新形势下架空线路铁塔局部腐蚀机理研究及对策

彭源

摘 要：近年来，我国的架空线路铁塔频频发生腐蚀的情况，造成了严重的后果，已经对铁塔构成了严重的事故隐患威胁。研究表明，输电架空线路铁塔的可靠性和安全性对整条输电线路的安全运转产生了直接影响。我们有必要使用有针对性的防护对策来实现塔脚的特殊防腐目的。因此，简单介绍了新形势下架空线路铁塔局部腐蚀机理的研究。

关键词：架空线路；铁塔；腐蚀；塔脚

中图分类号：TM775 文献标识码：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.24.094

输电杆塔是一种塔形及杆形的构建物，能有效支撑地线与架空输电线路导线，使两者之间与地面保持一定的距离。由此可知，输电杆塔的可靠性、安全性对整个输电线路的安全运转有直接影响。近年来，我国的架空线路铁塔频频发生腐蚀的情况，且其塔脚的局部腐蚀最为严重，具有极大的危害性。

2009年，我国出现的220 kV线路十七号铁塔塔脚局部腐蚀损伤如图1所示；2012-06出现的220 kV线路甲十六号铁塔塔脚局部出现的严重腐蚀损伤如图2所示。由于此类腐蚀的损伤部位不容易被发现，所以，去对架空线路铁塔构成了非常大的威胁，引起了我国相关部门的关注和重视。

1 架空线路铁塔的局部腐蚀现象

1.1 宏观检查架空线路铁塔的局部腐蚀

通过对架空线路铁塔局部腐蚀现场的检查发现，其腐蚀部位主要在塔脚附近水泥外表的窄小范围内。多数情况下，该铁塔是置身于田地中的，架空线路铁塔的基础保护帽表面相对较平，其周围环境往往存在丛生的杂草。此外，该塔的其他位置外表保护层基本没有破损，也没有明显的腐蚀情况。

在架空线路铁塔局部出现腐蚀的情况下，在现场对其主材更换下来的一段根部样品进行查看后发现，其腐蚀部分上、下两处在外观上存在明显区别。塔脚根部样品外貌如图3所示，其下方存有两排螺栓孔，外表镀锌层没有严重的破损，相对完整，个别部位存有白色的附着物，这是埋入水泥内的固定端，且其上方的外表保护漆也相对完整，没有严重的破损。如果仔细观察腐蚀的部位会发现，该处受到的腐蚀破坏非常严重，如图4所示，甚至角钢某边的缺口长达边长的75%左右，其他部位也存在明显的减薄情况。

1.2 电化学测量相关数据

通常情况下，架空线路铁塔选用Q235热镀锌角钢作为原材料，一般通过热镀锌来预防角钢在工作环境中出现腐蚀情况。但对于Q235热镀锌角钢而言，其所處大气环境的腐蚀速度较快，尤其是当角钢的镀锌层受到破损失去保护后，会在很短的时间内被锈蚀减薄，腐蚀速度非常快。所以，对于镀锌钢而言，主要根据镀锌层的腐蚀速度来判断其工作寿命。考虑到架空线路铁塔不同部位所处的环境不同，可以通过腐蚀电化学测量了解架空线路铁塔镀层的腐蚀速度。

2 架空线路铁塔局部腐蚀机理研究

研究发现，架空线路铁塔在大气、混凝土中所遭受的腐蚀相对较慢，但在大气与混凝土交界处的腐蚀速度是在大气或混凝土中的4倍。如果在大气环境中塔脚表面是干燥的，则不会遭到腐蚀。由于在混凝土中氧气的扩散速度较慢，所以，该塔的腐蚀速度也会变慢。而塔脚处于大气与混凝土的交界处，处于持续湿润的环境中，加之大气中的含氧量高，促使其腐蚀速度加快，直至架空线路铁塔被破坏失效。

经过观察遭受腐蚀的铁塔塔脚发现，塔脚保护帽相对较平，易累积尘土，且架空线路的铁塔通常处于农田中，周围都是含水量较高的土壤，导致田地中的水分无法扩散到塔脚根部的尘土中，导致所累积的尘土处于持续湿润的状态下，为架空线路铁塔局部遭受腐蚀提供了条件。相关资料表面，如果架空线路铁塔表面有较致密的保护层，则能有效避免铁塔被腐蚀。

3 预防腐蚀的措施

架空线路铁塔局部与混凝土连接处的结构特殊、周围环境的影响是引发塔脚局部出现严重腐蚀损害的主要因素。除此之外，经过研究发现，架空线路铁塔的一般防护对策无法避免塔脚局部腐蚀的情况发生，我们有必要使用有针对性的防护对策来达到塔脚特殊防腐的目的。

基于以上架空线路铁塔局部腐蚀机理分析结果，能有针对性地制订出有效预防铁塔局部出现腐蚀损伤的防护对策，其主要原则是阻断塔脚腐蚀进程中所需要的有利环境，中断相应环节，具体内容为：①现场的工作人员需要定期进行检查，及时清除架空线路铁塔的塔脚部分所堆集的盐分、尘土；②我们可以在制作混凝土维护帽时将其制成斜面，从而有效防止尘土堆集在塔脚根部；③可以在架空线路铁塔的塔脚与混凝土基础连接处上、下方各50 mm处采用环氧树脂涂抹，敷上厚度为1 mm的保护层，使架空线路铁塔的塔脚易出现腐蚀的部位不会接触腐蚀介质。

上述对策办法已经应用在部分输电线路的架空线路铁塔上1年，经过观察研究发现，该塔的防护之处并没有出现异常。

4 结束语

新形势下，架空线路铁塔局部腐蚀损伤部位不易被我们发现，相对隐蔽，具有较大的危害性。经过研究发现，架空线路铁塔的一般防护对策无法避免塔脚局部腐蚀的情况发生。本文详细讲解了塔脚的腐蚀机理以及相应的预防措施，且这些措施已经在部分架空线路铁塔上进行了应用，取得了较好的效果。

参考文献

[1]徐兴发，聂一雄，邓小康，等.10 kV架空绝缘导线雷击断线原因分析与解决对策[J].广东电力，2012（12）.

[2]徐兴发，聂一雄，邓小康，等.湛江东海10 kV架空绝缘导线雷击断线分析与防护[J].电力科学与工程，2012（06）.

[3]路永玲，陶风波，周志成，等.气象灾害对江苏电网设备的影响及防御分析[J].南京信息工程大学学报（自然科学版），2015（05）.

〔编辑：张思楠〕