CN105821427A - 一种输电线路的杆塔及其养护方法 - Google Patents
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Abstract
本发明的实施例提供一种输电线路的杆塔及其养护方法，涉及输电领域，能够有效抑制电化学作用对杆塔主材的腐蚀，以保障输电线路杆塔安全长久地运行。具体方案为：清洗杆塔的防护部位；所述防护部位包括杆塔上被锈蚀的部位或者易锈蚀的部位；在所述防护部位涂覆保护层，所述保护层的材料为活性高于所述防护部位材料的金属材料；在所述冷镀锌层外涂覆防腐漆层。本发明用于输电线路杆塔的制造或者养护。
Description
技术领域
本发明涉及输电领域，尤其涉及一种输电线路的杆塔及其养护方法。
背景技术
超、特高压交直流线路在我国已有十几年的运行经验，经过十几年的运行后发现杆塔塔身腐蚀程度较小，在可控范围内，但杆塔塔脚腐蚀特别严重。为保障输电线路杆塔安全运行，必须更换杆塔塔脚处主材。而更换主材需要将几十、甚至上百米的超特高压杆塔放倒后才能更换，施工困难，成本高昂。
现有技术通过在杆塔表面涂覆防腐漆来保护杆塔，然而实际效果并不理想。
经过研究发现，杆塔塔脚处有两种腐蚀情况存在：其一、大气环境腐蚀影响，塔脚处容易堆积泥土，积蓄雨水，因此大气环境对塔脚的腐蚀程度要比塔身严重。其二、泄露电流导致的电化学腐蚀。根据电化学机理，绝缘子泄露电流会经杆塔流入大地，在电流流出杆塔处会发生电化学腐蚀。杆塔塔脚处正是电流流出入地的主要位置，而此处又长期存在泥土、雨水等，很容易形成原电池效应，产生极大的电化学腐蚀作用。
防腐漆可以有效应对大气环境腐蚀，但对于泄露电流产生的电化学腐蚀防护效果甚微。因而如何减轻电化学作用对杆塔的腐蚀，成为一个亟待解决的问题。
发明内容
本申请提供一种输电线路的杆塔及其养护方法，能够有效抑制电化学作用对杆塔主材的腐蚀，以保障输电线路杆塔安全长久地运行。
为达到上述目的，本申请采用如下技术方案：
第一方面，提供一种输电线路杆塔的养护方法，包括：
清洗杆塔的防护部位；所述防护部位包括杆塔上被锈蚀的部位或者易锈蚀的部位；
在所述防护部位涂覆保护层，所述保护层的材料为活性高于所述防护部位材料的金属材料；
在所述冷镀锌层外涂覆防腐漆层。
第二方面，提供一种输电线路杆塔，包括：
所述塔杆的防护部位上涂覆有保护层；所述防护部位包括杆塔上被锈蚀的部位或者易锈蚀的部位；所述保护层的材料为活性高于所述防护部位材料的金属材料；
所述冷镀锌层外涂覆有防腐漆层。
本发明的实施例所提供的输电线路杆塔及其养护方法，首先清洗防护部位除掉铁锈，再于防护部位涂覆保护层，保护层活性比钢铁强，在发生电化学腐蚀时，保护层作为牺牲阳极首先被腐蚀，达到保护杆塔主材的作用。通过涂覆冷保护层，能够有效抑制电化学作用对杆塔主材的腐蚀，从而保障输电线路杆塔安全长久地运行。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的实施例所提供的一种输电线路杆塔的养护方法流程示意图；
图2为本发明的实施例所提供的一种输电线路杆塔的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
输电线路杆塔在运行过程中，受到的腐蚀作用包括两种：第一种是来自大气环境的腐蚀作用，第二种是因泄露电流导致的电化学作用所带来的腐蚀作用。大气环境腐蚀作用影响到整个塔身，针对这种腐蚀，通过涂覆防腐漆可以起到较好的防护作用。电化学作用对杆塔的腐蚀，防腐漆所能起到的防护作用并不理想。本发明的目的在于，提供一种对输电线路杆塔的养护方法，以及经过该养护方法处理的杆塔，以抑制抑制电化学作用对杆塔的腐蚀。
在杆塔安装前，可以实施本发明提供的养护方法对杆塔易锈蚀的部位进行处理以起到提前预防腐蚀的作用。
杆塔运行过程中需要定期养护，这些养护工作通常是在工程现场完成的。本发明提供的养护方法也可以用于工程现场，对已经被锈蚀的部位进行养护。以下结合具体实施例，对本发明提供的养护方法做详细说明。
实施例
本发明的实施例提供一种输电线路杆塔的养护方法，参照图1所示，包括以下步骤：
101、清洗杆塔的防护部位。
防护部位包括杆塔上已经被锈蚀的部位或者易锈蚀的部位。
大气环境腐蚀是均匀作用的杆塔各处的，而电化学腐蚀作用主要集中在杆塔塔脚，因此杆塔安装后的实际运行过程中，其最易锈蚀的部位位于杆塔塔脚，是需要重点防护的位置。
实际在工程现场的养护，需要首先确定养护方式，如果腐蚀已近严重到了影响杆塔安全运行的程度，那么仅仅做防腐养护是不够的。这种情况下需要更换主材。如果腐蚀程度轻，杆塔仍能够正常运行，此时可以做防腐养护。例如，在工程现场的养护时，如果主材锈蚀厚度超过原主材厚度的10％，对这样的杆塔需更换主材。对主材锈蚀厚度小于原主材厚度的10％的杆塔，可进行防腐养护工作。
对防护部位的清洗过程可以分为两步：
第一步，用除锈剂清除防护部位的铁锈。
除锈剂可以是各种具有除锈作用的溶液，溶液中溶质的浓度可以根据实际需要进行配置。被实施例仅列举一例作为说明。
除锈剂配方：500mL盐酸(化学式：HCL，密度ρ＝1.19g/mL)，另外加1,3-二丁基-2-硫脲5g，再加蒸馏水配制成1000mL溶液。
清除铁锈的具体方式：利用除锈剂刷洗防护部位，清洗时间的长度可分为几个档位，实际操作中选择哪个档位取决于锈蚀程度，铁锈越厚，清晰所需要的时间越长。清洗时间以除尽铁锈但是不伤主材为宜，通常在1-5分钟。清洗时间长度的档位可以从1分钟开始，每增加一档对应的时间长度延长1分钟。
第二步，铁锈除尽后，清除防护部位残留的除锈剂。
除锈剂本身对主材有一定腐蚀作用，因此铁锈除尽后需要将残留在防护部位的除锈剂清除干净。清除除锈剂通常只需用清水冲洗即可，冲洗时间长度设在3-5分钟。
102、在防护部位涂覆保护层。
在防护部位涂覆保护层，保护层作为牺牲阳极保护碳钢(塔杆主材)在一定时间内不受腐蚀。保护层的材料为活性高于防护部位材质的金属材料，本实施例中仅以保护层材料为锌的情况为例进行说明。通过在防护部位涂覆冷镀锌，形成冷镀锌层，作为牺牲阳极起到抑制电化学作用腐蚀杆塔主材的作用。
涂覆冷镀锌的质量越大，其保护作用的有效期越长。但是如果冷镀锌层过厚，往往容易脱落，因此涂覆冷镀锌的质量并非是多多益善。
本实施例中，一次涂覆的质量只用于保护一定年限，达到年限后需再次进行防腐养护，即从步骤101开始执行本发明提供的养护方法。
用K来表示一次涂覆的预期保护年限，K的取值为养护周期的整数倍。例如养护周期为1年，则K的取值可以为5年，10年等。以K＝5的情形为例，在一次防腐养护完成5年后，应及时评估防护部位受腐蚀的程度，及时采取新一次的防腐养护工作。
冷镀锌质量的计算：
冷镀锌的质量可以根据杆塔实际安装地区防护部位碳钢的年腐蚀速率计算得到。例如，碳钢的年腐蚀速率为S千克/年，也就是说K年的总腐蚀量为K*S千克。年腐蚀速率可以为大气环境对碳钢的腐蚀速率和塔杆向大地漏电而导致的电化学腐蚀速率两者之和。冷镀锌的质量需要保证碳钢K年不受腐蚀。假设，冷镀锌作为牺牲阳极，每牺牲S1千克可以保护S2千克的碳钢，那么为保护K*S千克碳钢，所需冷镀锌的质量M为：K*S*S1/S2千克。
也就是说，涂覆M千克冷镀锌，可以保护防护部位K年。为保障防护的有效性，冷镀锌质量可以在M千克基础上再增加一定裕度。例如，设置一个裕度指数n，再计算得到M的取值后，以裕度指数n与M的乘积作为实际涂覆冷镀锌的质量。裕度指数n≥1，n的取值与年腐蚀速率正相关，通常n的典型值在1.3上下。
103、在保护层外涂覆防腐漆。
在冷镀锌层外涂覆防腐漆，可以进一步加强防护部位对大气环境腐的防护作用。
104、在防腐漆层外涂贴碳纤维材料。
对于塔脚位置，除了做好防腐养护，还可以通过在防腐漆层外涂贴碳纤维材料的方式，增强杆塔机械强度，以保障输电线路杆塔安全长久地运行。
本发明的实施例所提供的输电线路杆塔及其养护方法，首先清洗防护部位除掉铁锈，再于防护部位涂覆保护层，保护层活性比钢铁强，在发生电化学腐蚀时，保护层作为牺牲阳极首先被腐蚀，达到保护杆塔主材的作用。通过涂覆冷保护层，能够有效抑制电化学作用对杆塔主材的腐蚀。在保护层基础上进一步涂覆防腐漆和贴碳纤维材料，可以进一步抑制大气环境对杆塔的腐蚀作用，并增强杆塔机械强度，从而保障输电线路杆塔安全长久地运行。
本发明的实施例还提供一种输电线路的杆塔，结合图2所示的防护部位20的截面图，塔杆的防护部位上涂覆有保护层201。保护层201外涂覆有防腐漆层202。
可选的，保护层201为通过涂覆冷镀锌所构成的冷镀锌层，所涂覆的冷镀锌的质量为M。其中M为根据防护部位碳钢的年腐蚀速率计算得到的，作为牺牲阳极保护碳钢K年不受腐蚀所需冷镀锌的质量，K的取值为养护周期的整数倍。
优选的，所涂覆的冷镀锌的质量为n*M。其中，n≥1，且n的取值与年腐蚀速率正相关。
防护部位包括杆塔上被锈蚀的部位或者易锈蚀的部位。图2所示为防护部位20位于塔脚的情形。可选的，防腐漆层202外涂贴有碳纤维材料203，用于增强杆塔机械强度。
包括防护部位20的杆塔，可以是经过本发明实施例中所描述的养护方法处理后得到的。当然也可以是经过其它的工艺或者步骤处理后得到的具有相同防护部位结构的杆塔。
本发明的实施例所提供的输电线路杆塔，其防护部位涂覆有保护层，保护层活性比钢铁强，在发生电化学腐蚀时，保护层作为牺牲阳极首先被腐蚀，达到保护杆塔主材的作用。通过涂覆保护层，能够有效抑制电化学作用对杆塔主材的腐蚀。在保护层基础上进一步涂覆防腐漆和贴碳纤维材料，可以进一步抑制大气环境对杆塔的腐蚀作用，并增强杆塔机械强度，从而保障输电线路杆塔安全长久地运行。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。
Claims (9)
1.一种输电线路杆塔的养护方法，其特征在于，包括：
清洗杆塔的防护部位；所述防护部位包括杆塔上被锈蚀的部位或者易锈蚀的部位；
在所述防护部位涂覆保护层，所述保护层的材料为活性高于所述防护部位材料的金属材料；
在所述冷镀锌层外涂覆防腐漆层。
2.根据权利要求1所述的养护方法，其特征在于，
所述在所述防护部位涂覆保护层，包括：在所述防护部位涂覆冷镀锌，形成冷镀锌层；
其中，在所述防护部位所涂覆冷镀锌的质量为M；M为作为牺牲阳极保护碳钢K年不受腐蚀所需冷镀锌的质量，K的取值为养护周期的整数倍；
或者，在所述防护部位所涂覆冷镀锌的质量，为裕度指数n与M的乘积；
其中，裕度指数n≥1，且n的取值与所述年腐蚀速率正相关。
3.根据权利要求2所述的养护方法，其特征在于，在所述防护部位涂覆冷镀锌之前，所述方法还包括：
根据所述防护部位碳钢的年腐蚀速率，计算得到作为牺牲阳极保护碳钢K年不受腐蚀所需冷镀锌的质量M。
4.根据权利要求1-3任一项所述的养护方法，其特征在于，所述防护部位具体为杆塔塔脚，所述养护方法还包括：
在所述防腐漆层外涂贴碳纤维材料。
5.根据权利要求1-3任一项所述的养护方法，其特征在于，所述清洗杆塔的防护部位，包括：
用除锈剂清除所述防护部位的铁锈；
铁锈除尽后，清除所述防护部位残留的除锈剂。
6.根据权利要求5所述的养护方法，其特征在于，
所述除锈剂为由盐酸HCL、1,3-二丁基-2-硫脲以及蒸馏水配制而成的溶液。
7.一种输电线路的杆塔，其特征在于，
所述塔杆的防护部位上涂覆有保护层；所述防护部位包括杆塔上被锈蚀的部位或者易锈蚀的部位；所述保护层的材料为活性高于所述防护部位材料的金属材料；
所述冷镀锌层外涂覆有防腐漆层。
8.根据权利要求7所述的杆塔，其特征在于，
所述保护层为通过涂覆冷镀锌所构成的冷镀锌层；
其中，冷镀锌的质量为M；M为根据所述防护部位碳钢的年腐蚀速率计算得到的，作为牺牲阳极保护碳钢K年不受腐蚀所需冷镀锌的质量，K的取值为养护周期的整数倍；
或者，冷镀锌的质量为n*M；n≥1，且n的取值与所述年腐蚀速率正相关。
9.根据权利要求7或8所述的杆塔，其特征在于，所
述防护部位具体为杆塔塔脚；
所述防腐漆层外涂贴有碳纤维材料。
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