通信铁塔腐蚀防护现状与对策

盛勇强 张 杰 刘新程 曾 伟

（1.中国铁塔股份有限公司山东分公司，山东 济南 250001；2.中国船级社质量认证有限公司，广东 广州 510290）

0 引言

通信铁塔是移动通信网络设备的载体和通信产业发展的基础，目前，全国通信铁塔数量约220万座[1]，通信铁塔主要型式有角钢塔、单管塔、三管塔、拉线塔等，材质主要有Q235、Q345或Q355。随着我国5G网络的快速发展，新建铁塔以及旧塔改造升级的需求日益剧增，通信铁塔的设计寿命一般为50年，为确保在设计寿命期间内安全运营，铁塔的腐蚀防护必不可少。而且，全国大量的存量铁塔，在大气、土壤等环境中经过多年的运行后出现不同程度的腐蚀，也威胁到铁塔的结构安全性。因此，通信铁塔全生命周期内的腐蚀防护非常重要。

1 防腐设计现状

典型通信铁塔类型有角钢塔、三管塔、单管塔、拉线塔、景观塔、仿生树、路灯塔，部分典型铁塔照片如图1所示。根据国内外通信行业相关标准[2-6]，通信铁塔防腐寿命一般不低于20年，通常采用热浸镀锌进行防腐，塔身及其附件等非紧固件的热浸镀锌防腐方案如表1所示，紧固件宜采用热浸镀锌，镀锌层厚度符合GB/T 13912的规定。

表1 通信铁塔非紧固件热浸镀锌防腐方案

图1 典型通信铁塔照片

然而，根据GB/T 19355.1，65µm、85µm的镀锌层在C5、CX环境下的适用寿命均不能满足铁塔20年以上使用寿命，可适当增加锌层的厚度，但受钢构件厚度及化学成分（Si含量等）、表面处理方法、厂家热浸镀锌工艺的影响，对于特定的钢结构，热浸镀锌厚度一般不能增加很多，这无疑给地处C5和CX环境下的通信铁塔的腐蚀防护带来挑战。

2 在役铁塔腐蚀现状

通信铁塔结构受大气、土壤等尤其是沿海大气环境和重工业污染大气环境的影响下，容易遭受腐蚀侵害，严重的还可能导致倒塔事故。目前国内外对于通信铁塔腐蚀现状调查的报道还比较少，潘吉林等[7]调查发现在四川因严重腐蚀需要维护或更换的杆塔占比超过62%，主要是金属拉线、塔材、螺栓、支撑杆、爬梯、接地扁铁和通信设备支撑件。I.O.Otunniyia[8]等对倒塌的管塔调查发现选材、焊接引起焊接端板接头处存在氧浓差腐蚀和热影响区的应力腐蚀，管塔从内部腐蚀断裂导致管塔倒塌。日本电信运营商NTT EAST对因航空、环保标识在镀锌层外面再做油漆或者采用油漆重新涂装后的涂层进行调查后发现，表面处理、涂层技术和气候条件、涂层道数是导致涂层剥落、锈蚀等失效的主要因素，如图2所示。

图2 日本电信运营商NTT EAST公司通信铁塔涂层失效原因统计图

笔者调查山东某市通信铁塔腐蚀现状发现主要是塔身、地脚螺栓、紧固件、爬梯、辅件存在锈蚀，现场照片如图3所示。

图3 山东某市通信铁塔部件典型锈蚀照片

综上所述，国内通信铁塔锈蚀主要集中在地脚螺栓、紧固件、塔材、爬梯、金属拉线等，国外报道选材、焊接也是造成通信铁塔锈蚀的原因，日本电信运营商NTT EAST对通信铁塔涂层失效的调查结果可为后续铁塔的防腐维修涂装的质量控制提供参考。

3 防护对策及建议

腐蚀问题是通信铁塔面临的一项重要挑战，尤其是全国大量的存量铁塔，随着运营时间的延长，腐蚀问题日益显现，针对目前通信铁塔存在的腐蚀问题，提出以下防护对策及建议：

（1）尽快开展通信铁塔的腐蚀调查和评估，全面掌握不同区域、不同类型铁塔腐蚀状况，对于Cl～C3腐蚀环境，建议首次评估时间不超过15年，C4腐蚀环境，建议首次评估时间不超过15年，C5腐蚀环境，建议首次评估时间不超过8年，根据不同的腐蚀情况参考电力铁塔行业经验对腐蚀状况进行分级，采取不同的处理措施；

（2）加强对地脚螺栓腐蚀评估和防腐维修维护，如可采用聚合物包覆、矿脂包覆、沥青包覆、混凝土包覆等，对于塔身紧固件锈蚀，表面打磨后可采用冷喷锌、环氧富锌进行维护；

（3）锈蚀严重的塔身结构件、爬梯、附件等，可打磨除锈后，采用低表面处理涂料体系、石墨烯涂料体系[14,15]进行防腐维修，对于旧锌层上再做防腐维修涂装的，可采用磷酸锌等具有刻蚀表面效果的底漆，提高与锌层之间的附着力。在维修涂装时，尤其要注意表面处理的质量控制；

（4）对于新建和改造的铁塔，优化防腐设计，C5、CX环境下可采用热浸镀铝、热浸镀锌铝、热浸镀锌铝镁稀土合金涂层、锌-涂料复合涂层进行防腐。也可优化选材，如采用更耐蚀的耐候钢[1,16]等。