常见接地装置的防腐研究

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1、常见接地装置的防腐研究：本篇文章结合现场实际情况，分析了土壤腐蚀的机理及防止接地X腐蚀的各种措施，对两种比较常用的接地系统方案进行了系统的分析比较，对电厂在何种情况下选取何种接地系统方案提供了建议。　　关键词：接地阴极保护发电厂土壤腐蚀　　1腐蚀机理　　腐蚀是指金属与环境间的物理—化学的相互作用，由此造成金属性能的改变，导致金属、环境或由其构成的一部分技术体系功能的损坏。　　以腐蚀的机理来划分，可分为化学腐蚀和电化学腐蚀。化学腐蚀是指金属和非电解质直接发生纯化学作用而引起的金属损耗，如金属的高温氧化。电化学腐蚀是指金属和电解质发生电化学作用而引起的金属损耗。在电

2、化学腐蚀过程中，同时存在着两个相互独立的反应过程，阳极反应和阴极反应，并有电流产生，如钢铁在水溶液（包括土壤）中的腐蚀。电化学腐蚀是最普遍的腐蚀现象。　　1.1土壤腐蚀机理　　从外观上看，金属的材质是均一的，但是，当它浸入电解质中时（例如海水或土壤），由于不同材料或金属材料本身组织结构及表面物理状态的不均匀性，在金属表面上形成许多宏观的或微观的阳极区和阴极区，阴、阳极之间通过介质产生微电流。电子从阳极区向阴极区移动，阳极区金属失去电子，一部分金属就会成为离子溶于电解质中，使得阳极区金属受到腐蚀。　　根据这一机理，以钢为例，铁离子在电解质中的流动形成电流，电流的方

3、向与电子移动的方向相反，进而铁离子与水中的氢氧根离子OH-反应生成氢氧化亚铁Fe(OH)2，而后又变成沉积在钢表面的氢氧化铁Fe(OH)3，形成锈层。这种腐蚀反应的速度，在水中，则受水的pH、水的湍流度、水流速度、水温、盐度和微生物等环境因素的影响；在土壤中，则受到土壤电阻率、pH值、氧化还原电位、含水量、含盐量等因素的影响。　　1.2影响土壤腐蚀性的因素　　结合腐蚀机理可知，任何影响上述四个组元过程的因素都会影响其腐蚀性，由于土壤是由固、气、液三相构成的不均一多相体系，较之水介质的腐蚀要复杂，因此任何能够影响土壤理化性能的因素都能左右土壤的腐蚀性。一般可分为以

4、下几个因素：　　土壤电阻率　　土壤的氧化还原电位（Eh）　　pH值　　土壤含水量　　土壤的透气性　　土壤的温度　　1.3接地X土壤环境腐蚀性评价　　综上所述，土壤的腐蚀性是由其物理、化学特性所决定的。影响土壤腐蚀性的因素很多，包括土壤的电阻率、pH值、氧化还原电位、含水量、含盐量及盐的种类、土壤温度、土壤质地，透气性等。由于土壤电阻率直接受到土壤质地、松紧度、含水量、含盐量、有机质等性质的影响，是土壤导电能力的综合表征。因此在实际中常常用土壤电阻率作为土壤腐蚀性的评价指标。　　2防止接地装置腐蚀的措施　　2.1增加金属厚度　　目前国内的接地装置设计中，一般都采用

5、镀锌和加大接地导体的截面及厚度来延长接地导体的使用寿命。　　(1)涂覆层是防止地下金属结构腐蚀最为常用的手段之一。但并不能完全有效地解决金属的腐蚀问题。这是因为涂层，总是不可避免地存在漏涂、针孔、破损等可能，腐蚀将会集中在这样一些微小区域，导致金属腐蚀穿孔。此外，涂层具有老化问题，难以保证在发电厂寿命期内一直起到保护作用。　　对于接地X而言，由于其主要是起泄流作用的，要求接地电阻很低，因此，接地材料上不能采用绝缘涂层。金属涂覆层有良好的电导性，可用作钢接地X的防护层，镀锌层最为常用的，它不但起隔离层作用，而且起牺牲阳极保护作用。但镀锌层在强腐蚀性土壤中很快就会因

6、腐蚀而消耗掉，寿命极短，尤其是当镀锌层较薄或存在缺陷时更是如此。因此，在强腐蚀性土壤介质中，钢接地X仅靠镀锌层来保护是远远不够的。　　总之，在较强腐蚀性土壤中，靠金属覆盖层或导电非金属涂覆层，很难获得长期有效的保护效果。　　(2)加大导体截面会增加部分钢材的消耗量，但是这种方法技术成熟，可靠性高。由于钢铁的价格十分便宜，所以钢材消耗引起的成本增加的十分有限。即使增加了金属厚度后的接地系统，其造价通常条件下也仅有采用阴极保护接地系统的70%，采用铜接地X投资的40%。所以现在国内许多电厂仍在采用这种接地方式。　　2.2阴极保护　　2.2.1阴极保护原理　　阴极保护

7、是对被保护金属结构通以阴极电流，使之阴极极化，从而消除电化学腐蚀的一种方法。如上所述，在电解质中金属的腐蚀是由电化学反应引起的，因此，如能阻止这一电化学反应就可以抑制金属的电化学腐蚀。在电解质中对被保护金属进行阴极极化，当阴极电流通过钢表面时，大部分电流优先流到阴极区，从而降低了原有的电位，使之阴极极化。随着电流的增大，钢表面阴极区的负极化也增大，当极化到阴极区和阳极区的电位差为零时，腐蚀电流消失，因而抑制了腐蚀过程，达到了保护的目的。　　2.2.2阴极保护的种类及特点　　所谓阴极保护就是向被保护金属通以一定的直流电，使被保护金属变成阴极而得到保护。根据所提供电

8、流方法的不同，阴极保护分