CN111398142A - 一种铜覆钢接地材料的电化学腐蚀试验方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种铜覆钢接地材料的电化学腐蚀试验方法，该方法包括步骤：准备若干份同一生产批号的铜覆钢试样、若干煅烧石油焦炭、若干土壤样本、两个容器和一根PVC管；称取等量的两份土壤，分别倒入两个容器中，均匀铺平，并将PVC管插入其中一个容器中，再将搅拌好的焦炭混合物灌入PVC管内；选取同等数量的三组铜覆钢试样，第一组铜覆钢试样插入只有土壤样本的一个容器中，第二组铜覆钢试样插入另一个容器中的焦炭混合物内，第三组铜覆钢试样放在清洁的干燥器中储存；对第一组铜覆钢试样和第二组铜覆钢试样分别进行连续通电若干小时，之后取出；对取出的铜覆钢试样进行腐蚀对比，得到腐蚀结果。本发明能研究煅烧石油焦炭对金属接地材料的耐腐蚀特性。

Description

一种铜覆钢接地材料的电化学腐蚀试验方法

技术领域

本发明涉及金属电化学腐蚀试验技术领域，尤其涉及一种铜覆钢接地材料的电化学腐蚀试验方法。

背景技术

在电力系统运行中，电力系统、装置或设备应按规定接地，交流电气装置的接地设计必须在电力系统运行和故障时保证电气装置和人身的安全。因此，接地设计是电力系统中重要和不可缺少的关键环节，也是影响电力输变电系统安全运行的重要因素。

接地工程中使用的接地体主材主要为：热镀锌钢、铜覆钢、纯铜材料等金属材料，金属接地材料在自然条件下会发生腐蚀，进而影响电力设备的工作和老化，为此需要研究降阻剂对金属接地材料的耐腐蚀特性，但目前与此相关的研究较少，特别是针对于新型降阻剂—煅烧石油焦炭的研究。

发明内容

本发明实施例的目的是提供一种铜覆钢接地材料的电化学腐蚀试验方法，能研究煅烧石油焦炭对金属接地材料的耐腐蚀特性。

为实现上述目的，本发明一实施例提供了一种铜覆钢接地材料的电化学腐蚀试验方法，包括以下步骤：

准备若干份同一生产批号的铜覆钢试样、若干煅烧石油焦炭、若干土壤样本、两个容器和一根PVC管；

称取等量的两份所述土壤，分别倒入两个容器中，均匀铺平，并将所述PVC管插入其中一个所述容器中，再将搅拌好的焦炭混合物灌入所述PVC管内；其中，所述焦炭混合物为水和煅烧石油焦炭按照一定比例混合得到；

选取同等数量的三组所述铜覆钢试样，第一组所述铜覆钢试样插入只有所述土壤样本的一个所述容器中，第二组所述铜覆钢试样插入另一个所述容器中的所述焦炭混合物内，第三组所述铜覆钢试样放在清洁的干燥器中储存；

对第一组所述铜覆钢试样和第二组所述铜覆钢试样分别进行连续通电若干小时，之后将所述铜覆钢试样取出；

对取出的所述铜覆钢试样进行腐蚀对比，得到所述铜覆钢试样在不同环境下的腐蚀结果。

优选地，所述铜覆钢试样在试验前，先进行元件表面锈迹处理、污物打磨干净，用蒸馏水冲洗，吹干后无水酒精中浸泡，取出并干燥处理。

优选地，每一组所述铜覆钢试样的数量至少为3。

优选地，所述铜覆钢试样为直径为12mm，长为300mm铜覆钢圆线。

优选地，所述土壤样本应在同一地点、同一土坑、同一土层中采集。

优选地，所述容器在试验前，先用饱和重铬酸钾硫酸洗液、清水、去离子水逐一清洗干燥。

优选地，所述容器的口径不小于100mm×200mm。

优选地，连续通电小时至少为100小时。

与现有技术相比，本发明实施例所提供的一种铜覆钢接地材料的电化学腐蚀试验方法，通过将两组铜覆钢试样分别插入灌有煅烧石油焦炭和不含有煅烧石油焦炭的土壤中，进行通电试验，以模拟自然环境的腐蚀，从而观察煅烧石油焦炭是否对铜覆钢试样具有耐腐蚀特性。

附图说明

图1是本发明一实施例提供的一种铜覆钢接地材料的电化学腐蚀试验方法的流程示意图；

图2是本发明一实施例提供的一种铜覆钢试样插入只有土壤样本的容器的结构示意图；

图3是本发明一实施例提供的一种铜覆钢试样插入含有煅烧石油焦炭的容器的结构示意图。

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作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。

参见图1，是本发明一实施例提供的一种铜覆钢接地材料的电化学腐蚀试验方法的流程示意图，所述方法包括步骤S1至步骤S5：

S1、准备若干份同一生产批号的铜覆钢试样、若干煅烧石油焦炭、若干土壤样本、两个容器和一根PVC管；

S2、称取等量的两份所述土壤，分别倒入两个容器中，均匀铺平，并将所述PVC管插入其中一个所述容器中，再将搅拌好的焦炭混合物灌入所述PVC管内；其中，所述焦炭混合物为水和煅烧石油焦炭按照一定比例混合得到；

S3、选取同等数量的三组所述铜覆钢试样，第一组所述铜覆钢试样插入只有所述土壤样本的一个所述容器中，第二组所述铜覆钢试样插入另一个所述容器中的所述焦炭混合物内，第三组所述铜覆钢试样放在清洁的干燥器中储存；

S4、对第一组所述铜覆钢试样和第二组所述铜覆钢试样分别进行连续通电若干小时，之后将所述铜覆钢试样取出；

S5、对取出的所述铜覆钢试样进行腐蚀对比，得到所述铜覆钢试样在不同环境下的腐蚀结果。

具体地，准备若干份同一生产批号的铜覆钢试样、若干煅烧石油焦炭、若干土壤样本、两个容器和一根PVC管。同一生产批号指的是铜覆钢试样的规格、化学成分、制造和热处理工艺以及表面状态应相同，并有完整记录。铜覆钢试样的形状、尺寸和表面状态可以根据环境类型和试验用具进行调整。如果要了解其他金属的腐蚀情况，将铜覆钢试样换成其他金属试样即可。本发明是为了探究煅烧石油焦炭对金属接地材料的耐腐蚀特性，所以要准备煅烧石油焦炭。

称取等量的两份土壤，分别倒入两个容器中，均匀铺平，并将PVC管插入其中一个容器中，再将搅拌好的焦炭混合物灌入PVC管内。一般地，PVC管插在容器的中央位置，且垂直插入，以方便后续铜覆钢试样的填埋。其中，焦炭混合物为水和煅烧石油焦炭按照一定比例混合得到。优选地，水和煅烧石油焦炭按照1：3的比例混合。

选取同等数量的三组铜覆钢试样，第一组铜覆钢试样插入只有土壤样本的一个容器中，第二组铜覆钢试样插入另一个容器中的焦炭混合物内，第三组铜覆钢试样放在清洁的干燥器中储存。具体参见图2和图3，分别是本发明该实施例提供的一种铜覆钢试样插入只有土壤样本的容器和插入含有煅烧石油焦炭的容器的结构示意图。第三组铜覆钢试样是为了作为空白组，方便后续腐蚀结果的比较。

对第一组铜覆钢试样和第二组铜覆钢试样分别进行连续通电若干小时，之后将所述铜覆钢试样取出，此过程对应为进行电化学腐蚀试验，以使铜覆钢试样产生腐蚀，从而模拟实际环境中发生的腐蚀情况。

对取出的铜覆钢试样进行腐蚀对比，得到铜覆钢试样在不同环境下的腐蚀结果。为了保存铜覆钢试样的腐蚀形貌，可以对取出的铜覆钢试样的外观进行拍照。腐蚀对比可以进行定性分析或定量分析，定性分析可以将第一组铜覆钢试样、第二组铜覆钢试样与第三组铜覆钢试样进行对比观察，观察铜覆钢试样的锈迹情况、腐蚀深度和腐蚀类型，可以参考表1，表1是本发明该实施例提供的不同腐蚀类型及特征。由对比结果，可以得到第一组腐蚀严重，第二组腐蚀轻微，说明煅烧石油焦炭对铜覆钢接地材料有耐腐蚀特性。

表1不同腐蚀类型及特征

腐蚀类型	特征
		均匀腐蚀	腐蚀深度较大均匀一致，创面较大
点蚀	腐蚀呈坑穴状，散点分布，呈麻面，深度大于孔径

定量分析可以参考DL/1554-2016接地网土壤腐蚀性评价导则中的检查片法和电阻法。如果选用这两种方法，相应地试验时使用不同的测试工具，例如检查片法要拍摄不同试验周期的试样照片，电阻法要使用腐蚀探针和腐蚀在线监测软件测量元件材质、密度和电阻率等参数。因为这为现有技术，在此不赘述。

本发明实施例1提供的一种铜覆钢接地材料的电化学腐蚀试验方法，通过将两组铜覆钢试样分别插入灌有煅烧石油焦炭和不含有煅烧石油焦炭的土壤中，进行通电试验，以模拟自然环境的腐蚀，从而观察煅烧石油焦炭是否对铜覆钢试样具有耐腐蚀特性。

作为上述方案的改进，所述铜覆钢试样在试验前，先进行元件表面锈迹处理、污物打磨干净，用蒸馏水冲洗，吹干后无水酒精中浸泡，取出并干燥处理。

具体地，为了排除干扰因素对铜覆钢试样产生影响，铜覆钢试样在试验前，先进行元件表面锈迹处理、污物打磨干净，用蒸馏水冲洗，吹干后无水酒精中浸泡，取出并干燥处理。处理完后，才进行试验。另外，铜覆钢试样原始记录除原始质量和尺寸外，还应拍照保存试样的原型形貌。

作为上述方案的改进，每一组所述铜覆钢试样的数量至少为3。

具体地，每一组铜覆钢试样的数量至少为3。每一组铜覆钢试样可以看作是平行样品，选取多个平行样品，是为了观察结果的一致性，看样品间的误差是否符合相关标准，一般为5％，从而防止偶然误差的产生。在选取试验结果时，可以将不同平行样品的数据结果取平均值。

作为上述方案的改进，所述铜覆钢试样为直径为12mm，长为300mm铜覆钢圆线。

具体地，铜覆钢试样为直径为12mm，长为300mm铜覆钢圆线。选取铜覆钢圆线是为了适应PVC管，方便插入PVC管。如果将PVC管换成其他形状的防护套，铜覆钢试样也可以选取其他形状。

作为上述方案的改进，所述土壤样本应在同一地点、同一土坑、同一土层中采集。

具体地，土壤样本应在同一地点、同一土坑、同一土层中采集，这样是为了保证土壤样本的一致性，以排除土壤差异对结果的影响。另外，土壤样本可以为酸性土壤、中性土壤或者碱性土壤，以对应不同地质。

作为上述方案的改进，所述容器在试验前，先用饱和重铬酸钾硫酸洗液、清水、去离子水逐一清洗干燥。

具体地，容器在试验前，先用饱和重铬酸钾硫酸洗液、清水、去离子水逐一清洗干燥。同样地，此步骤也是为了将容器清洗干净，避免附在容器上的溶剂影响试验结果。

作为上述方案的改进，所述容器的口径不小于100mm×200mm。

具体地，容器的口径不小于100mm×200mm，这是为了避免容器的开口过小，不方便铜覆钢试样的插入和取出，影响试验过程。

作为上述方案的改进，连续通电小时至少为100小时。

具体地，连续通电小时至少为100小时。铜覆钢试样是通过有绝缘层的导线与其连接，并引出至地表，进行通电的。

综上，本发明实施例所提供的一种铜覆钢接地材料的电化学腐蚀试验方法，通过将两组铜覆钢试样分别插入灌有煅烧石油焦炭和不含有煅烧石油焦炭的土壤中，进行通电试验，以模拟自然环境的腐蚀，从而观察煅烧石油焦炭是否对铜覆钢试样具有耐腐蚀特性。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种铜覆钢接地材料的电化学腐蚀试验方法，其特征在于，包括以下步骤：

准备若干份同一生产批号的铜覆钢试样、若干煅烧石油焦炭、若干土壤样本、两个容器和一根PVC管；

称取等量的两份所述土壤，分别倒入两个容器中，均匀铺平，并将所述PVC管插入其中一个所述容器中，再将搅拌好的焦炭混合物灌入所述PVC管内；其中，所述焦炭混合物为水和煅烧石油焦炭按照一定比例混合得到；

选取同等数量的三组所述铜覆钢试样，第一组所述铜覆钢试样插入只有所述土壤样本的一个所述容器中，第二组所述铜覆钢试样插入另一个所述容器中的所述焦炭混合物内，第三组所述铜覆钢试样放在清洁的干燥器中储存；

对第一组所述铜覆钢试样和第二组所述铜覆钢试样分别进行连续通电若干小时，之后将所述铜覆钢试样取出；

对取出的所述铜覆钢试样进行腐蚀对比，得到所述铜覆钢试样在不同环境下的腐蚀结果。

2.如权利要求1所述的铜覆钢接地材料的电化学腐蚀试验方法，其特征在于，所述铜覆钢试样在试验前，先进行元件表面锈迹处理、污物打磨干净，用蒸馏水冲洗，吹干后无水酒精中浸泡，取出并干燥处理。

3.如权利要求1所述的铜覆钢接地材料的电化学腐蚀试验方法，其特征在于，每一组所述铜覆钢试样的数量至少为3。

4.如权利要求1所述的铜覆钢接地材料的电化学腐蚀试验方法，其特征在于，所述铜覆钢试样为直径为12mm，长为300mm铜覆钢圆线。

5.如权利要求1所述的铜覆钢接地材料的电化学腐蚀试验方法，其特征在于，所述土壤样本应在同一地点、同一土坑、同一土层中采集。

6.如权利要求1所述的铜覆钢接地材料的电化学腐蚀试验方法，其特征在于，所述容器在试验前，先用饱和重铬酸钾硫酸洗液、清水、去离子水逐一清洗干燥。

7.如权利要求1所述的铜覆钢接地材料的电化学腐蚀试验方法，其特征在于，所述容器的口径不小于100mm×200mm。

8.如权利要求1所述的铜覆钢接地材料的电化学腐蚀试验方法，其特征在于，连续通电小时至少为100小时。

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