึ่งไม่เพียงเพิ่มค่าใช้จ่ายในการบำรุงรักษา แต่ยังนำมาซึ่งอันตรายด้านความปลอดภัยอีกด้วย. ในระหว่างการสืบสวน, เราพบสิ่งนั้น 30% ของหอคอยในบริเวณนี้มีส่วนประกอบที่มีการสูญเสียหน้าตัดเกิน 10%, ซึ่งจำเป็นต้องเปลี่ยนอย่างเร่งด่วน.

นอกจากนี้, การเลือกวัสดุบำรุงรักษายังส่งผลต่อผลการบำรุงรักษาด้วย. หน่วยปฏิบัติการและบำรุงรักษาบางแห่งเลือกสีป้องกันการกัดกร่อนราคาประหยัดซึ่งไม่ตรงกับชั้นสังกะสีสำหรับการเคลือบแบบเติมสี. การยึดเกาะระหว่างสีประเภทนี้กับชั้นสังกะสีไม่ดี, และลอกออกได้ง่ายหลังจากสัมผัสกับสภาพแวดล้อมกลางแจ้งในช่วงเวลาสั้น ๆ, ซึ่งไม่สามารถทำหน้าที่ป้องกันได้และยังเร่งการกัดกร่อนเนื่องจากการสะสมของน้ำและฝุ่นระหว่างชั้นสีและชั้นสังกะสี.

5. มาตรการป้องกันการกัดกร่อนและการวิเคราะห์กรณีทางวิศวกรรม

จากการวิเคราะห์กลไกการกัดกร่อนอย่างเป็นระบบ, ประเภทการกัดกร่อนหลักและปัจจัยที่มีอิทธิพลต่อส่วนประกอบสังกะสี, รวมกับแนวปฏิบัติในการสืบสวนของผู้เขียน, ความรู้ทางวิชาชีพและประสบการณ์ในอุตสาหกรรม, บทนี้นำเสนอมาตรการป้องกันการกัดกร่อนแบบกำหนดเป้าหมายจากสองขั้นตอนหลัก: ขั้นตอนการผลิต (การป้องกันแหล่งที่มา) และขั้นตอนการดำเนินงานและการบำรุงรักษา (การควบคุมกระบวนการ). หลักการของ “การป้องกันก่อน, ผสมผสานการป้องกันและควบคุม, และการจำแนกประเภทของความคุ้มครอง” ปฏิบัติตาม, และเศรษฐกิจ, การปฏิบัติจริงและประสิทธิผลในระยะยาวของมาตรการป้องกันได้รับการพิจารณาอย่างเต็มที่. ในเวลาเดียวกัน, รวมกับกรณีทางวิศวกรรมเฉพาะ, ผลการประยุกต์ใช้มาตรการเหล่านี้ได้รับการตรวจสอบและวิเคราะห์, เพื่อให้มีการอ้างอิงเชิงปฏิบัติสำหรับการปฏิบัติงานทางวิศวกรรมในการป้องกันการกัดกร่อนของส่วนประกอบสังกะสีของเสาส่งสัญญาณ.

5.1 มาตรการป้องกันในขั้นตอนการผลิต (การป้องกันแหล่งที่มา)

ขั้นตอนการผลิตเป็นแหล่งที่มาของการควบคุมการกัดกร่อนของส่วนประกอบสังกะสี. คุณภาพของส่วนประกอบที่ผลิตในขั้นตอนนี้จะกำหนดความต้านทานการกัดกร่อนเบื้องต้นโดยตรง. ดังนั้น, การเสริมสร้างการควบคุมคุณภาพของขั้นตอนการผลิตและการเพิ่มประสิทธิภาพกระบวนการผลิตสามารถปรับปรุงความต้านทานการกัดกร่อนของส่วนประกอบสังกะสีโดยพื้นฐานและลดอันตรายที่ซ่อนอยู่ในกระบวนการบริการในภายหลัง. บวกกับการสำรวจโรงงานผลิตทาวเวอร์และความรู้ทางวิชาชีพในอุตสาหกรรมท่อส่งน้ำมัน, โดยมีมาตรการคุ้มครองเฉพาะดังนี้:

5.1.1 เพิ่มประสิทธิภาพกระบวนการชุบสังกะสีและปรับปรุงคุณภาพของชั้นสังกะสี

กระบวนการชุบสังกะสีคือจุดเชื่อมต่อหลักที่ส่งผลต่อความต้านทานการกัดกร่อนของส่วนประกอบสังกะสี. กุญแจสำคัญในการเพิ่มประสิทธิภาพกระบวนการชุบสังกะสีคือการควบคุมกระบวนการปรับสภาพและพารามิเตอร์การชุบสังกะสีอย่างเคร่งครัด, เพื่อให้แน่ใจว่าชั้นสังกะสีมีความหนาเพียงพอ, การกระจายตัวสม่ำเสมอและการยึดเกาะที่แข็งแรง. โดยเฉพาะ, สามารถใช้มาตรการต่อไปนี้ได้:

ก่อน, นำเทคโนโลยีการปรับสภาพขั้นสูงมาใช้. สำหรับส่วนประกอบที่ใช้ในสภาพแวดล้อมที่รุนแรง เช่น พื้นที่ชายฝั่ง, พื้นที่อุตสาหกรรมหนักและพื้นที่ที่มีความชื้นสูง, ควรใช้การกำจัดสนิมด้วยการพ่นทรายเป็นวิธีการหลักในการปรับสภาพก่อน, และการดอง + ฟอสเฟต + การล้างน้ำสามารถใช้เป็นการบำบัดเสริมได้. การขจัดสนิมด้วยการพ่นทรายสามารถกำจัดตะกรันออกไซด์ได้อย่างทั่วถึง, สนิม, คราบน้ำมันและเสี้ยนบนพื้นผิวของส่วนประกอบ, ทำให้พื้นผิวของส่วนประกอบมีความหยาบระดับหนึ่ง (ปกติ40-80μm), ซึ่งเอื้อต่อการรวมกันของชั้นสังกะสีและพื้นผิวเหล็ก. เมื่อเทียบกับการขจัดสนิมแบบดั้งเดิม, การเป่าด้วยทรายสามารถหลีกเลี่ยงได้ “ดองมากเกินไป” ปรากฏการณ์ของส่วนประกอบ, ลดข้อบกพร่องที่พื้นผิวของส่วนประกอบ, และปรับปรุงความสม่ำเสมอและการยึดเกาะของชั้นสังกะสี. ตามผลการทดสอบเปรียบเทียบของการทดลองรายวิชาของผู้เขียน, การยึดเกาะของชั้นสังกะสีหลังจากการพ่นทรายกำจัดสนิมคือ 20%-30% สูงกว่านั้นหลังจากทำการดองแล้ว, และความต้านทานสเปรย์เกลือก็เพิ่มขึ้นมากกว่า 50%.

ที่สอง, ควบคุมพารามิเตอร์กระบวนการชุบสังกะสีอย่างเคร่งครัด. ควรควบคุมอุณหภูมิของสารละลายสังกะสีอย่างเข้มงวดที่ 440-460°C. หากอุณหภูมิสูงเกินไป, ความเร็วปฏิกิริยาระหว่างสังกะสีกับเหล็กจะเร็วเกินไป, ซึ่งจะทำให้ชั้นสังกะสีมีความหนาไม่เท่ากัน, การยึดเกาะไม่ดีและลอกง่าย; ถ้าอุณหภูมิต่ำเกินไป, สารละลายสังกะสีจะมีความหนืดสูง, ซึ่งยากต่อการสร้างชั้นสังกะสีที่สม่ำเสมอ, และความหนาของชั้นสังกะสีจะไม่เป็นไปตามข้อกำหนด. ควรปรับเวลาในการแช่ตามความหนาของส่วนประกอบ: สำหรับส่วนประกอบที่มีผนังบาง (ความหนาน้อยกว่า 10 มม), เวลาในการแช่คือ 2-4 นาที; สำหรับส่วนประกอบที่มีผนังหนา (ความหนามากกว่า 10 มม), เวลาในการแช่คือ 4-6 นาที, เพื่อให้แน่ใจว่าความหนาของชั้นสังกะสีตรงตามข้อกำหนดของ GB/T 2694—2023 (ส่วนประกอบรับน้ำหนักไม่น้อยกว่า 86μm, ส่วนประกอบที่ไม่รับน้ำหนักไม่น้อยกว่า 65μm).

ที่สาม, เพิ่มการบำบัดทู่หลังการชุบสังกะสี. หลังจากการชุบสังกะสี, ส่วนประกอบสามารถบำบัดด้วยการทู่ของโครเมตหรือทู่โครเมียมไตรวาเลนท์เพื่อสร้างฟิล์มทู่หนาแน่นบนพื้นผิวของชั้นสังกะสี. ฟิล์มทู่สามารถแยกชั้นสังกะสีออกจากสื่อที่มีฤทธิ์กัดกร่อนภายนอกได้อย่างมีประสิทธิภาพ, ป้องกันการเกิดออกซิเดชันและการกัดกร่อนของสังกะสี, และปรับปรุงความต้านทานการกัดกร่อนของส่วนประกอบให้ดียิ่งขึ้น. ในเวลาเดียวกัน, ฟิล์มทู่ยังสามารถปรับปรุงลักษณะของชั้นสังกะสีและลดการสึกหรอของชั้นสังกะสีในระหว่างการขนส่งและการประกอบ. ควรสังเกตว่าทู่โครเมตมีมลภาวะต่อสิ่งแวดล้อม, ทู่โครเมียมไตรวาเลนท์ดังนั้น (ทู่การคุ้มครองสิ่งแวดล้อม) ขอแนะนำในการใช้งานจริง.

5.1.2 ปรับปรุงกระบวนการผลิตและลดอันตรายที่ซ่อนอยู่

ข้อบกพร่องในกระบวนการผลิตส่วนประกอบจะส่งผลให้คุณภาพของชั้นสังกะสีลดลงและเพิ่มอันตรายที่ซ่อนอยู่ในการกัดกร่อน. ดังนั้น, การปรับปรุงกระบวนการผลิตและการขจัดข้อบกพร่องในกระบวนการผลิตเป็นมาตรการสำคัญในการปรับปรุงความต้านทานการกัดกร่อนของชิ้นส่วนสังกะสี. มาตรการเฉพาะได้แก่:

ก่อน, ขจัดความเค้นตกค้างของส่วนประกอบ. ความเค้นตกค้างจำนวนมากจะถูกสร้างขึ้นในระหว่างการตัด, การดัด, การเชื่อมและกระบวนการอื่น ๆ ของส่วนประกอบ. การมีอยู่ของความเค้นตกค้างจะไม่เพียงแต่ลดคุณสมบัติทางกลของส่วนประกอบเท่านั้น แต่ยังเพิ่มความเสี่ยงของการแตกร้าวจากการกัดกร่อนของความเค้น. ดังนั้น, หลังจากการผลิตส่วนประกอบ, การรักษาความร้อน (เช่นการอบอ่อน) หรือควรใช้การบำบัดริ้วรอยด้วยการสั่นสะเทือนเพื่อขจัดความเค้นตกค้างภายในส่วนประกอบ. อุณหภูมิการหลอมจะถูกควบคุมที่ 600-700 ℃, และเวลาเก็บรักษาความร้อนคือ 2-3 ชม, ซึ่งสามารถกำจัดได้อย่างมีประสิทธิภาพมากกว่า 80% ของความเครียดที่ตกค้าง. ระหว่างการสอบสวนในโรงงานผลิตหอคอยขนาดใหญ่, เราพบว่าส่วนประกอบหลังการบำบัดด้วยการสั่นสะเทือนมีอัตราอุบัติการณ์การแตกร้าวจากการกัดกร่อนของความเครียด 90% ต่ำกว่าส่วนประกอบที่ไม่มีการบำบัดเพื่อขจัดความเครียด.

ที่สอง, ปรับปรุงคุณภาพการเชื่อมของส่วนประกอบ. ข้อบกพร่องในการเชื่อม (เช่น รอยร้าวจากการเชื่อม, รูขุมขน, การเจาะที่ไม่สมบูรณ์) จะนำไปสู่การรวมกันที่ไม่ดีระหว่างชั้นสังกะสีและพื้นผิวที่รอยเชื่อม, และรอยเชื่อมมีแนวโน้มที่จะเกิดการกัดกร่อน. ดังนั้น, กระบวนการเชื่อมควรได้รับการปรับให้เหมาะสม: ใช้ลวดเชื่อมไฮโดรเจนต่ำหรือเทคโนโลยีการเชื่อมแบบป้องกันแก๊สเพื่อลดข้อบกพร่องในการเชื่อม; ควบคุมอุณหภูมิการเชื่อมและความเร็วในการเชื่อมเพื่อหลีกเลี่ยงการเหนื่อยหน่ายของชั้นสังกะสีที่ข้อต่อการเชื่อม; สำหรับส่วนประกอบที่ต้องเชื่อมหลังการชุบสังกะสี, ตัวแทนซ่อมแซมป้องกันการกัดกร่อนพิเศษ (เช่นสีที่อุดมด้วยสังกะสี) ควรใช้สำหรับการทัชอัพหลังการเชื่อมเพื่อให้มั่นใจถึงความสมบูรณ์ของชั้นป้องกันการกัดกร่อนที่ข้อต่อการเชื่อม.

ที่สาม, ปรับการออกแบบโครงสร้างของส่วนประกอบให้เหมาะสมที่สุด. การออกแบบโครงสร้างของส่วนประกอบควรหลีกเลี่ยงการก่อตัวของมุมและรอยแยกที่ตายตัวให้มากที่สุด, เพื่อป้องกันการสะสมของน้ำฝน, ฝุ่นและสารกัดกร่อนและลดการเกิดการกัดกร่อนของรอยแยก. ตัวอย่างเช่น, ข้อต่อตักของแผ่นต่อควรออกแบบให้มีรูระบายน้ำเพื่อความสะดวกในการระบายน้ำฝน; มุมเหล็กฉากและเหล็กรางควรโค้งมนเพื่อลดการสะสมของฝุ่นและสารกัดกร่อน; พื้นผิวของส่วนประกอบควรเรียบเท่าที่เป็นไปได้เพื่อลดการยึดเกาะของตัวกลางที่มีฤทธิ์กัดกร่อน. สำหรับส่วนประกอบที่ใช้ในพื้นที่ชายฝั่งทะเลและพื้นที่อุตสาหกรรมหนัก, การออกแบบโครงสร้างควรมีความโน้มเอียงในการป้องกันการกัดกร่อนมากขึ้น, และควรลดจำนวนรอยแยกให้มากที่สุด.

5.1.3 เลือกวัสดุประสิทธิภาพสูงและปรับปรุงความต้านทานการกัดกร่อนของส่วนประกอบ

การเลือกวัสดุส่วนประกอบส่งผลโดยตรงต่อความต้านทานการกัดกร่อนของส่วนประกอบสังกะสี. สำหรับเสาส่งสัญญาณที่ใช้ในสภาพแวดล้อมการบริการที่แตกต่างกัน, ควรเลือกวัสดุประสิทธิภาพสูงที่เหมาะสมเพื่อปรับปรุงความต้านทานการกัดกร่อนโดยรวมของส่วนประกอบ, ลดอัตราการกัดกร่อน, และยืดอายุการใช้งาน. คำแนะนำเฉพาะมีดังนี้:

ก่อน, เลือกเหล็กที่ทนต่อสภาพอากาศสำหรับส่วนประกอบในสภาพแวดล้อมที่มีการกัดกร่อนเล็กน้อย. เหล็กทนต่อสภาพอากาศ (เช่น Q235NH, Q355NH) มีธาตุผสมเช่น Cu, P, Cr, ใน, ซึ่งสามารถสร้างฟิล์มป้องกันที่มีความหนาแน่นและมั่นคงบนพื้นผิวในสภาพแวดล้อมในชั้นบรรยากาศ. ฟิล์มป้องกันสามารถแยกพื้นผิวเหล็กออกจากสื่อที่มีฤทธิ์กัดกร่อนได้อย่างมีประสิทธิภาพ, มีบทบาทป้องกันการกัดกร่อนได้ดี. อัตราการกัดกร่อนของเหล็กทนสภาพอากาศคือ 1/5-1/10 ของเหล็กกล้าคาร์บอนธรรมดา. แม้ว่าต้นทุนเริ่มต้นของเหล็กทนสภาพอากาศจะอยู่ที่ 15%-20% สูงกว่าเหล็กกล้าคาร์บอนธรรมดา, ค่าใช้จ่ายในการดำเนินงานและบำรุงรักษาในระยะยาวลดลงอย่างมาก, ซึ่งเหมาะสำหรับอาคารในพื้นที่ชนบท, ชานเมืองและสภาพแวดล้อมที่มีการกัดกร่อนเล็กน้อยอื่นๆ.

ที่สอง, เลือกเหล็กโลหะผสมสังกะสี-อลูมิเนียมสำหรับส่วนประกอบในสภาพแวดล้อมการกัดกร่อนที่รุนแรง. สำหรับอาคารในพื้นที่ชายฝั่งทะเล, พื้นที่อุตสาหกรรมหนักและพื้นที่ดินเค็มด่าง, สามารถใช้เหล็กโลหะผสมสังกะสี - อลูมิเนียมได้. ชั้นโลหะผสมสังกะสีอลูมิเนียมประกอบด้วย 55% อลูมิเนียม, 43.5% สังกะสีและ 1.5% ซิลิคอน. ความต้านทานการกัดกร่อนของชั้นโลหะผสมคือ 2-3 เท่าของชั้นสังกะสีบริสุทธิ์. อลูมิเนียมในชั้นโลหะผสมสามารถสร้างฟิล์มป้องกัน Al₂O₃ ที่หนาแน่นบนพื้นผิวได้, ซึ่งมีความทนทานต่อการกัดกร่อนของ Cl⁻ และ SO₂ ได้ดี. ในเวลาเดียวกัน, ชั้นโลหะผสมมีการยึดเกาะที่ดีและทนต่อการสึกหรอ, ซึ่งสามารถป้องกันการกัดกร่อนของรูพรุนและการกัดกร่อนของรอยแยกได้อย่างมีประสิทธิภาพ. ตามข้อมูลการทดสอบอุตสาหกรรม, อายุการใช้งานของส่วนประกอบโลหะผสมสังกะสีอลูมิเนียมในพื้นที่ชายฝั่งสามารถเข้าถึงได้ 40-50 ปี, ซึ่งเป็นสองเท่าของส่วนประกอบชุบสังกะสีแบบจุ่มร้อนบริสุทธิ์.

ที่สาม, เลือกสลักเกลียวทนการกัดกร่อนที่มีความแข็งแรงสูงสำหรับเชื่อมต่อส่วนประกอบ. สลักเกลียวที่มีความแข็งแรงสูงเป็นส่วนประกอบสำคัญในการเชื่อมต่อของเสาส่งสัญญาณ, และความล้มเหลวในการกัดกร่อนจะส่งผลโดยตรงต่อความเสถียรของโครงสร้างของหอคอย. สำหรับ โบลท์ ที่ใช้ในสภาพแวดล้อมที่รุนแรง, สลักเกลียวทนการกัดกร่อนที่มีความแข็งแรงสูง (เช่น โบลท์โลหะผสมสังกะสี-อลูมิเนียม 10.9S, สลักเกลียวสแตนเลส) สามารถเลือกได้. โบลท์เหล่านี้ไม่เพียงแต่มีความแข็งแรงเชิงกลสูงเท่านั้น แต่ยังมีความทนทานต่อการกัดกร่อนที่ดีอีกด้วย, ซึ่งสามารถหลีกเลี่ยงการติดขัดและการแตกหักของการกัดกร่อนได้อย่างมีประสิทธิภาพ. นอกจากนี้, เกลียวของสลักเกลียวสามารถเคลือบด้วยจาระบีป้องกันการกัดกร่อนเพื่อปรับปรุงความต้านทานการกัดกร่อนให้ดียิ่งขึ้น.

5.2 มาตรการป้องกันในขั้นตอนการดำเนินงานและการบำรุงรักษา (การควบคุมกระบวนการ)

ขั้นตอนการทำงานและการบำรุงรักษาเป็นกุญแจสำคัญในการชะลอการกัดกร่อนของส่วนประกอบสังกะสี และรับประกันการทำงานที่ปลอดภัยของเสาส่งสัญญาณ. แม้ว่าส่วนประกอบจะผลิตด้วยคุณภาพสูงก็ตาม, การดำเนินการและการบำรุงรักษาที่ได้มาตรฐานและเป็นวิทยาศาสตร์เป็นสิ่งจำเป็นเพื่อให้ประสิทธิภาพการป้องกันการกัดกร่อนเต็มรูปแบบและยืดอายุการใช้งาน. รวมกับการตรวจสอบสถานีปฏิบัติการและบำรุงรักษาและประสบการณ์การดำเนินงานและบำรุงรักษาของอุตสาหกรรมท่อส่งก๊าซ, โดยมีมาตรการป้องกันเฉพาะในขั้นตอนการทำงานและบำรุงรักษาดังนี้:

5.2.1 ปรับปรุงระบบการตรวจสอบรายวันและค้นพบอันตรายที่ซ่อนอยู่อย่างทันท่วงที

การสร้างระบบการตรวจสอบรายวันทางวิทยาศาสตร์และสมบูรณ์แบบคือพื้นฐานของการค้นหาอันตรายที่ซ่อนอยู่จากการกัดกร่อนอย่างทันท่วงที และดำเนินการบำรุงรักษาตามเป้าหมาย. ตามความรุนแรงของสภาพแวดล้อมการให้บริการของหอคอย, ควรสร้างระบบการตรวจสอบแบบลำดับชั้นเพื่อให้ตระหนัก “การตรวจสอบจำแนก, การเตือนล่วงหน้าอย่างแม่นยำ”.

ก่อน, กำหนดวงจรการตรวจสอบแบบลำดับชั้น. สำหรับอาคารในสภาพแวดล้อมที่มีการกัดกร่อนอย่างรุนแรง (พื้นที่ชายฝั่งทะเล, พื้นที่อุตสาหกรรมหนัก, พื้นที่ที่มีความชื้นสูง, พื้นที่ดินเค็มและด่าง), ควรลดรอบการตรวจสอบลงเหลือไตรมาสละครั้ง; สำหรับอาคารในสภาพแวดล้อมที่มีการกัดกร่อนเล็กน้อย (พื้นที่ชนบท, ชานเมือง), รอบการตรวจสอบสามารถทำได้ปีละครั้ง; สำหรับหอคอยสำคัญ (เช่นหอคอยใกล้สถานที่สำคัญ, หอคอยขนาดใหญ่), ควรลดรอบการตรวจสอบลงเหลือเดือนละครั้ง. นอกจากนี้, หลังจากสภาพอากาศเลวร้าย (เช่น ฝนตกหนัก, ลมแรง, หิมะตกหนัก), ควรทำการตรวจสอบเพิ่มเติมเพื่อตรวจสอบว่าชั้นสังกะสีของส่วนประกอบเสียหายหรือไม่และมีการกัดกร่อนหรือไม่.

ที่สอง, นำการผสมผสานระหว่างการตรวจสอบด้วยตนเองและเทคโนโลยีการตรวจจับที่ทันสมัย. การตรวจสอบด้วยตนเองส่วนใหญ่จะใช้เพื่อตรวจสอบปรากฏการณ์การกัดกร่อนที่ชัดเจนของส่วนประกอบต่างๆ, เช่นการลอกชั้นสังกะสีเป็นบริเวณกว้าง, สนิมแดงบนพื้นผิว, การเชื่อมต่อส่วนประกอบที่หลวม, ฯลฯ. สำหรับอันตรายจากการกัดกร่อนที่ซ่อนอยู่ เช่น การกัดกร่อนแบบรูพรุน, การกัดกร่อนของรอยแยกและการแตกร้าวของการกัดกร่อนจากความเค้น, เทคโนโลยีการตรวจจับที่ทันสมัย เช่น การทดสอบด้วยคลื่นเสียงความถี่สูง, ควรมีการแนะนำการถ่ายภาพความร้อนอินฟราเรดและการตรวจสอบเซ็นเซอร์การกัดกร่อน. การทดสอบด้วยคลื่นเสียงสามารถตรวจจับการสูญเสียหน้าตัดของส่วนประกอบที่เกิดจากการกัดกร่อนได้; การถ่ายภาพความร้อนด้วยอินฟราเรดสามารถตรวจจับการกัดกร่อนของส่วนประกอบเฉพาะที่โดยการตรวจจับความแตกต่างของอุณหภูมิบนพื้นผิวส่วนประกอบ; เซ็นเซอร์การกัดกร่อนสามารถตรวจสอบอัตราการกัดกร่อนของส่วนประกอบแบบเรียลไทม์และแจ้งเตือนล่วงหน้าถึงการกัดกร่อน.

ที่สาม, สร้างแพลตฟอร์มการตรวจสอบและการจัดการแบบดิจิทัล. บันทึกข้อมูลการตรวจสอบ (ตำแหน่งการกัดกร่อน, ประเภทการกัดกร่อน, ระดับการกัดกร่อน, คำแนะนำในการบำรุงรักษา, เป็นต้น) เข้าสู่แพลตฟอร์มดิจิทัล, สร้าง “หนึ่งทาวเวอร์หนึ่งไฟล์” ระบบการจัดการ. แพลตฟอร์มสามารถวิเคราะห์และตัดสินข้อมูลการกัดกร่อนได้, ทำนายแนวโน้มการพัฒนาการกัดกร่อนของส่วนประกอบ, และออกงานบำรุงรักษาโดยอัตโนมัติ, เพื่อให้ตระหนักถึงข้อมูลและความฉลาดของการดำเนินงานและการบำรุงรักษา.

5.2.2 การกำจัดสนิมทันเวลา, การเคลือบแบบสัมผัสและชะลอการกัดกร่อน

เมื่อพบการกัดกร่อนระหว่างการตรวจสอบ, ควรจัดการอย่างทันท่วงทีตามระดับการกัดกร่อนเพื่อหลีกเลี่ยงการเกิดการกัดกร่อนต่อไป. หลักการของ “การรักษาแบบให้คะแนน, มาตรการที่เหมาะสม” ควรปฏิบัติตาม, และควรใช้วิธีการบำรุงรักษาที่แตกต่างกันตามระดับการกัดกร่อน:

ก่อน, การรักษาการกัดกร่อนเล็กน้อย. สำหรับส่วนประกอบที่มีการกัดกร่อนเล็กน้อย (ชั้นสังกะสีเป็นผงเล็กน้อย, ไม่มีการสัมผัสสารตั้งต้น, พื้นที่การกัดกร่อนน้อยกว่า 5%), สามารถใช้การบดด้วยมือหรือการพ่นทรายเพื่อขจัดสนิมและชั้นสังกะสีที่เป็นผงบนพื้นผิว, จากนั้นจึงทาสีป้องกันการกัดกร่อนที่เข้ากับชั้นสังกะสี (เช่นสีที่อุดมด้วยสังกะสี, สีฟลูออโรคาร์บอน) สามารถใช้เคลือบทัชอัพได้. ความหนาของชั้นสีทัชอัปควรสอดคล้องกับชั้นสังกะสี, โดยทั่วไป80-100μm. เมื่อทำการทาสี, พื้นผิวของส่วนประกอบควรรักษาความสะอาดและแห้งเพื่อให้แน่ใจว่าชั้นสีจะยึดเกาะได้.

ที่สอง, การบำบัดการกัดกร่อนในระดับปานกลาง. สำหรับส่วนประกอบที่มีการกัดกร่อนปานกลาง (ชั้นสังกะสีถูกลอกออกบางส่วน, พื้นผิวถูกเปิดออกบางส่วน, พื้นที่การกัดกร่อนคือ 5%-20%, การสูญเสียหน้าตัดน้อยกว่า 10%), ควรใช้การพ่นทรายเพื่อกำจัดสนิมและชั้นสังกะสีที่ตกค้างบนพื้นผิวอย่างทั่วถึง, จากนั้นควรทำการชุบสังกะสีซ้ำหรือเคลือบป้องกันการกัดกร่อนอย่างหนัก. การชุบสังกะสีซ้ำสามารถคืนประสิทธิภาพการป้องกันการกัดกร่อนของส่วนประกอบให้กลับสู่ระดับเดิมได้, แต่ต้นทุนค่อนข้างสูง; เคลือบป้องกันการกัดกร่อนอย่างหนัก (เช่นการเคลือบ PE สามชั้น) มีความต้านทานการกัดกร่อนได้ดี, ต้นทุนต่ำ, และเหมาะสำหรับส่วนประกอบที่ยากต่อการถอดประกอบและชุบสังกะสีใหม่.

ที่สาม, การรักษาการกัดกร่อนอย่างรุนแรง. สำหรับส่วนประกอบที่มีการกัดกร่อนรุนแรง (ชั้นสังกะสีถูกลอกออกจนหมด, พื้นผิวถูกเปิดออกจนหมด, พื้นที่การกัดกร่อนมากกว่า 20%, การสูญเสียหน้าตัดมากกว่า 10%), ควรเปลี่ยนให้ทันเวลาเพื่อหลีกเลี่ยงอุบัติเหตุด้านความปลอดภัย. เมื่อเปลี่ยนส่วนประกอบ, ควรเลือกส่วนประกอบใหม่ที่ตรงตามข้อกำหนดการป้องกันการกัดกร่อน, และขั้นตอนการติดตั้งควรมีมาตรฐานเพื่อหลีกเลี่ยงความเสียหายต่อชั้นสังกะสีระหว่างการติดตั้ง.

นอกจากนี้, สำหรับอาคารในสภาพแวดล้อมที่มีการกัดกร่อนอย่างรุนแรง, สามารถดำเนินการบำรุงรักษาป้องกันการกัดกร่อนเป็นระยะได้. สามารถเคลือบชั้นเคลือบป้องกันการกัดกร่อนบนพื้นผิวของชั้นสังกะสีได้ทุกชั้น 5-8 ปีเพื่อสร้าง “ชั้นสังกะสี + เคลือบป้องกันการกัดกร่อน” ระบบป้องกันสองชั้น, ซึ่งสามารถยืดอายุการใช้งานของส่วนประกอบได้อย่างมีประสิทธิภาพ.

5.2.3 เสริมสร้างการทำความสะอาดและบำรุงรักษาและลดการยึดเกาะที่มีฤทธิ์กัดกร่อน

การทำความสะอาดพื้นผิวของส่วนประกอบหอส่งสัญญาณเป็นประจำเป็นมาตรการที่มีประสิทธิภาพในการลดการยึดเกาะของตัวกลางที่มีฤทธิ์กัดกร่อนและชะลอการกัดกร่อน. ตามสภาพแวดล้อมการบริการของหอคอย, ควรใช้มาตรการทำความสะอาดและบำรุงรักษาตามเป้าหมาย:

ก่อน, การทำความสะอาดส่วนประกอบในพื้นที่อุตสาหกรรม. สำหรับอาคารใกล้เขตอุตสาหกรรม, พื้นผิวของส่วนประกอบสามารถเกาะติดฝุ่นได้ง่าย, อนุภาคก๊าซเสียทางอุตสาหกรรมและคราบสะสมที่มีฤทธิ์กัดกร่อนอื่น ๆ. ปืนฉีดน้ำแรงดันสูง (ควบคุมแรงดันน้ำที่ 10-15MPa) สามารถใช้ทำความสะอาดส่วนประกอบได้อย่างสม่ำเสมอ (ทุกครั้ง 6 เดือน). น้ำที่ใช้ทำความสะอาดควรเป็นน้ำประปาที่สะอาด, และสามารถเพิ่มผงซักฟอกได้อย่างเหมาะสมสำหรับคราบสกปรกที่ยากต่อการทำความสะอาด. หลังจากทำความสะอาดแล้ว, พื้นผิวของส่วนประกอบควรแห้งทันเวลาเพื่อหลีกเลี่ยงการก่อตัวของฟิล์มน้ำ.

ที่สอง, การทำความสะอาดส่วนประกอบในพื้นที่ชายฝั่ง. สำหรับอาคารในพื้นที่ชายฝั่งทะเล, พื้นผิวของส่วนประกอบสามารถยึดติดกับคราบสเปรย์เกลือได้ง่าย (ที่มีCl⁻). หลังฝนตกหนัก, ควรใช้น้ำจืดเพื่อล้างพื้นผิวของส่วนประกอบให้ทันเวลาเพื่อลดความเข้มข้นของ Cl⁻ บนพื้นผิว. สำหรับฐานทาวเวอร์และสลักเกลียว, ทำความสะอาดเป็นประจำ (ทุกครั้ง 3 เดือน) สามารถดำเนินการได้, และจาระบีป้องกันการกัดกร่อนสามารถใช้ได้หลังการทำความสะอาดเพื่อปรับปรุงความต้านทานการกัดกร่อนให้ดียิ่งขึ้น.

ที่สาม, การทำความสะอาดรอยแยกส่วนประกอบ. รอยแยกของส่วนประกอบ (เช่น ข้อต่อน๊อต-น็อต, ข้อต่อแผ่นเหล็กฉาก) เป็นฝุ่นสะสมได้ง่าย, น้ำฝนและสื่อที่มีฤทธิ์กัดกร่อน. สามารถใช้แปรงขนอ่อนหรือเครื่องอัดอากาศทำความสะอาดรอยแยกได้เป็นประจำ (ทุกครั้ง 3 เดือน) เพื่อขจัดสารที่สะสมและหลีกเลี่ยงการเกิดการกัดกร่อนของรอยแยก. หลังจากทำความสะอาดแล้ว, สารเคลือบหลุมร่องฟันป้องกันการกัดกร่อนสามารถใช้กับรอยแยกเพื่อป้องกันการบุกรุกของสื่อที่มีฤทธิ์กัดกร่อน.

ที่สี่, การป้องกันฐานหอคอย. ฐานหอคอยและสลักเกลียวฝังอยู่ในดิน, ซึ่งถูกกัดกร่อนได้ง่ายด้วยสารกัดกร่อนในดิน. สามารถใช้มาตรการต่างๆ เช่น การตั้งคูน้ำป้องกันการกัดกร่อนและการแยกชั้นต่างๆ ได้: ขุดคูน้ำป้องกันการกัดกร่อน (กว้าง 50ซม, ลึก 60ซม) รอบฐานหอคอย, เติมคูน้ำด้วยวัสดุป้องกันการกัดกร่อน (เช่นกรวด, ยางมะตอย), และป้องกันสารกัดกร่อนในดินไม่ให้บุกรุกฐานหอคอย; วางชั้นแยกป้องกันการกัดกร่อน (เช่นยางมะตอยสักหลาด, ฟิล์มโพลีเอทิลีน) ระหว่างฐานหอคอยกับดินเพื่อแยกการสัมผัสระหว่างฐานหอคอยกับดินที่มีฤทธิ์กัดกร่อน.

5.2.4 สร้างระบบตรวจสอบการกัดกร่อนและตระหนักถึงการบำรุงรักษาที่แม่นยำ

ด้วยการพัฒนาอย่างรวดเร็วของเทคโนโลยีดิจิทัล, อินเทอร์เน็ตของสรรพสิ่ง (ไอโอที) และปัญญาประดิษฐ์, การสร้างระบบตรวจสอบการกัดกร่อนอัจฉริยะได้กลายเป็นแนวโน้มการพัฒนาของการป้องกันการกัดกร่อนของส่วนประกอบหอส่งสัญญาณ. ระบบสามารถตรวจสอบสถานะการกัดกร่อนของส่วนประกอบได้แบบเรียลไทม์, ตระหนักถึงการเตือนล่วงหน้าถึงการกัดกร่อนและการบำรุงรักษาที่แม่นยำ, หลีกเลี่ยงการบำรุงรักษาแบบตาบอด, และลดต้นทุนการดำเนินงานและบำรุงรักษา.

ก่อน, ติดตั้งเซ็นเซอร์ตรวจสอบการกัดกร่อน. เซ็นเซอร์การกัดกร่อน (เช่นเซ็นเซอร์ต้านทานโพลาไรเซชันเชิงเส้น, เซ็นเซอร์อิมพีแดนซ์ไฟฟ้าเคมี) ถูกติดตั้งบนส่วนประกอบสำคัญของเสาส่งสัญญาณ (ขาหอคอยหลัก, สลักเกลียวที่มีความแข็งแรงสูง, ฐานหอคอย), ซึ่งสามารถตรวจสอบอัตราการกัดกร่อนได้, ศักยภาพในการกัดกร่อนและพารามิเตอร์ด้านสิ่งแวดล้อม (ความชื้นในบรรยากาศ, อุณหภูมิ, ความเข้มข้นของCl⁻, ความเข้มข้นของSO₂) ของส่วนประกอบแบบเรียลไทม์. เซ็นเซอร์เชื่อมต่อกับแพลตฟอร์มการจัดการพื้นหลังผ่านเทคโนโลยีการสื่อสารไร้สาย (เช่น 5G, โลรา), และข้อมูลการตรวจสอบจะถูกส่งไปยังแพลตฟอร์มแบบเรียลไทม์.

ที่สอง, สร้างการวิเคราะห์ข้อมูลและแพลตฟอร์มการเตือนภัยล่วงหน้า. แพลตฟอร์มพื้นหลังรวบรวมและจัดเก็บข้อมูลการตรวจสอบ, และใช้บิ๊กดาต้าและอัลกอริธึมปัญญาประดิษฐ์ในการวิเคราะห์ข้อมูล. ตามอัตราการกัดกร่อนและพารามิเตอร์ด้านสิ่งแวดล้อม, แพลตฟอร์มสามารถทำนายแนวโน้มการพัฒนาการกัดกร่อนของส่วนประกอบได้, ตั้งค่าการเตือนล่วงหน้าสามระดับ (ปกติ, ความสนใจ, อันตราย), และออกข้อมูลเตือนภัยล่วงหน้าแก่เจ้าหน้าที่ปฏิบัติการและบำรุงรักษาทันเวลาเมื่อสถานะการกัดกร่อนเกินเกณฑ์ความปลอดภัย.

ที่สาม, ตระหนักถึงการบำรุงรักษาที่แม่นยำตามข้อมูลการตรวจสอบ. ตามข้อมูลการติดตามและข้อมูลการเตือนภัยล่วงหน้าของระบบ, เจ้าหน้าที่ปฏิบัติการและบำรุงรักษาสามารถดำเนินการบำรุงรักษาตามเป้าหมายได้: สำหรับส่วนประกอบที่มีสถานะการกัดกร่อนปกติ, ไม่จำเป็นต้องบำรุงรักษา; สำหรับส่วนประกอบที่มีการเตือนล่วงหน้าในระดับความสนใจ, เสริมสร้างการตรวจสอบและทำความสะอาด; สำหรับส่วนประกอบที่มีการเตือนล่วงหน้าระดับอันตราย, ดำเนินการทำลายล้าง, เคลือบแบบสัมผัสหรือเปลี่ยนใหม่ทันเวลา. การบำรุงรักษาที่แม่นยำประเภทนี้ไม่เพียงช่วยเพิ่มประสิทธิภาพในการบำรุงรักษา แต่ยังช่วยลดต้นทุนการดำเนินงานและการบำรุงรักษาอีกด้วย. ตามแนวทางการใช้งานของบริษัทโครงข่ายไฟฟ้า, ระบบตรวจสอบการกัดกร่อนอัจฉริยะสามารถลดต้นทุนการดำเนินงานและการบำรุงรักษาของหอคอยได้ 40%-50%.

5.3 การวิเคราะห์กรณีทางวิศวกรรม

เพื่อตรวจสอบผลการใช้งานของมาตรการป้องกันการกัดกร่อนข้างต้น, บทนี้ใช้สายส่งชายฝั่งขนาด 220kV ในเมืองหนึ่งในประเทศจีนตะวันออกเป็นตัวอย่างในการวิเคราะห์. เส้นนี้มีความยาว 86 กม, กับ 218 เสาส่ง. ตั้งอยู่ในสภาพแวดล้อมบรรยากาศทางทะเลโดยทั่วไป, มีความชื้นในอากาศสูง (ความชื้นสัมพัทธ์เฉลี่ยต่อปี 82%), ความเข้มข้นของ Cl⁻ สูง (ความเข้มข้นของ Cl⁻ เฉลี่ยต่อปี 0.08 มก./ลบ.ม), และการกัดกร่อนอย่างรุนแรงของส่วนประกอบสังกะสี. ก่อน 2021, สายการผลิตใช้กระบวนการชุบสังกะสีแบบจุ่มร้อนแบบดั้งเดิมและโหมดการตรวจสอบด้วยตนเอง, และปัญหาการกัดกร่อนของส่วนประกอบก็เด่นชัด. ส่วนประกอบจำเป็นต้องเปลี่ยนในปริมาณมากทุกครั้ง 5 ปี, และค่าใช้จ่ายในการดำเนินการและบำรุงรักษาประจำปีเกิน 8 ล้านหยวน.

ใน 2021, หน่วยปฏิบัติการและบำรุงรักษาดำเนินการเปลี่ยนแปลงการป้องกันการกัดกร่อนของสายการผลิตอย่างครอบคลุม, การนำเอาการผสมผสานระหว่างมาตรการป้องกันแหล่งที่มาและการป้องกันการควบคุมกระบวนการที่นำเสนอในบทความนี้. มาตรการการเปลี่ยนแปลงเฉพาะมีดังนี้:

1. การเปลี่ยนแปลงขั้นตอนการผลิต: ส่วนประกอบทดแทนทั้งหมดใช้เหล็กโลหะผสมสังกะสี-อลูมิเนียม, และกระบวนการชุบสังกะสีนั้นใช้การพ่นทรายแบบ derusting + จุ่มร้อนชุบสังกะสี-อลูมิเนียมอัลลอยด์ + ทู่โครเมียมไตรวาเลนท์. ความหนาของชั้นโลหะผสมสังกะสีอลูมิเนียมถูกควบคุมที่100-110μm, ซึ่งสูงกว่ามาตรฐานแห่งชาติ. ในเวลาเดียวกัน, ส่วนประกอบต่างๆ จะได้รับการบำบัดด้วยการสั่นสะเทือนเพื่อขจัดความเครียดที่ตกค้าง; การออกแบบโครงสร้างของส่วนประกอบต่างๆ ได้รับการปรับให้เหมาะสมที่สุด, และเพิ่มรูระบายน้ำที่ข้อต่อตักของแผ่นเชื่อมต่อเพื่อลดการกัดกร่อนของรอยแยก.

2. การเปลี่ยนแปลงขั้นตอนการดำเนินงานและการบำรุงรักษา: มีการจัดตั้งระบบการตรวจสอบแบบลำดับชั้น, และรอบการตรวจสอบหอคอยจะลดลงเหลือไตรมาสละครั้ง. 50 หอคอยหลักได้รับเลือกให้ติดตั้งเซ็นเซอร์ตรวจสอบการกัดกร่อน, และแพลตฟอร์มการตรวจสอบการกัดกร่อนอัจฉริยะและการแจ้งเตือนล่วงหน้าถูกสร้างขึ้นเพื่อให้ทราบถึงการตรวจสอบสถานะการกัดกร่อนของส่วนประกอบแบบเรียลไทม์; ส่วนประกอบจะถูกทำความสะอาดด้วยน้ำจืดทุกครั้ง 6 เดือนเพื่อขจัดคราบสเปรย์เกลือ; สำหรับส่วนประกอบที่มีการกัดกร่อนเล็กน้อย, ดำเนินการเคลือบ derusting และ touch-up อย่างทันท่วงที, และใช้สีที่อุดมด้วยสังกะสีซึ่งเข้ากันกับชั้นโลหะผสมสังกะสี-อลูมิเนียมในการเติมสี; ฐานหอคอยมีคูน้ำป้องกันการกัดกร่อนและชั้นแยกเพื่อป้องกันการกัดกร่อนของดิน.

หลังจาก 3 ปีของการดำเนินงาน (2021-2024), หน่วยปฏิบัติการและบำรุงรักษาได้ทำการตรวจสอบและประเมินผลสายการผลิตอย่างครอบคลุม. ผลการตรวจสอบแสดงให้เห็นว่าผลการเปลี่ยนแปลงนั้นน่าทึ่ง:

1. สถานะการกัดกร่อนของส่วนประกอบ: อัตราความสมบูรณ์ของชั้นโลหะผสมสังกะสีอลูมิเนียมของส่วนประกอบมีค่ามากกว่า 95%, และไม่มีการกัดกร่อนแบบรูพรุนอย่างเห็นได้ชัด, การกัดกร่อนของรอยแยกและการแตกร้าวของการกัดกร่อนจากความเค้น. เท่านั้น 3% ส่วนประกอบต่างๆ จะมีชั้นโลหะผสมสังกะสี-อะลูมิเนียมเป็นผงเล็กน้อย, และไม่มีการสัมผัสสารตั้งต้นเกิดขึ้น. การสูญเสียส่วนประกอบหน้าตัดน้อยกว่า 2%, ซึ่งต่ำกว่าช่วงความปลอดภัยที่อนุญาตมาก (10%).

2. ค่าดำเนินการและบำรุงรักษา: ค่าใช้จ่ายในการดำเนินงานและบำรุงรักษาประจำปีของสายการผลิตลดลงเหลือ 3.2 ล้านหยวน, ซึ่งเป็น 60% ต่ำกว่านั้นก่อนการเปลี่ยนแปลง (8 ล้านหยวน). จำนวนการเปลี่ยนส่วนประกอบลดลงจาก 200 ต่อปีถึง 15 ต่อปี, ซึ่งช่วยลดภาระงานและต้นทุนการบำรุงรักษาได้อย่างมาก.

3. การทำนายอายุการใช้งาน: ตามอัตราการกัดกร่อนที่ระบบตรวจสอบ, อายุการใช้งานของส่วนประกอบคาดว่าจะถึง 45-50 ปี, ซึ่งเป็นสองเท่าของส่วนประกอบสังกะสีแบบจุ่มร้อนบริสุทธิ์แบบดั้งเดิม (20-25 ปี).

กรณีนี้แสดงให้เห็นอย่างชัดเจนว่าการผสมผสานมาตรการป้องกันในขั้นตอนการผลิต (การเพิ่มประสิทธิภาพกระบวนการชุบสังกะสี, ปรับปรุงกระบวนการผลิต, คัดสรรวัสดุที่มีประสิทธิภาพสูง) และขั้นตอนการดำเนินงานและการบำรุงรักษา (ปรับปรุงระบบการตรวจสอบ, การบำรุงรักษาทันเวลา, เสริมสร้างการทำความสะอาด, สร้างระบบติดตามอัจฉริยะ) สามารถแก้ปัญหาการกัดกร่อนของส่วนประกอบสังกะสีในสภาพแวดล้อมที่รุนแรงได้อย่างมีประสิทธิภาพ, ปรับปรุงความต้านทานการกัดกร่อนของส่วนประกอบ, ลดต้นทุนการดำเนินงานและการบำรุงรักษา, และยืดอายุการใช้งานของเสาส่งสัญญาณ. มาตรการป้องกันที่เสนอในบทความนี้มีการใช้งานจริงและใช้งานได้ดี, และสามารถให้ข้อมูลอ้างอิงสำหรับการป้องกันการกัดกร่อนของส่วนประกอบสังกะสีของเสาส่งสัญญาณในสภาพแวดล้อมที่คล้ายคลึงกัน.

6. ปัญหาในปัจจุบันและแนวโน้มการพัฒนาในอนาคต

6.1 ปัญหาในปัจจุบัน

ด้วยการพัฒนาอย่างต่อเนื่องของอุตสาหกรรมพลังงานและการปรับปรุงเทคโนโลยีป้องกันการกัดกร่อนอย่างต่อเนื่อง, มีความก้าวหน้าอย่างมากในการป้องกันการกัดกร่อนของส่วนประกอบสังกะสีของเสาส่งสัญญาณในประเทศจีน. อย่างไรก็ตาม, รวมกับแนวปฏิบัติในการสืบสวนของผู้เขียนและการวิจัยในอุตสาหกรรม, ยังคงมีปัญหาสำคัญบางประการในการใช้งานจริง, ซึ่งจำกัดการปรับปรุงเพิ่มเติมของระดับการป้องกันการกัดกร่อนของส่วนประกอบสังกะสี. ปัญหาเฉพาะมีดังนี้:

ก่อน, คุณภาพของกระบวนการชุบสังกะสีในโรงงานผลิตขนาดเล็กและขนาดกลางบางแห่งไม่ได้มาตรฐาน. เนื่องจากข้อจำกัดของเงินทุน, เทคโนโลยีและอุปกรณ์, โรงงานผลิตหอคอยขนาดเล็กและขนาดกลางบางแห่งยังคงใช้วิธีกำจัดสนิมแบบดองแบบดั้งเดิม + กระบวนการชุบสังกะสีแบบจุ่มร้อน, และการควบคุมพารามิเตอร์การชุบสังกะสี (อุณหภูมิสารละลายสังกะสี, เวลาแช่) ไม่เข้มงวด, ส่งผลให้ชั้นสังกะสีมีความหนาไม่เท่ากัน, การยึดเกาะต่ำและความต้านทานการกัดกร่อนของส่วนประกอบต่ำ. ในระหว่างการสืบสวน, เราพบสิ่งนั้น 40% ของโรงงานผลิตขนาดเล็กและขนาดกลางมีปัญหาเรื่องความหนาของชั้นสังกะสีที่ไม่ผ่านการรับรอง, และอัตราการกัดกร่อนของส่วนประกอบที่ผลิตโดยโรงงานเหล่านี้คือ 2-3 เท่าของโรงงานมาตรฐานขนาดใหญ่. นอกจากนี้, โรงงานบางแห่งต้องตัดมุมเพื่อลดต้นทุน, ใช้แท่งสังกะสีคุณภาพต่ำและการปรับสภาพที่ไม่สมบูรณ์, ซึ่งจะลดคุณภาพของชั้นสังกะสีลงไปอีก.

ที่สอง, ระดับการทำงานและการบำรุงรักษาไม่สมดุล. มีช่องว่างขนาดใหญ่ในระดับการทำงานและการบำรุงรักษาของเสาส่งสัญญาณระหว่างภูมิภาคต่างๆ และหน่วยปฏิบัติการและบำรุงรักษาที่แตกต่างกัน. ในภูมิภาคที่พัฒนาแล้วและบริษัทโครงข่ายไฟฟ้าขนาดใหญ่, แนวคิดการดำเนินงานและการบำรุงรักษาเป็นขั้นสูง, เทคโนโลยีการตรวจจับที่ทันสมัยและระบบตรวจสอบอัจฉริยะถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลาย, และระดับการป้องกันการกัดกร่อนอยู่ในระดับสูง. อย่างไรก็ตาม, ในพื้นที่ห่างไกลและบริษัทโครงข่ายไฟฟ้าขนาดเล็ก, เนื่องจากกำลังคนไม่เพียงพอ, เงินทุนและความแข็งแกร่งทางเทคนิค, โหมดการทำงานและการบำรุงรักษาเป็นแบบย้อนกลับ, รอบการตรวจสอบยาวนาน, การบำรุงรักษาไม่ตรงเวลา, และปัญหาการกัดกร่อนของส่วนประกอบก็เด่นชัด. ในระหว่างการสืบสวน, เราพบว่าอัตราความล้มเหลวในการกัดกร่อนของส่วนประกอบในพื้นที่ห่างไกลคือ 3-4 เท่าของพื้นที่พัฒนาแล้ว.

ที่สาม, การวิจัยและการประยุกต์ใช้เทคโนโลยีป้องกันการกัดกร่อนใหม่ๆ ยังไม่เพียงพอ. ในปัจจุบัน, การป้องกันการกัดกร่อนของส่วนประกอบสังกะสีในประเทศจีนยังคงใช้เทคโนโลยีการชุบสังกะสีแบบจุ่มร้อนและการเคลือบป้องกันการกัดกร่อนแบบดั้งเดิมเป็นหลัก. การวิจัยและการประยุกต์ใช้เทคโนโลยีป้องกันการกัดกร่อนใหม่ๆ (เช่นการเคลือบป้องกันการกัดกร่อนระดับนาโน, ชั้นป้องกันการกัดกร่อนคอมโพสิต, เทคโนโลยียับยั้งการกัดกร่อน) ยังอยู่ในขั้นทดลองหรือการใช้งานในระดับเล็ก, และไม่ได้รับการส่งเสริมอย่างกว้างขวาง. เทคโนโลยีป้องกันการกัดกร่อนใหม่บางอย่างมีข้อดีคือมีความต้านทานการกัดกร่อนสูง, การคุ้มครองสิ่งแวดล้อมและอายุการใช้งานที่ยาวนาน, แต่เนื่องจากต้นทุนสูง, เทคโนโลยีที่ยังไม่บรรลุนิติภาวะและขาดมาตรฐานที่เกี่ยวข้อง, เป็นการยากที่จะนำไปใช้ในวงกว้าง.

ที่สี่, มาตรฐานและข้อกำหนดที่เกี่ยวข้องจำเป็นต้องได้รับการปรับปรุงเพิ่มเติม. แม้ว่าจะมีมาตรฐานระดับชาติที่เกี่ยวข้องก็ตาม (เช่น GB/T 2694—2023) สำหรับคุณภาพการชุบสังกะสีและการป้องกันการกัดกร่อนของส่วนประกอบหอส่งสัญญาณ, มาตรฐานเหล่านี้มุ่งเป้าไปที่กระบวนการชุบสังกะสีแบบดั้งเดิมและมาตรการป้องกันการกัดกร่อนทั่วไปเป็นหลัก, และยังขาดมาตรฐานและข้อกำหนดโดยละเอียดสำหรับเทคโนโลยีป้องกันการกัดกร่อนใหม่ๆ, วัสดุใหม่และระบบตรวจสอบอัจฉริยะ. ในเวลาเดียวกัน, มาตรฐานในการประเมินผลการป้องกันการกัดกร่อนยังไม่สมบูรณ์แบบ, ซึ่งเป็นเรื่องยากที่จะประเมินความต้านทานการกัดกร่อนและอายุการใช้งานของส่วนประกอบได้อย่างแม่นยำ.

6.2 แนวโน้มการพัฒนาในอนาคต

ด้วยความก้าวหน้าเชิงลึกของ “คาร์บอนคู่” เป้าหมายเชิงกลยุทธ์, การก่อสร้างระบบไฟฟ้าใหม่กำลังเร่งดำเนินการ, และโครงการ UHV, โครงการส่งพลังงานใหม่และโครงการส่งไฟฟ้าข้ามภูมิภาคกำลังขยายตัวอย่างต่อเนื่อง. สภาพแวดล้อมการบริการของเสาส่งสัญญาณกำลังมีความซับซ้อนมากขึ้น, และข้อกำหนดสำหรับความต้านทานการกัดกร่อนของส่วนประกอบสังกะสีก็มีมากขึ้นเรื่อยๆ. เมื่อรวมกับแนวโน้มการพัฒนาเทคโนโลยีป้องกันการกัดกร่อนทั้งในและต่างประเทศและความรู้ทางวิชาชีพของอุตสาหกรรมท่อ, แนวโน้มการพัฒนาในอนาคตของการป้องกันการกัดกร่อนของส่วนประกอบสังกะสีของเสาส่งกำลังสะท้อนให้เห็นเป็นหลักในด้านต่อไปนี้:

ก่อน, การพัฒนาประสิทธิภาพสูง, การคุ้มครองสิ่งแวดล้อมและวัสดุป้องกันการกัดกร่อนที่มีอายุการใช้งานยาวนาน. ในอนาคต, การวิจัยและพัฒนาวัสดุป้องกันการกัดกร่อนชนิดใหม่จะมุ่งเน้นไปที่ประสิทธิภาพสูง, การคุ้มครองสิ่งแวดล้อมและอายุการใช้งานที่ยาวนาน. ในด้านหนึ่ง, ปรับสูตรโลหะผสมสังกะสี-อลูมิเนียมให้เหมาะสม, เพิ่มธาตุหายาก (เช่นซีเรียม, แลนทานัม) เพื่อปรับปรุงความต้านทานการกัดกร่อนและการยึดเกาะของชั้นโลหะผสม; ในทางกลับกัน, พัฒนาสารเคลือบป้องกันการกัดกร่อนเพื่อปกป้องสิ่งแวดล้อมใหม่ (เช่นการเคลือบนาโนคอมโพสิต, เคลือบป้องกันการกัดกร่อนสูตรน้ำ), ซึ่งมีข้อดีคือไม่เป็นพิษ, ปราศจากมลภาวะ, ทนต่อการกัดกร่อนสูงและการยึดเกาะที่ดี, และค่อยๆ แทนที่สารเคลือบป้องกันการกัดกร่อนที่เป็นพิษและเป็นอันตรายแบบดั้งเดิม. นอกจากนี้, การวิจัยและการประยุกต์ใช้วัสดุคอมโพสิตที่ทนต่อการกัดกร่อน (เช่น วัสดุคอมโพสิตพลาสติกเสริมเส้นใย) จะได้รับความเข้มแข็ง. วัสดุเหล่านี้มีความต้านทานการกัดกร่อนที่ดีเยี่ยมและน้ำหนักเบา, ซึ่งสามารถลดภาระการกัดกร่อนของส่วนประกอบได้อย่างมีประสิทธิภาพ.

ที่สอง, ความชาญฉลาดในการตรวจสอบและการดำเนินงานและการบำรุงรักษาการกัดกร่อน. ด้วยการพัฒนา Internet of Things, ข้อมูลขนาดใหญ่และปัญญาประดิษฐ์, การตรวจสอบการกัดกร่อนและการทำงานและการบำรุงรักษาส่วนประกอบสังกะสีจะพัฒนาไปสู่ความฉลาดและข้อมูล. ระบบตรวจสอบการกัดกร่อนอัจฉริยะจะได้รับการส่งเสริมอย่างกว้างขวาง, และเซ็นเซอร์การกัดกร่อน, เซ็นเซอร์อุณหภูมิและความชื้น, เซ็นเซอร์ก๊าซและอุปกรณ์อื่นๆ จะได้รับการติดตั้งบนอาคารหลักทั้งหมดเพื่อให้สามารถตรวจสอบสถานะการกัดกร่อนและพารามิเตอร์ด้านสิ่งแวดล้อมของส่วนประกอบได้แบบเรียลไทม์. แพลตฟอร์มเบื้องหลังจะใช้อัลกอริธึมปัญญาประดิษฐ์เพื่อวิเคราะห์ข้อมูลการตรวจสอบ, ทำนายแนวโน้มการพัฒนาการกัดกร่อน, และตระหนักถึงการเตือนล่วงหน้าอัตโนมัติและการบำรุงรักษาอัจฉริยะ. ในเวลาเดียวกัน, การใช้โดรนและหุ่นยนต์ในการตรวจสอบเสาส่งสัญญาณจะได้รับความนิยมมากขึ้น, ซึ่งจะปรับปรุงประสิทธิภาพและความแม่นยำในการตรวจสอบ, และลดภาระงานการตรวจสอบด้วยตนเอง.

ที่สาม, การสร้างมาตรฐานและการปรับแต่งกระบวนการผลิตและการดำเนินงานและการบำรุงรักษา. ในอนาคต, หน่วยงานระดับชาติที่เกี่ยวข้องจะปรับปรุงมาตรฐานและข้อกำหนดสำหรับการป้องกันการกัดกร่อนของส่วนประกอบสังกะสีต่อไป, กำหนดมาตรฐานโดยละเอียดสำหรับเทคโนโลยีป้องกันการกัดกร่อนใหม่, วัสดุใหม่และระบบตรวจสอบอัจฉริยะ, และสร้างมาตรฐานให้กับกระบวนการผลิตและการดำเนินงานและการบำรุงรักษา. โรงงานผลิตจะเสริมสร้างการควบคุมคุณภาพของกระบวนการทั้งหมด, นำอุปกรณ์การผลิตขั้นสูงและเทคโนโลยีการตรวจจับมาใช้, และมั่นใจในคุณภาพของส่วนประกอบสังกะสี. หน่วยปฏิบัติการและบำรุงรักษาจะสร้างระบบการทำงานและบำรุงรักษาที่ละเอียดยิ่งขึ้น, ใช้การป้องกันแบบจำแนกประเภทและการบำรุงรักษาที่แม่นยำตามสภาพแวดล้อมการบริการและสถานะการกัดกร่อนของส่วนประกอบ, และปรับปรุงระดับการปฏิบัติงานและการบำรุงรักษา.

ที่สี่, การบูรณาการเทคโนโลยีป้องกันการกัดกร่อนในอุตสาหกรรมท่อส่งและสาขาหอส่งสัญญาณ. กลไกการกัดกร่อนและลอจิกการป้องกันของส่วนประกอบโลหะในอุตสาหกรรมท่อและสนามส่งสัญญาณมีความคล้ายคลึงกันอย่างมาก. ในอนาคต, การบูรณาการและการแลกเปลี่ยนเทคโนโลยีป้องกันการกัดกร่อนระหว่างทั้งสองสาขาจะมีความเข้มแข็งยิ่งขึ้น. เทคโนโลยีป้องกันการกัดกร่อนที่เป็นผู้ใหญ่ในอุตสาหกรรมท่อส่ง (เช่นการเคลือบ PE สามชั้น, เทคโนโลยียับยั้งการกัดกร่อน, ระบบตรวจสอบการกัดกร่อนอัจฉริยะ) จะถูกนำไปใช้กับการป้องกันการกัดกร่อนของส่วนประกอบหอส่งสัญญาณ, และประสบการณ์เชิงปฏิบัติของส่วนประกอบหอส่งสัญญาณในการป้องกันการกัดกร่อนในชั้นบรรยากาศกลางแจ้งจะถูกนำมาใช้เพื่อเพิ่มคุณค่าให้กับระบบเทคโนโลยีป้องกันการกัดกร่อนของอุตสาหกรรมท่อ, เพื่อให้ตระหนักถึงการพัฒนาและความก้าวหน้าร่วมกันของทั้งสองสาขา.

ประการที่ห้า, การพัฒนาการป้องกันการกัดกร่อนที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมและคาร์บอนต่ำ. ภายใต้พื้นหลังของ “คาร์บอนคู่” เป้าหมายเชิงกลยุทธ์, การป้องกันการกัดกร่อนของส่วนประกอบสังกะสีจะพัฒนาไปสู่สีเขียวและคาร์บอนต่ำ. กระบวนการชุบสังกะสีแบบดั้งเดิมจะได้รับการปรับให้เหมาะสมเพื่อลดการใช้พลังงานและมลภาวะต่อสิ่งแวดล้อม; การวิจัยและการประยุกต์ใช้วัสดุและเทคโนโลยีป้องกันการกัดกร่อนที่ป้องกันสิ่งแวดล้อมจะได้รับการเสริมสร้างความเข้มแข็งเพื่อลดผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม; อายุการใช้งานของส่วนประกอบต่างๆ จะถูกขยายออกไปด้วยมาตรการปกป้องทางวิทยาศาสตร์, ลดความถี่ในการเปลี่ยนส่วนประกอบและตระหนักถึงการรีไซเคิลทรัพยากร. ตัวอย่างเช่น, ชั้นสังกะสีเสียสามารถรีไซเคิลและนำกลับมาใช้ใหม่ได้, ลดการสิ้นเปลืองทรัพยากรและมลภาวะต่อสิ่งแวดล้อม.

7. ข้อสรุป

เสาส่งสัญญาณเป็นโครงสร้างพื้นฐานที่รองรับหลักของเครือข่ายระบบส่งกำลัง, และการดำเนินงานที่ปลอดภัยและมั่นคงเกี่ยวข้องโดยตรงกับความมั่นคงด้านพลังงานของประเทศและการพัฒนาสังคมและเศรษฐกิจ. ส่วนประกอบสังกะสี, เป็นส่วนประกอบหลักของเสาส่งสัญญาณ, อาศัยกลไกการป้องกันแอโนดแบบบูชายัญของชั้นสังกะสีเพื่อให้เกิดผลป้องกันการกัดกร่อน, ซึ่งใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมพลังงาน. อย่างไรก็ตาม, ในสภาพแวดล้อมการบริการกลางแจ้งที่ซับซ้อนในระยะยาว, ส่วนประกอบสังกะสีมีแนวโน้มที่จะเกิดความล้มเหลวในการกัดกร่อนภายใต้การกระทำร่วมกันของปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อม, ปัจจัยของตัวเองเป็นองค์ประกอบ, ปัจจัยกระบวนการและปัจจัยการดำเนินงานและการบำรุงรักษา, ซึ่งไม่เพียงเพิ่มค่าใช้จ่ายในการดำเนินงานและบำรุงรักษา แต่ยังนำอันตรายด้านความปลอดภัยที่สำคัญมาสู่เครือข่ายระบบส่งกำลังอีกด้วย.

จากประสบการณ์การฝึกปฏิบัติหลักสูตรของผู้เขียนในระดับปริญญาตรีสาขาวิชาเอกอุตสาหกรรมท่อ, ผลการสอบสวน ณ ที่เกิดเหตุ, ข้อมูลการวิจัยอุตสาหกรรมและกรณีทางวิศวกรรม, บทความนี้ศึกษาปัญหาการกัดกร่อนและมาตรการป้องกันส่วนประกอบสังกะสีของเสาส่งสัญญาณอย่างเป็นระบบ, และได้ข้อสรุปสำคัญดังนี้:

1. การกัดกร่อนของส่วนประกอบสังกะสีเป็นกระบวนการที่ครอบคลุมของการกัดกร่อนทางเคมีไฟฟ้าและการกัดกร่อนทางเคมี, โดยมีการกัดกร่อนทางเคมีไฟฟ้าเป็นหลัก. เมื่อชั้นสังกะสีอยู่ในสภาพสมบูรณ์, สังกะสีทำหน้าที่เป็นขั้วบวกแบบบูชายัญเพื่อปกป้องพื้นผิวเหล็ก; เมื่อชั้นสังกะสีเสียหาย, พื้นผิวเหล็กจะเกิดการกัดกร่อนทางเคมีไฟฟ้าอย่างรวดเร็ว, นำไปสู่ความล้มเหลวของส่วนประกอบ. การกัดกร่อนของส่วนประกอบสังกะสีแบ่งออกเป็นสี่ประเภทหลัก: การกัดกร่อนสม่ำเสมอ, การกัดกร่อนแบบรูพรุน, การกัดกร่อนของรอยแยกและการแตกร้าวของการกัดกร่อนจากความเค้น. ในหมู่พวกเขา, การกัดกร่อนแบบรูพรุนและการแตกร้าวจากการกัดกร่อนจากความเค้นเป็นสิ่งที่อันตรายที่สุด, ด้วยการปกปิดที่แข็งแกร่งและอัตราการกัดกร่อนที่รวดเร็ว, ซึ่งเป็นประเด็นสำคัญของการป้องกันการกัดกร่อน.

2. ปัจจัยหลักที่ส่งผลต่อการกัดกร่อนของส่วนประกอบสังกะสีมีสี่ประเภท: ปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อม, ปัจจัยของตัวเองเป็นองค์ประกอบ, ปัจจัยกระบวนการและปัจจัยการดำเนินงานและการบำรุงรักษา. ในหมู่พวกเขา, ปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อม (ความชื้นในบรรยากาศ, สื่อที่มีฤทธิ์กัดกร่อน) เป็นปัจจัยหลักที่มีอิทธิพล, ปัจจัยกระบวนการกำหนดความต้านทานการกัดกร่อนเริ่มต้นของส่วนประกอบ, และปัจจัยการดำเนินงานและการบำรุงรักษาจะกำหนดอายุการใช้งานของส่วนประกอบ. ระดับการกัดกร่อนของส่วนประกอบที่มีข้อกำหนดเฉพาะและอายุการใช้งานเดียวกันจะแตกต่างกันอย่างมากภายใต้สภาพแวดล้อมที่แตกต่างกัน, กระบวนการผลิตที่แตกต่างกันและระดับการทำงานและการบำรุงรักษาที่แตกต่างกัน.

3. การป้องกันการกัดกร่อนของชิ้นส่วนสังกะสีควรเป็นไปตามหลักการของ “การป้องกันก่อน, ผสมผสานการป้องกันและควบคุม, และการจำแนกประเภทของความคุ้มครอง”, และใช้มาตรการป้องกันแบบกำหนดเป้าหมายตั้งแต่ขั้นตอนการผลิตและขั้นตอนการดำเนินงานและการบำรุงรักษา. ในขั้นตอนการผลิต, ความต้านทานการกัดกร่อนของส่วนประกอบสามารถปรับปรุงขั้นพื้นฐานได้โดยการปรับกระบวนการชุบสังกะสีให้เหมาะสม (การนำการพ่นทรายมาทำลายล้าง, ควบคุมพารามิเตอร์การชุบสังกะสีอย่างเข้มงวด), ปรับปรุงกระบวนการผลิต (ขจัดความเครียดที่ตกค้าง, ปรับปรุงคุณภาพการเชื่อม) และคัดสรรวัสดุประสิทธิภาพสูง (เหล็กโลหะผสมสังกะสีอลูมิเนียม, เหล็กทนต่อสภาพอากาศ). ในขั้นตอนการดำเนินงานและการบำรุงรักษา, อายุการใช้งานของส่วนประกอบสามารถขยายได้อย่างมีประสิทธิภาพโดยการปรับปรุงระบบการตรวจสอบ, ดำเนินการเคลือบ derusting และ touch-up อย่างทันท่วงที, เสริมสร้างการทำความสะอาดและบำรุงรักษา, และสร้างระบบตรวจสอบการกัดกร่อนอัจฉริยะ.

4. การวิเคราะห์กรณีทางวิศวกรรมแสดงให้เห็นว่าการผสมผสานการป้องกันแหล่งที่มา (ขั้นตอนการผลิต) และการควบคุมกระบวนการ (ขั้นตอนการดำเนินงานและการบำรุงรักษา) สามารถแก้ปัญหาการกัดกร่อนของส่วนประกอบสังกะสีในสภาพแวดล้อมที่รุนแรงได้อย่างมีประสิทธิภาพ. หลังจากการเปลี่ยนแปลงการป้องกันการกัดกร่อนของสายส่งชายฝั่งขนาด 220kV อย่างครอบคลุม, ระดับการกัดกร่อนของส่วนประกอบลดลงอย่างมาก, ค่าใช้จ่ายในการดำเนินการและบำรุงรักษาลดลง 60%, และอายุการใช้งานของส่วนประกอบคาดว่าจะถึง 45-50 ปี, ซึ่งจะตรวจสอบการปฏิบัติจริงและความสามารถในการปฏิบัติงานของมาตรการป้องกันที่เสนอในบทความนี้อย่างสมบูรณ์.

5. ในปัจจุบัน, ยังคงมีปัญหาบางประการในการป้องกันการกัดกร่อนของส่วนประกอบสังกะสีในประเทศจีน, เช่นคุณภาพการชุบสังกะสีอย่างไม่มีเงื่อนไขของโรงงานขนาดเล็กและขนาดกลางบางแห่ง, ระดับการทำงานและการบำรุงรักษาไม่สมดุล, การวิจัยและการประยุกต์ใช้เทคโนโลยีป้องกันการกัดกร่อนใหม่ไม่เพียงพอ, และมาตรฐานที่เกี่ยวข้องที่ไม่สมบูรณ์. ในอนาคต, การป้องกันการกัดกร่อนของชิ้นส่วนสังกะสีจะพัฒนาไปสู่ประสิทธิภาพสูง, ฉลาด, ได้มาตรฐาน, สีเขียวและคาร์บอนต่ำ, และการบูรณาการเทคโนโลยีป้องกันการกัดกร่อนระหว่างอุตสาหกรรมท่อส่งและสนามหอส่งสัญญาณจะได้รับการเสริมความแข็งแกร่งเพื่อปรับปรุงระดับการป้องกันการกัดกร่อนต่อไป.

ในระดับปริญญาตรีสาขาวิชาอุตสาหกรรมท่อ, ผ่านการวิจัยครั้งนี้, ฉันมีความเข้าใจอย่างลึกซึ้งมากขึ้นเกี่ยวกับกลไกการกัดกร่อนและเทคโนโลยีการป้องกันส่วนประกอบที่เป็นโลหะ, และยังตระหนักถึงความสำคัญของการป้องกันการกัดกร่อนเพื่อความปลอดภัยของโครงสร้างพื้นฐาน. ผลการวิจัยของบทความนี้ไม่เพียงแต่ให้ข้อมูลอ้างอิงเชิงปฏิบัติสำหรับการปฏิบัติงานทางวิศวกรรมในการป้องกันการกัดกร่อนของส่วนประกอบสังกะสีของเสาส่งสัญญาณเท่านั้น แต่ยังให้ข้อมูลอ้างอิงสำหรับการวิจัยการป้องกันการกัดกร่อนของส่วนประกอบโลหะที่เกี่ยวข้องในอุตสาหกรรมท่อส่งอีกด้วย. เนื่องจากข้อจำกัดในระดับมืออาชีพของผู้เขียน, ขอบเขตการสอบสวนและความลึกของการวิจัย, ยังมีข้อบกพร่องบางประการในบทความนี้. ตัวอย่างเช่น, การวิจัยเกี่ยวกับกลไกการกัดกร่อนของส่วนประกอบสังกะสีในสภาพแวดล้อมที่รุนแรง (เช่น ที่สูง, อุณหภูมิต่ำเป็นพิเศษ) ยังไม่ลึกซึ้งพอ, และการวิจัยเกี่ยวกับเทคโนโลยีป้องกันการกัดกร่อนใหม่ๆ ยังเป็นข้อมูลเบื้องต้นค่อนข้างมาก. ในอนาคต, ฉันจะศึกษาและสำรวจต่อไป, เจาะลึกการวิจัยเกี่ยวกับเทคโนโลยีที่เกี่ยวข้อง, และสนับสนุนความแข็งแกร่งของฉันเองเพื่อความปลอดภัยของโครงสร้างพื้นฐานระดับชาติและการพัฒนาอุตสาหกรรมป้องกันการกัดกร่อน.