不同土壤腐蚀性评价方法对接地网腐蚀判断的比较及差异性分析
2014-02-09李兴德李小娟周志军
李兴德,李小娟,杨 洁,周志军,马 超,姜 梅
(国网甘肃省电力公司电力科学研究院,甘肃 兰州 730050)
1 土壤腐蚀性评价方法简述
目前对土壤腐蚀评价判定方法,可归纳为四类:单项评价指标法、多项指标综合评价法、模糊物元理论评价法和埋片失重法。
1.1 单项评价指标法
单项评价指标法为利用土壤的某些理化性质(如水分、电阻率、含盐量、交换性酸总量和pH值、氧化还原电位等)等来预测腐蚀性,该方法局限性大,出现误判的现象很多,较少采用。
1.2 多项指标综合评价法
多项指标综合评价法为德国DIN50929,是将各项土壤理化指标(包括土壤类型、电阻率、含水量、pH、酸碱度、硫化物、中性盐、硫酸盐、地下水情况、土壤的均匀性)等评分,而后进行腐蚀性等级评价,该方法虽然综合了多项因素进行评分,但不同土壤的理化因素作用大小可能差别很大,同时考虑的因素过多,实际运用中难以收集齐全。
1.3 模糊物元理论评价法
模糊物元理论是以不同土壤样品为事物、影响土壤腐蚀性的主要理化指标为特征、各土壤样品的理化指标量的模糊值为模糊量值,构成描述土壤腐蚀性的模糊物元,根据事物间相似性的程度进行自动分类,该法但专业性较强,计算量较大。
1.4 埋片失重法
埋片失重法判断土壤的腐蚀性较为准确,但不能用于预测,试验周期过长,耗时耗力,在实际工作中运用极不方便。本次试验采用多项指标综合评价法及埋片失重法进行对比评价分析。
2 土壤腐蚀性评价
甘肃中部兰州地区、白银地区,土壤腐蚀性较强,主要原因是盐渍土地区、城市污染地区等;甘肃东南部地区,包括陇南、天水、陇东地区,土壤腐蚀性较小,主要原因是土壤中含盐量较小,土壤均一性较好;河西西部地区土壤腐蚀性略大,主要是因为土壤均一性(砂石含量大)较差,土壤含盐量、含氧量均较高,河西中部酒泉地区、张掖地区,土壤水分含量大,含盐量较小,相比西部土壤腐蚀性较小。
对选取的30个典型地区的变电站土壤进行了腐蚀性评价,评价结果见表1。将土壤的腐蚀性分为弱腐蚀、腐蚀、较强腐蚀、强腐蚀四个等级,分别用Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ符号来表示。
3 评价结果对比及差异性分析
3.1 结果差异
埋片法与多项评价方法共有7个变电站土壤腐蚀性评价出现较大差异,占总变电站的23.3%,均为埋设试片法评价为弱腐蚀,使用多项指标评价法方评价为较强腐蚀。
表1两种方法的腐蚀评价结果
区域电压等级及序号腐蚀评价埋片法多项指标法河西地区兰州地区白银地区天水地区武都地区平凉庆阳甘南地区750kV1号ⅡⅠ750kV2号ⅡⅢ750kV3号ⅣⅢ750kV4号ⅠⅢ110kV1号ⅠⅢ110kV2号ⅢⅡ110kV3号ⅡⅢ110kV4号ⅡⅢ110kV5号ⅣⅢ110kV6号ⅠⅢ110kV7号ⅡⅢ110kV8号ⅠⅢ110kV1号ⅢⅡ110kV2号ⅢⅡ110kV3号ⅣⅢ110kV4号ⅠⅢ110kV5号ⅠⅢ110kV1号ⅢⅢ110kV2号ⅢⅢ110kV3号ⅣⅡ110kV4号ⅠⅢ330kV1号ⅡⅡ330kV2号ⅣⅢ110kV3号ⅡⅢ110kV4号ⅡⅠ110kV1号ⅡⅢ110kV2号ⅡⅢ110kV3号ⅠⅡ110kV1号ⅠⅡ110kV2号ⅡⅡ
3.2 差异原因分析
多项指标综合评价法是将各项土壤理化指标评分,而后进行腐蚀性等级评价,该种方法考虑的因素过多,在实际运用中出现砂石含量大的地区土壤氧化还原电位及电阻率测试差异较大;该种方法没有考虑土壤密实程度对土壤中含氧量的影响从而对金属腐蚀产生的影响;粘土含量在该种评价方法中占有较高的比重,实际试验中夯实的土壤即使粘土含量较高,只要含盐量不大,其对金属的腐蚀性相对还是较弱的。
本次试验出现评价差异的7个变电站均为粘土含量大于80%,按多项指标综合评价法评分占比较大,使腐蚀性评价分数较大,腐蚀性评价为较强腐蚀;而在现场埋片时,只要将金属试片周围的土壤夯实,土壤中的氧含量较低,试片周围密实均匀,土壤对金属的腐蚀性较小。
4 针对性选取评价方法的建议
(1)土壤粘土含量高、存在砂石、土壤性质不均一等情况下,适宜采用经典的埋片失重法,可较准确地反映土壤的腐蚀性及金属耐蚀能力。
(2)土壤均一、夯实、土质差异不大时,可选用多项指标综合评价法,可以快速掌握土壤的腐蚀性及金属耐蚀能力,以便指导接地网的运维防护。
(3)土壤砂石含量大且需要快速了解接地网的腐蚀情况时,可对多项指标综合评价法进行些许调整,选取可以准确检测的理化指标进行综合评判,这样可避免因砂石含量大而使土壤电阻率和氧化还原电位无法准确检测的问题,进而评判土壤的腐蚀性。
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