鋼接地體在降阻劑中腐蝕速率測(cè)量方法的研究
降阻劑是一種降阻的輔助性材料,,通過(guò)敷設(shè)(澆筑)在接地裝置中的接地體周圍,擴(kuò)大與接地極的接觸面積,,而達(dá)到降阻的目的,。降阻劑目前已廣泛應(yīng)用于電力工程,但因其配方不同,,導(dǎo)致了降阻的同時(shí)對(duì)接地網(wǎng)造成不同程度的腐蝕,,為了保護(hù)地網(wǎng)中的接地體不受接地降阻劑的腐蝕,降阻劑在使用前應(yīng)進(jìn)行腐蝕檢測(cè),,要求鋼接地體的平均腐蝕率應(yīng)小于0.03mm/a,。降阻劑對(duì)金屬接地體的腐蝕試驗(yàn)方法,目前主要參照行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)行,,均采用傳統(tǒng)的失重法測(cè)量降阻劑對(duì)金屬接地體的腐蝕速率,。測(cè)定金屬腐蝕速度的失重法雖然經(jīng)典,但其實(shí)驗(yàn)周期長(zhǎng),,需要做多組平行實(shí)驗(yàn)且操作麻煩,,滿足不了降阻劑用戶快速簡(jiǎn)便測(cè)量其對(duì)金屬的腐蝕速率或篩選降阻劑的要求。
極化阻力技術(shù)在快速測(cè)定各種金屬/電解質(zhì)體系在各種條件下的瞬時(shí)腐蝕速度方面獨(dú)具優(yōu)點(diǎn),,是目前國(guó)內(nèi)外最常用的金屬腐蝕快速測(cè)試方法之一,。接地體在降阻劑中的腐蝕屬于電化學(xué)腐蝕,電化學(xué)線性極化技術(shù)是測(cè)量其腐蝕速率最合理和有效的方法,。應(yīng)用電化學(xué)線性極化技術(shù)測(cè)量了接地降阻劑腐蝕性能,,但其測(cè)量結(jié)果誤差非常大,,是失重法測(cè)量結(jié)果的4~10倍。降阻劑分為物理降阻劑和化學(xué)降阻劑兩種類型,,隨著化學(xué)降阻劑逐漸淘汰,,目前工程中使用的絕大多數(shù)為物理降阻劑。物理降阻劑的導(dǎo)電材料是非電解質(zhì)的固體粉末,,另外加入強(qiáng)堿弱酸作為膠凝物,,增大對(duì)金屬的親合力。物理降阻劑一般以石墨,、火山灰,、膨潤(rùn)土為主體,pH值在7~12之間,,有良好的吸水保水性,,能夠與水溶解。
降阻劑廠家說(shuō)本研究利用電化學(xué)線性極化測(cè)量技術(shù),,測(cè)量接地體金屬在降阻劑中的腐蝕速率隨降阻劑凝固時(shí)間變化曲線,,研究了接地體金屬在降阻劑中的腐蝕速率隨凝固時(shí)間的變化規(guī)律,研究并確定接地體在降阻劑中腐蝕速率達(dá)到穩(wěn)定值的時(shí)間,,從而確定了采用電化學(xué)技術(shù)測(cè)量降阻劑對(duì)接地體腐蝕速率時(shí),,所需要的時(shí)間。
此外本文還采用電感測(cè)量方法測(cè)量了降阻劑的腐蝕性,,探討了電感法測(cè)量降阻劑腐蝕性的可行性。采用經(jīng)典的失重法測(cè)量了降阻劑對(duì)接地體的腐蝕速率,,以此數(shù)據(jù)為基準(zhǔn),,分析了電感和電化學(xué)測(cè)量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。
本實(shí)驗(yàn)選擇了兩種降阻劑,,1號(hào)降阻劑主要成分為膨潤(rùn)土和石墨,;2號(hào)降阻劑主要成分為石墨、保濕劑等,。
采用CMB2510-A電化學(xué)測(cè)量?jī)x器測(cè)量了碳鋼電極在降阻劑的腐蝕速率,。該儀器采用線性極化技術(shù)測(cè)量體系的極化電阻RP,按Icorr=B/RP估算出腐蝕電流Icorr,,Tafel常數(shù)B隨體系不同而變化,,其范圍在8.7~52mV之間,,為解決B值估算的誤差,,CMB2510A通過(guò)弱極化區(qū)測(cè)得的極化電流值計(jì)算出Tafel常數(shù)B值,由此求得的腐蝕電流更接近于實(shí)際值,。極化電阻的測(cè)量數(shù)值中還包括介質(zhì)電阻,,由極化電阻計(jì)算腐蝕速率時(shí),應(yīng)從測(cè)量的極化電阻值中減去介質(zhì)電阻,。
采用帶有自補(bǔ)償精密電感探針的CR-1000腐蝕在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng),,檢測(cè)了碳鋼電極在降阻劑中的腐蝕速率。
電感探針頂部的腐蝕試片材質(zhì)與接地網(wǎng)材質(zhì)相同,,為20#碳鋼,。測(cè)量時(shí),將探頭垂直插入至與水按比例配置好的降阻劑中,,保證探針完全被降阻劑包裹,,與空氣無(wú)接觸,;連接自補(bǔ)償精密電感探針數(shù)據(jù)采集器的采集端口和通訊端口,用在線監(jiān)測(cè)軟件設(shè)定測(cè)量時(shí)間間隔等測(cè)量參數(shù),。
河北中泊防雷器材有限公司(http://www.zbflqc.com/)的產(chǎn)品為接地模塊,,接地降阻模塊,降阻模塊主要是接地模塊廠家的生產(chǎn)廠家,,接地模塊的主體材料與土壤的物理結(jié)構(gòu)相似,,能與土壤結(jié)合為一體。使接地體與土壤的有效接觸面積比金屬接地體大許多倍,,增大了接地體的有效散流面積。