CN101752021B - 长效防腐物理性降阻剂 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种长效防腐物理性降阻剂，旨在解决传统膨润土在干旱及冻土地质条件下不能应用的问题，本发明的长效防腐物理性降阻剂各种组分及重量百分比为：吸水树脂凝胶5％-50％，导电性材料石墨15％-60％，活性炭5％-30％、钠基膨润土10％-60％，导电水泥15％-50％.本发明长效防腐物理性降阻剂达到下列技术指标：降阻剂电阻率(干态)≤0.95Ω·m、降阻剂电阻率(湿态)≤0.35Ω·m、PH值7.5～9.5、吸水率≥50％、纯降阻剂圆钢腐蚀≤0.019mm/a、纯降阻剂扁钢腐蚀≤0.016mm/a。本发明的长效防腐物理性降阻剂可在常温常压下生产，原材料价廉易得，具有降阻性能优越、长时效、成本低、防腐蚀、无毒、无污染、综合技术经济效益好等优点。

Description

长效防腐物理性降阻剂

技术领域

本发明涉及一种降阻剂，尤其涉及一种可广泛运用于电力、电信、建筑、广播、电视、铁路、公路、航空、国防工程、冶金矿山等接地装置的接地降阻，并保护接地体免遭腐蚀的长效防腐物理性降阻剂。

背景技术

在接地降阻材料的研究、开发上，早期使用的降阻剂有石墨粉或食盐加木炭。由于石墨、食盐属于易溶的电解质，在地下受到雨水、地下水的浸泡会逐渐流失，而且食盐中的氯离子对接地体还有腐蚀作用，因此使用不久就被淘汰。

20世纪70年代初，日本科学家研制出一种长效降阻剂，它主要是化学合成树脂与电解质溶液组成的凝胶状物质，具有一定的耐雨水及地下水冲刷的能力，能较长时间地保持低电阻。但由于这种高分子化合物具有一定的毒性，大量使用会造成环境污染，对人体健康造成一定的威胁。

20世纪80年代后期，美国的Jones和南斯拉夫的Veleder在IEEE和CIGRE先后报导了以膨胀土为基底的降阻剂改善接地装置性能的情况，这就是降阻剂由高导电率物质组成的混合物，发展到应用合成树脂加上适量的交联剂、固化剂组成有机化学降阻剂和由导电性能较好的无机化合物加上适当的水溶性电解质与固化剂组成无机化学降阻剂的发展过程。

我国的降阻剂研制始于20世纪70年代，有关部门组织电力部、化工部下属的10多个单位成立了降阻剂研制课题组，1983年前后列入“七五”重点攻关项目。以北京电力设计院、中试所和北京化工设计研究院为主，研制出聚乙酰胺等合成树脂配制的有机化学降阻剂。以安徽中试所为主，研制出以膨胀土为基底的无机化学降阻剂。同期还兴起一些民间组织从事开发生产，至1988年末有近30家生产厂将不同种类的降阻剂推向市场。1997年以后一种新型的物理降阻剂问世，从而使降阻剂明显地分成了化学降阻剂和物理降阻剂两大类。近几年来全国共有生产降阻剂上百家之多，形成热潮，但良莠不齐，为此电力部门责成武高所编制《接地降阻剂暂行技术标准》开展产品质量检测、评定工作。

目前，国内广泛应用于工程方面的接地降阻剂主要有以下几类：

(1)尿醛型、丙烯酰胺型有机降阻剂，导电主体是KCL、NaCl、MgCl₂等盐酸盐，以尿醛树脂、聚乙烯醇或丙烯酰胺、亚甲基双丙烯酰胺为胶凝物，以NaHSO₄或(NH₄)₂SO₄为固化剂，将这些物质分别包装。现场施工使用时将其导电物溶解胶液加入充分混合后，再加入用水溶解了的固化剂，使之成为胶状物，立即灌入接地体周围，否则固化后失去流动性或过早浇注又会带来无胶凝作用。这类降阻剂虽然初期对金属粘合力强，但使用过程复杂不易被非专业人员掌握。腐蚀和毒性都大，且有机物受地下生化作用易于老化而失去降阻作用，未能得到广泛应用。

(2)传统膨润土降阻剂主要是强碱硅酸盐，氢离子浓度小，腐蚀电位高，使析氢腐蚀无法存在，降阻剂内含有大量的钾、钙、镁、铝等元素，具有较好的阴极保护作用，降阻剂结构密致，对金属腐蚀性小，吸水性和保水性强。膨润土类的降阻剂扩散和渗透作用较差，抗季节变化性差，尤其干旱及东北冻土带地区是不能应用的。

(3)无机化学降阻剂主要是以钾、钠、钙、镁的盐酸盐及硫酸盐为导电体，以硅酸盐为胶凝物。显然腐蚀性和流失性都大。说明这类降阻剂只不过是在以往食盐加木炭降阻措施的改良。

可以看出，传统膨润土降阻剂在使用过程中虽对干旱及冻土存在一定的极限性，但相对于其他两类降阻剂，具有较强的稳定性，对环境也没有污染。但是传统膨润土在干旱及冻土地质条件下不能够很好的应用。

发明内容

本发明的目的是在于解决上述的问题，提供一种能在干旱及冻土地质条件下应用、具有降阻性能优异、长时效、成本低的长效防腐物理性降阻剂。

本发明的技术方案如下：

长效防腐物理性降阻剂，其特征在于，由以下组分和重量百分比组成：吸水树脂凝胶5％-50％，导电性材料石墨15％-60％，活性炭5％-30％、为柱状净化活性炭、钠基膨润土10％-60％，导电水泥15％-50％.

优选的本发明的组分重量百分比为：吸水树脂凝胶10％-40％，导电性材料石墨15％-40％，活性炭10％-25％、钠基膨润土15％-50％，导电水泥20％-40％。

本发明长效防腐物理性降阻剂为固体颗粒状粉末或固体模块，其降阻效果特别显著，对金属接地体防腐保护具有特别大的作用，在多次功频冲击大电流作用下，电阻率特性稳定，对均压特别有利，接地体有特别好的防腐蚀作用。

所述活性炭为柱状净化活性炭，相关技术指标为：强度为≥90％、碘值(mg/g)≥900、干燥减量≤10％、PH值＞7、苯酚吸附量(mg/g)＝430、灰分≤5％、充填密度(g/mg)为0.45-0.55。

本发明的制作方法为：

将上述的各组分在常温常压下进行物理搅拌混合，搅拌均匀后，装袋包装，即为成品。

本发明人委托国网武汉高压研究院于2008年3月对本发明长效防腐物理性降阻剂进行了电阻率测量、理化性能考核、大电流耐受试验和腐蚀等项试验，相关技术参数及试验数据见表1。

表1降阻剂试验项目汇总表

本发明添加组分中的活性炭可以有效吸附土壤中的酚、贡、铁、铅、砷、锣、硅胶等有害物质，硅胶具有较强的吸水、保水能力，主要用于储存电解质和水分，并且有较高的膨胀性能，可使降阻剂紧密地包裹住金属接地体，隔绝氧气对接地体的侵入，起到阻止氧的去极化作用；铅、锣等金属具有优良的导电性能，可极大的降低工频电阻率；氧化铁具有较强的吸湿性，改善接地体和大地的接触的密实程度，从而降低了接地电阻，这些上述的有害物质对接地降阻有很大的帮助，使用活性炭作为降阻剂的成份，不但变土壤中的废物为宝，而且可以改善环境，并起到环保作用。

本发明的长效防腐物理性降阻剂可在常温常压下生产，原材料价廉易得，具有降阻性能优越、长时效、成本低、防腐蚀、无毒、无污染、综合技术经济效益好、能在干旱及冻土地质条件下应用(尤其适合云南等地特殊地理环境应用)等优点。

具体实施方式

实施例：取吸水树脂凝胶15公斤，导电性材料石墨25公斤，活性炭15公斤、钠基膨润土20公斤，导电水泥25公斤在常温常压在进行物理混合，搅拌均匀后，装袋，即成成品。

本实施例采用的活性炭为柱状净化活性炭，其强度为100％、碘值(mg/g)＝1100、干燥减量为8％、PH值为8、苯酚吸附量(mg/g)＝430、灰分＝4％、充填密度(g/mg)为0.55。

本实施例长效防腐物理性降阻剂的使用方法为：

将长效防腐物理性降阻剂(按水∶降阻剂＝0.4∶0.6∶1.0的重量比加水并充分搅拌直至成粘糊状)将调制好的糊状降阻剂轻轻倒入(以防泥石、杂物混入降阻剂中)接地沟、孔内直至全部无遗漏地包覆住接地极，并初测包覆厚度不小于40mm，钻孔四壁充实，不足进行要补充。

水平接地用水量以刚好能够润湿全部干粉并可搅拌成糊状即可。垂直接地孔用该降阻剂加水，量可视情况取高值(过大的加水量会延长施工时间)。待降阻剂初凝后，详细检查降阻剂包覆应表面均匀、充分无遗漏、无杂物混入，包覆体厚度最薄处不少于40mm，不足时要补充该降阻剂。检查无误后，抽走固定细线，轻轻回填无硬物和树枝的细土，厚度要达到20mm以上，然后再加其它土壤并夯实(夯实后的回填土表面应略高于周围地平面)。

本实施例的长效防腐物理性降阻剂达到以下相关技术标准：降阻剂电阻率(干态)＝0.95Ω·m、降阻剂电阻率(湿态)＝0.35Ω·m、PH值＝8.7、吸水率＝60％、冲击电流耐受ΔR％＝4％、工频电流耐受ΔR％＝5％；对金属接地体腐蚀率测量试验：纯降阻剂圆钢腐蚀＝0.018mm/a、纯降阻剂扁钢腐蚀＝0.015mm/a；埋地时对金属接地体腐蚀率测量试验：纯降阻剂圆钢腐蚀＝0.002mm/a、纯降阻剂扁钢腐蚀＝0.013mm/a。

综上所述，以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.长效防腐物理性降阻剂，其特征在于，由以下组分和重量百分比组成：吸水树脂凝胶5％-50％，导电性材料石墨15％-60％，活性炭5％-30％、钠基膨润土10％-60％，导电水泥15％-50％。

2.根据权利要求1所述的降阻剂，其特征在于，所述组分的重量百分比为：吸水树脂凝胶5％-40％，导电性材料石墨15％-40％，活性炭10％-25％、钠基膨润土15％-50％，导电水泥20％-40％。

3.根据权利要求1或2任一权利要求所述的降阻剂，其特征在于，所述活性炭为柱状净活性炭，相关指标为：强度为≥90％、碘值(mg/g)≥900、干燥减量≤10％、PH值＞7、苯酚吸附量(mg/g)＝430、灰分≤5％、充填密度(g/mg)为0.45-0.55。

4.根据权利要求3所述的降阻剂，其特征在于，所述降阻剂为固体颗粒粉末状。

5.根据权利要求3所述的降阻剂，其特征在于，所述降阻剂为固体模块状。