某220kV变电站设备腐蚀情况分析及管控措施

2018-09-25唐晓云

现代制造技术与装备 2018年8期

唐晓云

（广东电网公司潮州供电局，潮州 521000）

1 现场检查情况

1.1 箱体类腐蚀

现场观察发现，端子箱等箱体外壳腐蚀程度大致分二类，一类为图1所示箱体表面整体出现锈蚀斑、腐蚀程度较重（以下统称B类箱体），一类为图2所示箱体表面整体光洁、腐蚀程度较轻（以下统称A类箱体），通过图1、图2铭牌信息得知，其制造日期分别为2009年与2005年。站内交流得知：2005年制造A类箱体是2006年第一期工程投运；2009年制造的B类箱体为第二期投运，同时注意到端子箱防护等级为40，如图2所示。一般来说，端子箱技术规范要求规定防护等级≥54，可见，以往端子箱材质选用能力方面有所欠缺。通过手持式合金成分分析仪，对二类不同腐蚀程度的箱体外壳进行现场抽样成分检测，检测结果如表1所示。

图2 锈蚀程度较轻铭牌

从表1结果可知，A类箱体Cr、Ni等抗腐锈元素含量显著高于B类箱体，基本与304不锈钢材质成分吻合，同时B类箱体中的锰元素含量显著高于A类箱体，Mn元素的过量添加在导致钢材硬度增加的同时显著降低了其抗腐蚀能力。

表1 箱体外壳成分测量

现场观察还发现多数箱体外壳把手出现了图2所示的白色锈蚀斑，对箱体把手表面成分进行了抽样检测，结果如表2所示。

表2 箱体把手成分测量

从表2成分测量结果发现：S元素质量百分比含量已达3.37%，作为一种有害元素远高于各类钢材与合金的正常水平（S在通常情况下是钢材的有害元素，使钢产生热脆性,降低钢的延展性和韧性，在锻造和轧制时造成裂纹，同时降低材料的耐腐蚀性，一般钢材中S的质量百分比含量要求低于0.055%，优质钢中要求低于0.04%），可初步判断，图2箱体把手表面检测结果中的S元素来源于变电站周围大气环境，大气环境中过多硫的氧化物,排放导致了酸雨形成，进一步加剧了变电站设备金属材料的锈蚀。

现场开箱后，发现箱体内部的螺栓、内壁等部位普遍存在锈蚀，局部部位腐蚀非常严重，这表明一方面需要加强螺栓镀锌层质量的检测；另一方面，箱体结构的密闭、防水防潮性能需加强。

1.2 刀闸开关类锈蚀

进一步观察发现，隔离开关支柱绝缘子附近的铜带表面已完全被一层蓝绿色物质覆盖，已观察不到纯铜所具有的金属光泽。

初步判断铜带表面蓝绿色物质含碱式硫酸铜（分子式Cu2(OH)2SO4）成分，结合对箱体把手成分的检测结果，可进一步判断变电站大气环境中有较高含量的S元素存在，加剧了金属材料的腐蚀程度。

值得注意的是，部分刀闸触头触指已锈蚀严重，出现刀闸触头等材料因锈蚀引发接触过热的现象（据反应过热温度甚至达到100℃以上）。另外，部分刀闸触头镀银层出现较大范围地剥落，与其相邻的固定螺栓多数发生较严重的腐蚀应尽快更换。

1.3 铭牌类腐蚀情况

现场检查发现部分设备铭牌已腐蚀剥落。同时，对应铭牌粘贴处的金属外壳表面锈蚀非常严重，初步判断是使用酸性玻璃胶加之粘贴不紧密，雨水渗透后加速腐蚀破坏所致。

1.4 照明等附属设备

检查发现变电站多数照明等附属设备因多年失修，出现了严重腐蚀，如图3所示，部分照明设施底部支座已大幅度腐蚀减薄，直接影响到其使用寿命，建议及时更换或是进行防腐加固处理，避免因风灾等恶性天气导致灯杆断裂吹飞碰撞到带电设备等危险情况发生。

图3 照明等附属设备腐蚀情况

1.5 油漆涂覆层外观检查

通过对比现场新涂覆的油漆层外表面观察发现，图4中左侧涂层有流挂、气泡和针眼等现象存在、施工工艺不规范，不能满足长期防腐要求，据了解，由于现场工作繁杂、人力资源短缺，油漆涂刷过程难以有效监督，一般2~3年就需要重新涂覆涂料。

图4 涂层涂覆情况

1.6 室内设备

与室外设备形成明显对比的是，室内设备普遍锈蚀程度非常轻微，无论是表面箱体材料还是内部螺栓，几乎观察不到锈蚀，从铭牌信息中可以得知，设备制造日期仍为2005年，与室外设备运行年限相当，通过与运维人员交流得知，室内设备由于常年空调恒温除湿通风处理，室内设备几乎观察不到锈蚀。

1.7 周围环境

此外，对变电站周围环境进行了评估，发现变电站周围存在工业排污源、各式小型卫浴厂、石膏厂随处可见（见图5），附近还存在开放式垃圾场，石膏及陶瓷类卫浴产品在其生产、烧制过程无疑会排放大量的污染性气体，而附近垃圾堆在高温潮湿的天气条件露天堆放过程中，有机物会分解产生大量的氨、硫化物等污染物，加剧空气污染程度。