为大型电气设备穿上“防锈衣”——结合案例浅谈谈电气设备的防锈

文／中工联创国际装备制造研究中心 张晓刚/

锈蚀是常见的现象，大家都见怪不怪，习以为常。然而，一次偶然的机会，我们接触了防锈，一组数据让人大吃一惊！ 欧美发达国家的锈蚀损失占到GDP的3%-5%，超过了GDP增长率。这么大的损失，是否可以通过有效措施避免？提出这个问题之后，我们就迫不及待寻找答案。

作为一家专注于制造业研究，以发现产业价值，促进企业发展的综合机构，中工联创国际装备制造研究中心有责任、有义务、有能力在研究锈蚀危害、发现防锈价值、推广防锈经验方面做一些事情。于是，一只由四名研究员和一名专家组成的装备制造业锈蚀与防锈问题研究小组迅速成立。小组首先调查了当前中国的锈蚀损失情况以及防锈意识，发现锈蚀损失触目惊心。然后，选取了一家国内典型防锈企业尽兴案例研究，深入了解了当前防锈技术发展水平，防锈产业状况以及未来发展趋势；进而，调研了防锈在冶金、机床、汽车、工程机械、造船、电子元器件领域的应用发展情况。

调研的结果是可喜的，虽然防锈是个小行业，普遍受到制造业的忽略，但已有越来越多的人开始重视，更可喜的是，我国防锈技术水平并不落后，产业发展也很好。小组的研究成果分别形成数篇文章发表在各种媒体上，期望能使更多人了解防锈、认可防锈、重视防锈，最终通过有效的防锈减少损失，提高效益。

电工电器行业是以生产发电、输电、变电、配电和用电设备以及电工器材和各种特殊用途电气装备等强电产品为主的重要产业，产品涉及能源开发与转换，电能传输与变换，直到电能的利用等整个电能流程系统。电工电器行业主要包括发电设备制造业、输配电及控制设备制造业、电工器材制造业等。

电气设备锈蚀危害严重

每年电气设备的锈蚀损失惊人！根据全球数据统计，锈蚀损失在3%~5%之间。2012年中国电气工业产值约4900亿元，中工联创国际装备制造研究中心按此比例推算，我国电气设备年锈蚀损失在147~245亿之间。

近年来，随着国内对电网建设投入规模的理性化，产量庞大的国内电工电器制造企业对海外市场开拓的力度不断加大。据海关统计， 2012年，国内电工电器行业出口额达到920.29亿美元，比上年增长7.03%。随着出口的增加，因防锈防护措施不当而造成的损失时有发生。有这样一个例子，国内某输配电及控制设备制造企业因出口到海外的产品防锈措施不当，造成电控柜在运输过程中发生锈蚀，用户拒绝收货。这样的例子并非个别，而因防锈防护处置不当不仅会使企业蒙受经济损失，同时也将对出口企业的形象和声誉造成负面影响。

其实，电气设备的锈蚀不仅是声誉问题，更关系到产品的安全。大型电气设备一般都安装在露天环境中，难免经受风吹日晒雨淋。电气设备要求高导电性和高绝缘性，锈蚀会使这两个性能受到影响，直接影响到产品和人员的安全。我国曾经发生过的一起变压器爆炸事件，就是由于锈蚀导致的设备老化所致。

行业防锈处于萌芽阶段

据研究，电气工业领域的防锈还处于萌芽阶段，大部分企业还没有专门的防锈团队。可喜的是，行业龙头企业已经开始尝试产品的防锈防护包装工作，并取得了很好的效果，示范效应很大。同时，中国市场上已出现专门针对电气设备提供防锈解决方案的企业——沈阳防锈包装材料有限责任公司（以下简称沈阳防锈）。

根据沈阳防锈在电气设备防锈的经验，主要锈蚀集中在三个方面：一是核心金属零部件的锈蚀（如汽轮机的轴承、齿轮、叶片等）；二是整个产品的储运锈蚀（开关柜、变压器、风机叶片、汽轮机）；三是电子元器件的锈蚀（包括：电阻、电容器、电位器、电子管、散热器、机电元件、连接器、半导体分立器件、电声器件、激光器件、电子显示器件、光电器件、传感器、电源、开关、微特电机、电子变压器、继电器、印制电路板、集成电路、各类电路、压电、晶体、石英、陶瓷磁性材料、印刷电路用基材基板、电子功能工艺专用材料、电子胶（带）制品、电子化学材料及部品等）。

电工电器产品不但种类繁多，而且结构复杂。锈蚀的原因多样，防锈工作也是非常复杂，如果达到良好效果需要进行系统性防锈。例如，一个电控柜涉及变频器、继电器、自动控制设备、低压电器系统、测量仪表、信号设备、断路器等多种元器件，而元器件的形状、大小不一，结构、金属种类千差万别。传统的清洗干燥、刷漆、涂抹防锈油等方式已经不能满足电气设备的防锈要求，难以高效、有效地实现防锈防护。

防锈包装膜对风机叶片包装示意图（沈阳防锈供图）

气相防锈破解难题

气相防锈新技术轻而易举解决这个难题。气相防锈是应用气相缓蚀剂技术进行腐蚀防护的一门科学，与传统的防锈理念完全不同。利用气相缓蚀剂（Volatile Corrosion Inhibitors，VCI）在常温下持续缓慢的气化所挥发出的缓蚀气体可吸附于裸露的金属表面，形成一个到两个分子厚的稳定保护膜，而保护膜能有效的防止氧气、湿气等环境气氛对金属的腐蚀，由于气相缓蚀剂可持续挥发，能够在密闭空间始终处于“饱和”状态，因而可达到长期、稳定、优良的防锈效果。

与传统的防锈方法相比，气相防锈具有许多传统防锈措施无可比拟的优势。首先，使用防锈油需要涂覆、清理，步骤繁琐，而使用气相防锈则省去了这些繁琐的环节，操作方便简单；其次，由于缓蚀剂分子呈气体状态，无孔不入，因而能渗透到传统防锈油难以涂覆的角落，达到防锈无死角的作用；第三，气相缓蚀分子有效成分保留时间长久，可实现3年以上的防锈保护期限。

气相防锈正是以其难以替代的优势必将成为电工电器领域防锈的首选。气相防锈在电工电器领域的应用十分广泛。一般来说，采用气相防锈膜包装，内部添加气相防锈粉剂的解决方案，就足以应对产品出口运输过程中的锈蚀难题。而针对客户的个性化要求，防锈行业领军企业——沈阳防锈包装材料有限责任公司（以下称沈阳防锈）可设计和制定个性化的解决方案。

图1 电控柜气相防锈膜包装（沈阳防锈提供）

图2 电控柜内置气相防锈粉（沈阳防锈提供）

下面是三个防锈包装的案例：

案例一：输配电及控制设备

典型应用：电控柜储存和出口运输

材质构成：多种金属

技术需求：海运出口，无油防锈，木箱外包装，防锈期1年

解决方案：气相防锈膜和2铝塑复合膜密封包装，内部添加气相防锈纸（粉）、干燥剂

除上述解决方案外，近年来，一种新型防护材料也被成功应用于电工电器产品出口，成为电工电器行业防锈防护的另一个独特、新颖、有效的选择。这种产品即气相防锈热收缩膜。

热收缩膜包装是利用有热收缩性能的塑料薄膜裹包产品或包装件，然后迅速加热处理，包装薄膜即按一定的比例自行收缩，紧贴住被包装件的一种包装方法。收缩膜包装始于上世纪60年代中期，70年代得到迅速发展。沈阳防锈在热收缩技术的基础上，加入气相防锈技术，研发出气相防锈热收缩膜，成为金属及设备贴体包装的新型防护材料。

气相防锈热收缩膜被用于某国际知名电气企业（GE）输配电及控制设备的防锈防护包装，内置气相防锈粉剂，防锈性能优良。沈阳防锈也因此赢得该电气企业的认可。

典型应用二：输配电及控制设备

材质构成：多种金属

技术需求：海运出口，无油防锈，木箱外包装，防锈期1年

解决方案：气相防锈热收缩膜密封包装，内置气相防锈粉剂、干燥剂

图3 输配电及控制设备热收缩膜包装（沈阳防锈提供）

典型应用三：电子元器件防锈

材质构成：多种金属以及非技术材质

技术需求：储存、运输、防护、无油防锈，防锈期1年以上

解决方案1：气相防锈热收缩膜密封包装，内置气相防锈粉剂、干燥剂。

解决方案2：真空包装膜密封包装。