CN110542644B - 一种变电站不开挖接地网腐蚀程度评价方法 - Google Patents
一种变电站不开挖接地网腐蚀程度评价方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN110542644B CN110542644B CN201910811891.1A CN201910811891A CN110542644B CN 110542644 B CN110542644 B CN 110542644B CN 201910811891 A CN201910811891 A CN 201910811891A CN 110542644 B CN110542644 B CN 110542644B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- soil
- zinc
- corrosion degree
- grounding grid
- transformer substation
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 title claims abstract description 85
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 title claims abstract description 85
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 50
- 239000002689 soil Substances 0.000 claims abstract description 138
- 229910000975 Carbon steel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 16
- 239000010962 carbon steel Substances 0.000 claims abstract description 16
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 claims abstract description 12
- PTFCDOFLOPIGGS-UHFFFAOYSA-N Zinc dication Chemical compound [Zn+2] PTFCDOFLOPIGGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 9
- 230000008859 change Effects 0.000 claims abstract description 9
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 92
- 239000011701 zinc Substances 0.000 claims description 92
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 claims description 92
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims description 84
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims description 84
- 238000012360 testing method Methods 0.000 claims description 71
- 229910001335 Galvanized steel Inorganic materials 0.000 claims description 38
- 239000008397 galvanized steel Substances 0.000 claims description 38
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 20
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 20
- 238000009412 basement excavation Methods 0.000 claims description 13
- 238000009616 inductively coupled plasma Methods 0.000 claims description 11
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 6
- 238000005246 galvanizing Methods 0.000 claims description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 4
- 238000004611 spectroscopical analysis Methods 0.000 claims description 3
- 238000007747 plating Methods 0.000 claims 1
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 54
- 230000008569 process Effects 0.000 description 24
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 20
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 20
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 8
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 4
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 description 4
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 4
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 239000011247 coating layer Substances 0.000 description 1
- 238000006056 electrooxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N17/00—Investigating resistance of materials to the weather, to corrosion, or to light
- G01N17/006—Investigating resistance of materials to the weather, to corrosion, or to light of metals
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/62—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light
- G01N21/71—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light thermally excited
- G01N21/73—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light thermally excited using plasma burners or torches
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Immunology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Pathology (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Environmental Sciences (AREA)
- Ecology (AREA)
- Biodiversity & Conservation Biology (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
- Testing Resistance To Weather, Investigating Materials By Mechanical Methods (AREA)
- Investigating And Analyzing Materials By Characteristic Methods (AREA)
Abstract
本发明涉及一种变电站不开挖接地网腐蚀程度评价方法,根据实验室模拟腐蚀环境下,测量土壤中锌离子浓度变化与镀锌碳钢腐蚀程度之间的关系,拟合出变化曲线,并做出相应的评价标准,然后通过定期对变电站实地土壤中锌离子的浓度进行检测,并给出相应的评级,从而评价接地网的腐蚀程度,计算出镀锌层的剩余面积。本发明能够实现在不开挖接地网的情况下,通过检测土壤中锌离子浓度的变化间接评价接地网的腐蚀程度。
Description
技术领域
本发明涉及地网腐蚀程度评价方法,具体涉及一种变电站不开挖接地网腐蚀程度评价方法,尤其是涉及一种利用检测土壤中锌离子浓度变化评价接地网腐蚀程度的方法。
背景技术
变电站接地网是确保人身、设备和电力系统安全运行的重要装置,出于经济方面的考虑,接地装置一般采用镀锌碳钢,由于接地装置长期处于地下恶劣的运行环境中,土壤的化学与电化学腐蚀不可避免,同时还要承受地网散流域杂散电流的腐蚀,接地网的腐蚀会造成电气设备“失效”,接地电阻升高,影响电气设备的安全运行。研究接地网的腐蚀速率测试方法,特别是实现不开挖的情况下的腐蚀监测,对于保障电力系统的可靠运行具有重要意义。
发明内容
本发明能够实现在不开挖接地网的情况下,通过检测土壤中锌离子浓度的变化间接评价接地网的腐蚀程度。
本发明的技术方案:
一种变电站不开挖接地网腐蚀程度评价方法,根据实验室模拟腐蚀环境下,测量土壤中锌离子浓度变化与镀锌碳钢腐蚀程度之间的关系,拟合出变化曲线,并做出相应的评价标准,然后通过定期对变电站实地土壤中锌离子的浓度进行检测,并给出相应的评级,从而评价接地网的腐蚀程度,计算出镀锌层的剩余面积。
优选的,包括以下步骤:
1)选取不同镀锌层厚度的接地网材料备用;
2)选取与变电站地区相同环境的土壤待用;
3)将接地网材料埋入待用土壤中,通过调整土壤的湿度、温度加速镀锌钢板的腐蚀,按照腐蚀时间对土壤中锌含量进行测量并记录,同时观察镀锌钢板的腐蚀程度,建立起土壤中锌含量与待定原始镀锌层厚度接地网腐蚀程度对应关系,腐蚀程度以接地网碳钢表面锌层面积剩余面积划分为5级;
4) 对新铺设接地网的镀锌层厚度进行测量并记录;
5) 定期挖取变电站不同区域接地网附近的土壤,检测土壤中锌的含量;
6)根据相同镀锌层厚度接地网的腐蚀程度评价标准便可推测出接地网的腐蚀程度,计算出其表面镀锌层的剩余面积。
优选的,步骤1)选取不同镀锌层厚度分别为60-160μm。
优选的,步骤3)中土壤的湿度为10%-80%,温度为-20℃-60℃。
优选的,步骤3)中接地网碳钢表面锌层面积剩余面积划分为5级,5级分别为:1级锌层剩余面积为90-100%;2级锌层剩余面积为70-90%;3级锌层剩余面积为50-70%;4级锌层剩余面积为30-50%;5级锌层剩余面积为10-30%。
优选的,步骤3)中镀锌层剩余面积计算方法:对镀锌层表面进行拍照,然后导入计算机,利用专门的计算机软件进行分析计算,不同等级对应土壤中不同的锌含量。
优选的,步骤5)中利用电感耦合等离子体光谱法检测土壤中锌的含量。
优选的,以钢板镀锌层剩余面积为10%为下限,如提前达到便可终止试验。
优选的,,所有试验结束后,将不同试验条件下钢板锌层的剩余含量与镀锌钢板的剩余表面积进行对应,拟合出对应曲线,便可得到土壤中锌含量与腐蚀程度的对应关系。
优选的,某一变电站在投运前测量其土壤中的锌含量,获得初始数据,后期运行之后,便可以不对接地网进行开挖,仅通过提取一定量的土壤,通过测定土壤中锌的含量便可得到接地网的腐蚀程度,判断是否进行更换;腐蚀程度3级及以下,不影响接地网的安全使用,腐蚀程度4级及以上就应该进行重点监督,或进行部分区域开挖检测,腐蚀程度达到5级应进行更换。
镀锌碳钢接地网是利用牺牲锌阳极的方法达到保护碳钢阴极的目的,表面锌层的减少或者消耗完毕会大大加速接地网的腐蚀,碳钢的腐蚀会进入到加速阶段,因此工程中应该避免出现镀锌层消耗完毕极端情况,应控制锌层含量在某一个水平,超出预警值应该对接地网进行更换。
本发明的有益效果:
本发明具有不开挖、操作简单等优点,主要如下:
1.具备不开挖接地网便可评估其腐蚀程度。
2.利用电感耦合等离子体光谱法进行锌含量分析,方法简单,准确度高。
3.建立了镀锌碳钢腐蚀程度评价标准,便于普及和推广应用。
具体实施方式
实施例1
本发明评价方法试验主要过程如下:
1) 从不同区域变电站提取不同性质的土壤,并标记,试验根据河北南网变电站区域土壤实际特性,选取5种性质的土壤,标记A、B、C、D、E,与之相对应的地网镀锌层厚度分别为70、90、100、120、150μm;
2) 对获取的不同区域的土壤进行湿度配置,分别配置15%、25%、35%、45%、65%、75%不同湿度的土壤并称重;
3) 称重完的土壤提取6g,制成溶液,并利用实验室电感耦合等离子体光谱分析仪对溶液进行元素分析,确定土壤中的初始锌含量,并记录;
4) 选择镀锌层厚度为70μm的钢板,平均分成6份,长200mm、宽150mm、厚5mm。分别埋入A类土壤湿度为15%、25%、35%、45%、60%、75%的土壤中,将埋好的镀锌层钢板分别放入可控温度箱中,按照-15℃(0.5h)、-5℃(2h)、5℃(1h)、15℃(4h)、25℃(20h)、35℃(10h)、45℃(6h)、55℃(2h)、60℃(1h)的过程进行循环冷却、加热,试验总时间为1440h、2880h、5760h、8760h;
5) 选择镀锌层厚度为90μm的钢板,平均分成6份,长200mm、宽150mm、厚5mm,分别埋入A类土壤湿度为15%、25%、35%、45%、60%、75%的土壤中,将埋好的镀锌层钢板分别放入可控温度箱中,按照-15℃(0.5h)、-5℃(2h)、5℃(1h)、15℃(4h)、25℃(20h)、35℃(10h)、45℃(6h)、55℃(2h)、60℃(1h)的过程进行循环冷却、加热,试验总时间为1440h、2880h、5760h、8760h;
6) 选择镀锌层厚度为100μm的钢板,平均分成6份,长200mm、宽150mm、厚5mm,分别埋入A类土壤湿度为15%、25%、35%、45%、60%、75%的土壤中,将埋好的镀锌层钢板分别放入可控温度箱中,按照-15℃(0.5h)、-5℃(2h)、5℃(1h)、15℃(4h)、25℃(20h)、35℃(10h)、45℃(6h)、55℃(2h)、60℃(1h)的过程进行循环冷却、加热,试验总时间为1440h、2880h、5760h、8760h;
7) 选择镀锌层厚度为120μm的钢板,平均分成6份,长200mm、宽150mm、厚5mm,分别埋入A类土壤湿度为15%、25%、35%、45%、60%、75%的土壤中,将埋好的镀锌层钢板分别放入可控温度箱中,按照-15℃(0.5h)、-5℃(2h)、5℃(1h)、15℃(4h)、25℃(20h)、35℃(10h)、45℃(6h)、55℃(2h)、60℃(1h)的过程进行循环冷却、加热,试验总时间为1440h、2880h、5760h、8760h;
8) 选择镀锌层厚度为150μm的钢板,平均分成6份,长200mm、宽150mm、厚5mm,分别埋入A类土壤湿度为15%、25%、35%、45%、60%、75%的土壤中,将埋好的镀锌层钢板分别放入可控温度箱中,按照-15℃(0.5h)、-5℃(2h)、5℃(1h)、15℃(4h)、25℃(20h)、35℃(10h)、45℃(6h)、55℃(2h)、60℃(1h)的过程进行循环冷却、加热,试验总时间为1440h、2880h、4320h、5760h、7200h、8760h;
9) 在不同的试验时间下,取出不同条件下的镀锌层钢板,对其正反表面进行拍照,然后利用实验室GX-71奥林巴斯金相显微镜自带的图像处理软件,对镀锌层钢板照片进行处理,获取钢板锌层的剩余面积并记录;
10)以钢板镀锌层剩余面积为10%为下限,如提前达到便可终止试验,如果经8760h后镀锌层厚度仍大于10%,可延长相应的试验时间;
11)试验达到所要求的目的后,试验结束,取5g对应条件下的土壤,利用实验室电感耦合等离子体光谱仪对其土壤溶液进行元素分析,得出试验条件下土壤中锌的含量,并记录;
12)所有试验结束后,将不同试验条件下钢板锌层的剩余含量与镀锌钢板的剩余表面积进行对应,拟合出对应曲线,便可得到土壤中锌含量与腐蚀程度的对应关系;根据试验结果,可将腐蚀程度以接地网碳钢表面锌层面积剩余面积划分为5级,见表1;
表1 镀锌层腐蚀等级
等级 | 锌层剩余面积(%) |
1 | 90-100 |
2 | 70-90 |
3 | 50-70 |
4 | 30-50 |
5 | 10-30 |
13)在实际工作中,某一变电站在投运前测量其土壤中的锌含量,获得初始数据,后期运行之后,便可以不对接地网进行开挖,仅通过提取一定量的土壤,通过测定土壤中锌的含量便可得到接地网的腐蚀程度,判断是否进行更换;一般腐蚀程度3级及以下,不影响接地网的安全使用,腐蚀程度4级及以上就应该进行重点监督,必要时进行部分区域开挖检测,腐蚀程度达到5级应进行更换。
实施例2
本发明评价方法试验主要过程如下:
1) 从不同区域变电站提取不同性质的土壤,并标记,试验根据河北南网变电站区域土壤实际特性,选取5种性质的土壤,标记A、B、C、D、E,与之相对应的地网镀锌层厚度分别为70、90、100、120、150μm;
2) 对获取的不同区域的土壤进行湿度配置,分别配置10%、20%、30%、40%、60%、80%不同湿度的土壤并称重;
3) 称重完的土壤提取5g,制成溶液,并利用实验室电感耦合等离子体光谱分析仪对溶液进行元素分析,确定土壤中的初始锌含量,并记录;
4) 选择镀锌层厚度为70μm的钢板,平均分成6份,长200mm、宽150mm、厚5mm。分别埋入A类土壤湿度为10%、20%、30%、40%、60%、80%的土壤中,将埋好的镀锌层钢板分别放入可控温度箱中,按照-20℃(0.5h)、-10℃(2h)、0℃(1h)、10℃(4h)、20℃(20h)、30℃(10h)、40℃(6h)、50℃(2h)、60℃(1h)的过程进行循环冷却、加热,试验总时间为1440h、2880h、5760h、8760h;
5) 选择镀锌层厚度为90μm的钢板,平均分成6份,长200mm、宽150mm、厚5mm,分别埋入A类土壤湿度为10%、20%、30%、40%、60%、80%的土壤中,将埋好的镀锌层钢板分别放入可控温度箱中,按照-20℃(0.5h)、-10℃(2h)、0℃(1h)、10℃(4h)、20℃(20h)、30℃(10h)、40℃(6h)、50℃(2h)、60℃(1h)的过程进行循环冷却、加热,试验总时间为1440h、2880h、5760h、8760h;
6) 选择镀锌层厚度为100μm的钢板,平均分成6份,长200mm、宽150mm、厚5mm,分别埋入A类土壤湿度为10%、20%、30%、40%、60%、80%的土壤中,将埋好的镀锌层钢板分别放入可控温度箱中,按照-20℃(0.5h)、-10℃(2h)、0℃(1h)、10℃(4h)、20℃(24h)、30℃(10h)、40℃(4h)、50℃(2h)、60℃(1h)的过程进行循环冷却、加热,试验总时间为1440h、2880h、5760h、8760h;
7) 选择镀锌层厚度为120μm的钢板,平均分成6份,长200mm、宽150mm、厚5mm,分别埋入A类土壤湿度为10%、20%、30%、40%、60%、80%的土壤中,将埋好的镀锌层钢板分别放入可控温度箱中,按照-20℃(0.5h)、-10℃(2h)、0℃(1h)、10℃(4h)、20℃(28h)、30℃(8h)、40℃(4h)、50℃(2h)、60℃(1h)的过程进行循环冷却、加热,试验总时间为1440h、2880h、5760h、8760h;
8) 选择镀锌层厚度为150μm的钢板,平均分成6份,长200mm、宽150mm、厚5mm,分别埋入A类土壤湿度为10%、20%、30%、40%、60%、80%的土壤中,将埋好的镀锌层钢板分别放入可控温度箱中,按照-20℃(0.5h)、-10℃(2h)、0℃(1h)、10℃(6h)、20℃(28h)、30℃(8h)、40℃(4h)、50℃(2h)、60℃(1h)的过程进行循环冷却、加热,试验总时间为1440h、2880h、4320h、5760h、7200h、8760h;
9) 在不同的试验时间下,取出不同条件下的镀锌层钢板,对其正反表面进行拍照,然后利用实验室GX-71奥林巴斯金相显微镜自带的图像处理软件,对镀锌层钢板照片进行处理,获取钢板锌层的剩余面积并记录;
10)以钢板镀锌层剩余面积为10%为下限,如提前达到便可终止试验,如果经8760h后镀锌层厚度仍大于10%,可延长相应的试验时间;
11)试验达到所要求的目的后,试验结束,取5g对应条件下的土壤,利用实验室电感耦合等离子体光谱仪对其土壤溶液进行元素分析,得出试验条件下土壤中锌的含量,并记录;
12)所有试验结束后,将不同试验条件下钢板锌层的剩余含量与镀锌钢板的剩余表面积进行对应,拟合出对应曲线,便可得到土壤中锌含量与腐蚀程度的对应关系;根据试验结果,可将腐蚀程度以接地网碳钢表面锌层面积剩余面积划分为5级,见表1;
13)在实际工作中,某一变电站在投运前测量其土壤中的锌含量,获得初始数据,后期运行之后,便可以不对接地网进行开挖,仅通过提取一定量的土壤,通过测定土壤中锌的含量便可得到接地网的腐蚀程度,判断是否进行更换;一般腐蚀程度3级及以下,不影响接地网的安全使用,腐蚀程度4级及以上就应该进行重点监督,必要时进行部分区域开挖检测,腐蚀程度达到5级应进行更换。
实施例3
本发明评价方法试验主要过程如下:
1) 从不同区域变电站提取不同性质的土壤,并标记,试验根据河北南网变电站区域土壤实际特性,选取5种性质的土壤,标记A、B、C、D、E,与之相对应的地网镀锌层厚度分别为80、100、120、140、160μm;
2) 对获取的不同区域的土壤进行湿度配置,分别配置10%、20%、30%、40%、60%、80%不同湿度的土壤并称重;
3) 称重完的土壤提取5g,制成溶液,并利用实验室电感耦合等离子体光谱分析仪对溶液进行元素分析,确定土壤中的初始锌含量,并记录;
4) 选择镀锌层厚度为80μm的钢板,平均分成6份,长200mm、宽150mm、厚5mm。分别埋入A类土壤湿度为10%、20%、30%、40%、60%、80%的土壤中,将埋好的镀锌层钢板分别放入可控温度箱中,按照-20℃(0.5h)、-10℃(2h)、0℃(1h)、10℃(4h)、20℃(20h)、30℃(10h)、40℃(6h)、50℃(2h)、60℃(1h)的过程进行循环冷却、加热,试验总时间为1440h、2880h、5760h、8760h;
5) 选择镀锌层厚度为100μm的钢板,平均分成6份,长200mm、宽150mm、厚5mm,分别埋入A类土壤湿度为10%、20%、30%、40%、60%、80%的土壤中,将埋好的镀锌层钢板分别放入可控温度箱中,按照-20℃(0.5h)、-10℃(2h)、0℃(1h)、10℃(4h)、20℃(20h)、30℃(10h)、40℃(6h)、50℃(2h)、60℃(1h)的过程进行循环冷却、加热,试验总时间为1440h、2880h、5760h、8760h;
6) 选择镀锌层厚度为120μm的钢板,平均分成6份,长200mm、宽150mm、厚5mm,分别埋入A类土壤湿度为10%、20%、30%、40%、60%、80%的土壤中,将埋好的镀锌层钢板分别放入可控温度箱中,按照-20℃(0.5h)、-10℃(2h)、0℃(1h)、10℃(4h)、20℃(24h)、30℃(10h)、40℃(4h)、50℃(2h)、60℃(1h)的过程进行循环冷却、加热,试验总时间为1440h、2880h、5760h、8760h;
7) 选择镀锌层厚度为140μm的钢板,平均分成6份,长200mm、宽150mm、厚5mm,分别埋入A类土壤湿度为10%、20%、30%、40%、60%、80%的土壤中,将埋好的镀锌层钢板分别放入可控温度箱中,按照-20℃(0.5h)、-10℃(2h)、0℃(1h)、10℃(4h)、20℃(28h)、30℃(8h)、40℃(4h)、50℃(2h)、60℃(1h)的过程进行循环冷却、加热,试验总时间为1440h、2880h、5760h、8760h;
8) 选择镀锌层厚度为160μm的钢板,平均分成6份,长200mm、宽150mm、厚5mm,分别埋入A类土壤湿度为10%、20%、30%、40%、60%、80%的土壤中,将埋好的镀锌层钢板分别放入可控温度箱中,按照-20℃(0.5h)、-10℃(2h)、0℃(1h)、10℃(6h)、20℃(28h)、30℃(8h)、40℃(4h)、50℃(2h)、60℃(1h)的过程进行循环冷却、加热,试验总时间为1440h、2880h、4320h、5760h、7200h、8760h;
9) 在不同的试验时间下,取出不同条件下的镀锌层钢板,对其正反表面进行拍照,然后利用实验室GX-71奥林巴斯金相显微镜自带的图像处理软件,对镀锌层钢板照片进行处理,获取钢板锌层的剩余面积并记录;
10)以钢板镀锌层剩余面积为10%为下限,如提前达到便可终止试验,如果经8760h后镀锌层厚度仍大于10%,可延长相应的试验时间;
11)试验达到所要求的目的后,试验结束,取5g对应条件下的土壤,利用实验室电感耦合等离子体光谱仪对其土壤溶液进行元素分析,得出试验条件下土壤中锌的含量,并记录;
12)所有试验结束后,将不同试验条件下钢板锌层的剩余含量与镀锌钢板的剩余表面积进行对应,拟合出对应曲线,便可得到土壤中锌含量与腐蚀程度的对应关系;根据试验结果,可将腐蚀程度以接地网碳钢表面锌层面积剩余面积划分为5级,见表1;
13)在实际工作中,某一变电站在投运前测量其土壤中的锌含量,获得初始数据,后期运行之后,便可以不对接地网进行开挖,仅通过提取一定量的土壤,通过测定土壤中锌的含量便可得到接地网的腐蚀程度,判断是否进行更换;一般腐蚀程度3级及以下,不影响接地网的安全使用,腐蚀程度4级及以上就应该进行重点监督,必要时进行部分区域开挖检测,腐蚀程度达到5级应进行更换。
实施例4
本发明评价方法试验主要过程如下:
1) 从不同区域变电站提取不同性质的土壤,并标记,试验根据河北南网变电站区域土壤实际特性,选取5种性质的土壤,标记A、B、C、D、E,与之相对应的地网镀锌层厚度分别为60、80、100、120、140μm;
2) 对获取的不同区域的土壤进行湿度配置,分别配置10%、20%、30%、40%、60%、80%不同湿度的土壤并称重;
3) 称重完的土壤提取5g,制成溶液,并利用实验室电感耦合等离子体光谱分析仪对溶液进行元素分析,确定土壤中的初始锌含量,并记录;
4) 选择镀锌层厚度为60μm的钢板,平均分成6份,长200mm、宽150mm、厚5mm。分别埋入A类土壤湿度为10%、20%、30%、40%、60%、80%的土壤中,将埋好的镀锌层钢板分别放入可控温度箱中,按照-20℃(0.5h)、-10℃(2h)、0℃(1h)、10℃(4h)、20℃(20h)、30℃(10h)、40℃(6h)、50℃(2h)、60℃(1h)的过程进行循环冷却、加热,试验总时间为1440h、2880h、5760h、8760h;
5) 选择镀锌层厚度为80μm的钢板,平均分成6份,长200mm、宽150mm、厚5mm,分别埋入A类土壤湿度为10%、20%、30%、40%、60%、80%的土壤中,将埋好的镀锌层钢板分别放入可控温度箱中,按照-20℃(0.5h)、-10℃(2h)、0℃(1h)、10℃(4h)、20℃(20h)、30℃(10h)、40℃(6h)、50℃(2h)、60℃(1h)的过程进行循环冷却、加热,试验总时间为1440h、2880h、5760h、8760h;
6) 选择镀锌层厚度为100μm的钢板,平均分成6份,长200mm、宽150mm、厚5mm,分别埋入A类土壤湿度为10%、20%、30%、40%、60%、80%的土壤中,将埋好的镀锌层钢板分别放入可控温度箱中,按照-20℃(0.5h)、-10℃(2h)、0℃(1h)、10℃(4h)、20℃(24h)、30℃(10h)、40℃(4h)、50℃(2h)、60℃(1h)的过程进行循环冷却、加热,试验总时间为1440h、2880h、5760h、8760h;
7) 选择镀锌层厚度为120μm的钢板,平均分成6份,长200mm、宽150mm、厚5mm,分别埋入A类土壤湿度为10%、20%、30%、40%、60%、80%的土壤中,将埋好的镀锌层钢板分别放入可控温度箱中,按照-20℃(0.5h)、-10℃(2h)、0℃(1h)、10℃(4h)、20℃(28h)、30℃(8h)、40℃(4h)、50℃(2h)、60℃(1h)的过程进行循环冷却、加热,试验总时间为1440h、2880h、5760h、8760h;
8) 选择镀锌层厚度为140μm的钢板,平均分成6份,长200mm、宽150mm、厚5mm,分别埋入A类土壤湿度为10%、20%、30%、40%、60%、80%的土壤中,将埋好的镀锌层钢板分别放入可控温度箱中,按照-20℃(0.5h)、-10℃(2h)、0℃(1h)、10℃(6h)、20℃(28h)、30℃(8h)、40℃(4h)、50℃(2h)、60℃(1h)的过程进行循环冷却、加热,试验总时间为1440h、2880h、4320h、5760h、7200h、8760h;
9) 在不同的试验时间下,取出不同条件下的镀锌层钢板,对其正反表面进行拍照,然后利用实验室GX-71奥林巴斯金相显微镜自带的图像处理软件,对镀锌层钢板照片进行处理,获取钢板锌层的剩余面积并记录;
10)以钢板镀锌层剩余面积为10%为下限,如提前达到便可终止试验,如果经8760h后镀锌层厚度仍大于10%,可延长相应的试验时间;
11)试验达到所要求的目的后,试验结束,取5g对应条件下的土壤,利用实验室电感耦合等离子体光谱仪对其土壤溶液进行元素分析,得出试验条件下土壤中锌的含量,并记录;
12)所有试验结束后,将不同试验条件下钢板锌层的剩余含量与镀锌钢板的剩余表面积进行对应,拟合出对应曲线,便可得到土壤中锌含量与腐蚀程度的对应关系;根据试验结果,可将腐蚀程度以接地网碳钢表面锌层面积剩余面积划分为5级,见表1;
13)在实际工作中,某一变电站在投运前测量其土壤中的锌含量,获得初始数据,后期运行之后,便可以不对接地网进行开挖,仅通过提取一定量的土壤,通过测定土壤中锌的含量便可得到接地网的腐蚀程度,判断是否进行更换;一般腐蚀程度3级及以下,不影响接地网的安全使用,腐蚀程度4级及以上就应该进行重点监督,必要时进行部分区域开挖检测,腐蚀程度达到5级应进行更换。
最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;作为本领域技术人员对本发明的多个技术方案进行组合是显而易见的。而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围。
Claims (10)
1.一种变电站不开挖接地网腐蚀程度评价方法,其特征在于,根据实验室模拟腐蚀环境下,测量土壤中锌离子浓度变化与镀锌碳钢腐蚀程度之间的关系,拟合出变化曲线,并做出相应的评价标准,然后通过定期对变电站实地土壤中锌离子的浓度进行检测,并给出相应的评级,从而评价接地网的腐蚀程度,计算出镀锌层的剩余面积。
2.根据权利要求1所述的一种变电站不开挖接地网腐蚀程度评价方法,其特征在于,包括以下步骤:
1)选取不同镀锌层厚度的接地网材料备用;
2)选取与变电站地区相同环境的土壤待用;
3)将接地网材料埋入待用土壤中,通过调整土壤的湿度、温度加速镀锌钢板的腐蚀,按照腐蚀时间对土壤中锌含量进行测量并记录,同时观察镀锌钢板的腐蚀程度,建立起土壤中锌含量与待定原始镀锌层厚度接地网腐蚀程度对应关系,腐蚀程度以接地网碳钢表面锌层面积剩余面积划分为5级;
4) 对新铺设接地网的镀锌层厚度进行测量并记录;
5) 定期挖取变电站不同区域接地网附近的土壤,检测土壤中锌的含量;
6)根据相同镀锌层厚度接地网的腐蚀程度评价标准便可推测出接地网的腐蚀程度,计算出其表面镀锌层的剩余面积。
3.根据权利要求1所述的一种变电站不开挖接地网腐蚀程度评价方法,其特征在于,步骤1)选取不同镀锌层厚度分别为60-160μm。
4.根据权利要求3所述的一种变电站不开挖接地网腐蚀程度评价方法,其特征在于,步骤3)中土壤的湿度为10%-80%,温度为-20℃-60℃。
5.根据权利要求3所述的一种变电站不开挖接地网腐蚀程度评价方法,其特征在于,步骤3)中接地网碳钢表面锌层面积剩余面积划分为5级,5级分别为:1级锌层剩余面积为90-100%;2级锌层剩余面积为70-90%;3级锌层剩余面积为50-70%;4级锌层剩余面积为30-50%;5级锌层剩余面积为10-30%。
6.根据权利要求3所述的一种变电站不开挖接地网腐蚀程度评价方法,其特征在于,步骤3)中镀锌层剩余面积计算方法:对镀锌层表面进行拍照,然后导入计算机,利用专门的计算机软件进行分析计算,不同等级对应土壤中不同的锌含量。
7.根据权利要求3所述的一种变电站不开挖接地网腐蚀程度评价方法,其特征在于,步骤5)中利用电感耦合等离子体光谱法检测土壤中锌的含量。
8.根据权利要求1所述的一种变电站不开挖接地网腐蚀程度评价方法,其特征在于,以钢板镀锌层剩余面积为10%为下限,如提前达到便可终止试验。
9.根据权利要求1所述的一种变电站不开挖接地网腐蚀程度评价方法,其特征在于,所有试验结束后,将不同试验条件下钢板锌层的剩余含量与镀锌钢板的剩余表面积进行对应,拟合出对应曲线,便可得到土壤中锌含量与腐蚀程度的对应关系。
10.根据权利要求2所述的一种变电站不开挖接地网腐蚀程度评价方法,其特征在于,某一变电站在投运前测量其土壤中的锌含量,获得初始数据,后期运行之后,不对接地网进行开挖,通过提取土壤,测定土壤中锌的含量便可得到接地网的腐蚀程度,判断是否进行更换;腐蚀程度3级及以下,不影响接地网的安全使用,腐蚀程度4级及以上就应该进行重点监督,或进行部分区域开挖检测,腐蚀程度达到5级应进行更换。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201910811891.1A CN110542644B (zh) | 2019-08-30 | 2019-08-30 | 一种变电站不开挖接地网腐蚀程度评价方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201910811891.1A CN110542644B (zh) | 2019-08-30 | 2019-08-30 | 一种变电站不开挖接地网腐蚀程度评价方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN110542644A CN110542644A (zh) | 2019-12-06 |
CN110542644B true CN110542644B (zh) | 2021-12-31 |
Family
ID=68710780
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201910811891.1A Active CN110542644B (zh) | 2019-08-30 | 2019-08-30 | 一种变电站不开挖接地网腐蚀程度评价方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN110542644B (zh) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN115184252B (zh) * | 2022-09-07 | 2022-12-23 | 国网湖北省电力有限公司超高压公司 | 基于脉冲回波法的垂直接地极腐蚀损伤检测方法及系统 |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009002902A (ja) * | 2007-06-25 | 2009-01-08 | Mitsubishi Gas Chem Co Inc | 亜鉛合金ダイカストの粒界腐食感受性評価法 |
CN203658230U (zh) * | 2013-11-04 | 2014-06-18 | 长沙理工大学 | 一种模拟土壤中杂散电流对接地网腐蚀的实验装置 |
CN104897875A (zh) * | 2015-06-09 | 2015-09-09 | 国家电网公司 | 变电站土壤对镀锌钢接地网腐蚀性的评价方法 |
CN104897558A (zh) * | 2015-06-09 | 2015-09-09 | 国家电网公司 | 变电站土壤对铜接地网腐蚀性的指标评价方法 |
CN105719025A (zh) * | 2016-01-26 | 2016-06-29 | 华北电力大学(保定) | 变电站q235镀锌钢接地网的腐蚀率预测方法 |
CN107655818A (zh) * | 2017-09-20 | 2018-02-02 | 国网山东省电力公司电力科学研究院 | 一种接地工程土壤腐蚀性室内快速评价方法 |
CN108007853A (zh) * | 2017-11-01 | 2018-05-08 | 国网江西省电力公司电力科学研究院 | 一种接地材料在土壤模拟溶液中腐蚀试验装置及方法 |
CN108333100A (zh) * | 2018-02-13 | 2018-07-27 | 鞍钢股份有限公司 | 一种模拟土壤腐蚀的试验装置及方法 |
-
2019
- 2019-08-30 CN CN201910811891.1A patent/CN110542644B/zh active Active
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009002902A (ja) * | 2007-06-25 | 2009-01-08 | Mitsubishi Gas Chem Co Inc | 亜鉛合金ダイカストの粒界腐食感受性評価法 |
CN203658230U (zh) * | 2013-11-04 | 2014-06-18 | 长沙理工大学 | 一种模拟土壤中杂散电流对接地网腐蚀的实验装置 |
CN104897875A (zh) * | 2015-06-09 | 2015-09-09 | 国家电网公司 | 变电站土壤对镀锌钢接地网腐蚀性的评价方法 |
CN104897558A (zh) * | 2015-06-09 | 2015-09-09 | 国家电网公司 | 变电站土壤对铜接地网腐蚀性的指标评价方法 |
CN105719025A (zh) * | 2016-01-26 | 2016-06-29 | 华北电力大学(保定) | 变电站q235镀锌钢接地网的腐蚀率预测方法 |
CN107655818A (zh) * | 2017-09-20 | 2018-02-02 | 国网山东省电力公司电力科学研究院 | 一种接地工程土壤腐蚀性室内快速评价方法 |
CN108007853A (zh) * | 2017-11-01 | 2018-05-08 | 国网江西省电力公司电力科学研究院 | 一种接地材料在土壤模拟溶液中腐蚀试验装置及方法 |
CN108333100A (zh) * | 2018-02-13 | 2018-07-27 | 鞍钢股份有限公司 | 一种模拟土壤腐蚀的试验装置及方法 |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
基于土壤腐蚀性等级的接地材料使用寿命评价;王勇 等;《智慧电力》;20181231;第8-12、53页 * |
镀锌钢在多种典型土壤环境中的腐蚀行为;李海玲 等;《腐蚀与防护》;20180531;第387-390页 * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN110542644A (zh) | 2019-12-06 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CA2915652C (en) | Apparatus and method for assessing subgrade corrosion | |
US6744265B2 (en) | Automated cathodic protection monitor and control system | |
CN104568719B (zh) | 一种变电站接地网的评估方法 | |
CN106987845B (zh) | 一种区域阴极保护电流需求量的测定方法 | |
JP4343090B2 (ja) | カソード防食された埋設金属体に対する迷走電流腐食リスクの計測評価方法及び装置 | |
CN104846381A (zh) | 一种牺牲阳极的阴极保护模拟方法 | |
CN110542644B (zh) | 一种变电站不开挖接地网腐蚀程度评价方法 | |
CN109487276A (zh) | 一种地埋管道阴极保护在线监测系统 | |
CN110567869A (zh) | 一种腐蚀电位分布判断接地网局部腐蚀的方法 | |
CN103668221A (zh) | 变电站接地网防蚀保护施工方法 | |
CN109541317A (zh) | 杂散电流干扰下埋地管道涂层缺陷电阻特性地表测试方法 | |
CN109813790B (zh) | 高压直流干扰下埋地管道腐蚀速率监测系统及方法 | |
CN111595788A (zh) | 核电厂埋地管风险监测系统 | |
CN111610406A (zh) | 一种基于深度学习的接地网腐蚀预测方法 | |
CN111575715A (zh) | 核电厂埋地管道防腐层缺陷检测系统 | |
CN116926554A (zh) | 一种埋地管道阴极保护系统故障诊断方法及装置 | |
CN109540982B (zh) | 大范围电位及电流条件下金属真实极化曲线的测试方法 | |
KR20030014028A (ko) | 지중에 군집하여 매설된 복수개 금속 탱크의 부식 예측시스템 | |
Wang et al. | Comprehensive evaluation of corroded grounding electrodes considering the impulse characteristics | |
CN109989066B (zh) | 一种阴极保护数据的处理方法和装置 | |
CN108761175B (zh) | 一种地电位升检测系统及输电线路雷击情况确定方法 | |
CN113624667A (zh) | 确定长输油气管道使用寿命的方法 | |
CN220132356U (zh) | 一种埋地阴极保护极化试片表面状态变化的监测装置 | |
CN212514249U (zh) | 核电厂埋地管风险监测系统 | |
Wangwei et al. | Performance Evaluation of Steel Grounding Grid Considering Service Life Corrosion |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |