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750kV線路鐵塔腐蝕原因分析與防治措施

文檔作者：張鵬姜梅李煒高世剛何巍文檔來(lái)源：國(guó)網(wǎng)甘肅省電力公司電力科學(xué)研究院		更新日期： 2026年04月05日	點(diǎn) 擊數(shù)：
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第18卷(2016年第5期) 電力安全技術(shù) S
750 kV線路鐵塔腐蝕原因分析與防治措施
張鵬，姜梅，李 煒，高世剛，何 巍
(國(guó)網(wǎng)甘肅省電力公司電力科學(xué)研究院，甘肅蘭州 730050)
[摘要]介紹了某750kV線路鐵塔塔材及金具被腐蝕的情況；通過實(shí)驗(yàn)分析了被腐蝕塔材的
污穢成分，探究了該750kV線路鐵塔塔材及金具被腐蝕的原因；最后從環(huán)評(píng)階段、設(shè)計(jì)階段、初期
運(yùn)行階段對(duì)新建輸變電工程提出了預(yù)防措施，并對(duì)已運(yùn)行且長(zhǎng)期暴露于大氣環(huán)境中的輸變電設(shè)備提
出了治理措施。
[關(guān)鍵詞]輸電線路；鐵塔；金具；腐蝕
0 引言
隨著我國(guó)工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的迅速發(fā)展，電力系統(tǒng)的
容量也不斷增大，輸電電壓等級(jí)也相應(yīng)地由高壓向
超高壓、特高壓迅速發(fā)展，輸電方式也由單一的交
流輸電向交、直流聯(lián)網(wǎng)輸電發(fā)展，電網(wǎng)的安全穩(wěn)定
運(yùn)行成為電力行業(yè)工作的重中之重。并且，由于城
鄉(xiāng)工業(yè)的發(fā)展，化工、煤炭、鋼鐵、水泥等工業(yè)也
日益飛速發(fā)展起來(lái)，導(dǎo)致大氣及土壤環(huán)境日趨惡化，
污染加重。
電力工業(yè)的發(fā)展以及局部地區(qū)大氣污染的加
劇，導(dǎo)致因電力設(shè)備腐蝕而引起的結(jié)構(gòu)失效問題越
來(lái)越值得重視。特別在重污染地區(qū)，由于化學(xué)腐蝕
和電化學(xué)腐蝕，導(dǎo)致輸電鐵塔及其金具、導(dǎo)線的使
用周期縮短，每隔2-3年就需要對(duì)桿塔進(jìn)行防腐
涂裝處理，有的甚至需要整體更換，不僅浪費(fèi)了大
量人力物力，也存在引發(fā)安全事故的隱患。
1 線路腐蝕情況及污穢成分分析
1．1 線路腐蝕情況
某750kV輸電線路自正式帶電投運(yùn)以來(lái)，不
到1年的時(shí)間，在線路巡視中，就發(fā)現(xiàn)煙沙I線
300-315號(hào)、煙沙Ⅱ線298-313號(hào)區(qū)段線路的鐵塔
塔材及金具有不同程度的腐蝕和氧化發(fā)黑現(xiàn)象。經(jīng)
對(duì)附近環(huán)境狀況調(diào)查，發(fā)現(xiàn)該750 kV煙沙I線308
號(hào)塔左側(cè)約1 000m處有1個(gè)釩礦冶煉廠，其在生
產(chǎn)過程中會(huì)排放大量廢氣和煙塵。
1．2 污穢成分分析
1．2．1 實(shí)驗(yàn)方法
為研究塔材被腐蝕的原因，對(duì)塔材上的污穢物
進(jìn)行定量化學(xué)分析。實(shí)驗(yàn)采用離子交換色譜、原子
吸收等相結(jié)合的方法，對(duì)污穢成分中的陰、陽(yáng)離子
進(jìn)行了分析。
(1)實(shí)驗(yàn)所用主要儀器如表1所示。
表1 實(shí)驗(yàn)主要儀器
儀器 規(guī)格及型號(hào) 生產(chǎn)廠家
(2)離子色譜分析條件。陰、陽(yáng)離子成分分析
采用戴安(中國(guó))有限公司生產(chǎn)的ICS-1100離子
色譜儀，其色譜分析條件如表2所示。
表2 離子色譜分析條件
色譜條件 參數(shù)
離子色譜柱類型
抑制器類型
淋洗液類型及濃度，mol／L
N，壓力，MPa
池溫，℃
柱溫，℃
采集時(shí)間，min
陰離子色譜柱(陽(yáng)離子色譜柱)
AsRs一4 mm(CSRS一4 mm)
NaOH，30(MSA，20)
0．2
35
32
10(15)
(3)原子吸收分光光度計(jì)分析條件。重金屬離
一 一
S麗 電力安全技術(shù) 第18卷(2016年第5期)
子成分分析采用美國(guó)瓦里安(中國(guó))有限公司生產(chǎn)
的220FS原子吸收分光光度計(jì)，其分析條件如表3
所示。 ．
表3 分光光度計(jì)分析條件
光度計(jì)條件 參數(shù)
空氣壓力，MPa
空氣流量，L／min
乙炔壓力，MPa
乙炔流量，L／rain
波長(zhǎng)，nm
燈電流，mA
通帶，mm
1．2．2 塔材污穢成分分析結(jié)果
對(duì)該750kV煙沙I線303號(hào)塔取下的一段塔
材進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室分析，結(jié)果分別如表4及表5所示。
表4 污穢的鹽密 灰密
徘積cm 2’ 釋 c麓 mg／豁cm2 mg／ cmz
專 oo o-o z o-o㈣
表5 污穢離子成分分析
濃度，mg／L
Cl
sO：一
NO；
F一
由表4可知，在該750kV煙沙線運(yùn)行不到
1年的時(shí)間里，塔材上的灰密僅為0．000 9rag／
cm ，數(shù)值較小，但等值鹽密和電導(dǎo)率則分別為
0．192mg／cm 及l(fā) 519 s／cm，數(shù)值均較大；說(shuō)
明塔材受可溶性鹽的污染程度較高。
一 一
由表5可知，鐵塔表面污穢成分陰離子中cl一
的濃度明顯占優(yōu)，其次是so4一；陽(yáng)離子中Zn抖、
ca 和Na 的濃度明顯偏大；以上離子是導(dǎo)致等
值鹽密及電導(dǎo)率偏高的主要原因。
2 線路腐蝕原因分析
基于釩礦的成礦特點(diǎn)，傳統(tǒng)提釩方法主要有如
下5種：
(1)高溫直接浸出法；
(2)鈉化法；
(3)鈣化法；
(4)無(wú)鹽焙燒酸浸法；
(5)無(wú)鹽焙燒堿浸法。
據(jù)相關(guān)資料顯示，在石煤礦中，釩主要以V
存在于云母晶格中，因此石煤提釩一般需經(jīng)礦石破
碎一烘干一球磨一焙燒等預(yù)處理階段，而后經(jīng)過酸
或堿浸出一萃取一反萃取一沉釩一煅燒等工序。鈉
化法是在焙燒階段添加氯化鈉、硫酸鈉等鈉鹽，焙
燒過程中由于鈉鹽分解產(chǎn)生大量C12和HC1等腐
蝕性很強(qiáng)的有毒氣體，治理難度大，容易對(duì)周圍環(huán)
境造成危害。而鈣化法提V，O 工藝流程則包括鈣
鹽制球一酸浸一固液分離一萃取、反萃取或離子交
換一沉淀一NH4VO 熱解等工序。
由以上工序可以看出，在釩的煉制過程中，需
通過焙燒、酸浸取、壓力提釩等一系列工藝。在焙
燒工藝段需添加鈉鹽、鈣鹽等無(wú)機(jī)鹽；在酸浸取工
藝中需加強(qiáng)酸浸出后經(jīng)過閃蒸冷卻、萃取與反萃取
等工藝過程。這些工藝過程會(huì)產(chǎn)生HC1、SO，等廢
氣污染問題。HC1易溶于水并形成鹽酸，SO，在氧
化劑、光的作用下，能生成硫酸一硫酸鹽氣溶膠。
由于鹽酸及硫酸均具有極強(qiáng)的腐蝕性，因此導(dǎo)致該
750 kV煙沙線的鐵塔、金具被嚴(yán)重腐蝕，影響線
路安全運(yùn)行。
另外，冶煉廠排放的廢氣會(huì)隨著空氣的流動(dòng)附
著在線路的絕緣子瓷瓶表面上，造成絕緣子上的等
值鹽密增加。由于氯化物的溶解度遠(yuǎn)大于含Ca 、
Mg 的硫酸鹽，當(dāng)絕緣子瓷瓶表面上的污穢量積
累到一定程度，等值鹽密達(dá)到一定量時(shí)，在遇有大
霧、陰濕等氣象條件時(shí)，含有大量氯化物的污穢層
經(jīng)潤(rùn)濕后具有較強(qiáng)的導(dǎo)電性。因此，該750 kV煙
沙I線300-315號(hào)、煙沙Ⅱ線298-313號(hào)區(qū)段存
8 5 一～ 姍～～～一～ 籽～ 唧
第18卷(2016年第5期) 電力安全技術(shù)
在絕緣子污閃事故的隱患。
3 防治措施
導(dǎo)致輸變電設(shè)備腐蝕的原因十分復(fù)雜，如氣候
環(huán)境、材料選擇以及加工和防護(hù)工藝等，但多數(shù)是
由于大氣環(huán)境污染所致。大氣環(huán)境污染導(dǎo)致的輸電
線路腐蝕與污閃對(duì)電力系統(tǒng)的破壞是災(zāi)難性的，應(yīng)
防患于未然；需深入研究改進(jìn)架空線路的防腐蝕及
外絕緣水平，提出新的可靠防污技術(shù)。
防污工作是一個(gè)系統(tǒng)工程，應(yīng)從設(shè)計(jì)、設(shè)備、
運(yùn)行維護(hù)、污穢鹽密監(jiān)測(cè)、污區(qū)劃分圖編制和修正
等方面綜合考慮，結(jié)合技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析，以較小的投
入獲得最優(yōu)的效果。因此，防治大氣環(huán)境污染對(duì)輸
變電設(shè)備的影響應(yīng)遵循“預(yù)防為主，防治結(jié)合，綜
合治理”的原則。
3．1 預(yù)防措施
新建輸變電工程的前期和初期運(yùn)行階段應(yīng)采取
以下措施。
(1)環(huán)評(píng)階段。除評(píng)價(jià)噪聲、電磁環(huán)境等污染
對(duì)周圍環(huán)境的影響外，還應(yīng)評(píng)價(jià)周圍環(huán)境的大氣污
染對(duì)工程的影響，尤其是附近工礦企業(yè)排放的特征
污染物對(duì)輸變電設(shè)備的影響；對(duì)變電站的選址及線
路路徑進(jìn)行可行陛分析，若能避讓的盡量避讓，無(wú)
法避讓的則提出安全防護(hù)距離。
(2)設(shè)計(jì)階段。線路設(shè)計(jì)除根據(jù)污區(qū)圖采用相
應(yīng)的絕緣和防污措施外，還應(yīng)根據(jù)地區(qū)發(fā)展進(jìn)行有
針對(duì)性和前瞻性的設(shè)計(jì)。采用強(qiáng)度高、耐腐蝕的塔
材和金具及耐污閃、憎水性好的新型復(fù)合絕緣子。
(3)初期運(yùn)行階段。建議輸變電工程從運(yùn)行初
期就做好設(shè)備鹽密和腐蝕等相關(guān)成分分析的記錄和
整理，對(duì)設(shè)備材料、防護(hù)方法進(jìn)行專門的分類管理，
以便為設(shè)備腐蝕防護(hù)和設(shè)備損壞預(yù)測(cè)及狀態(tài)檢修提
供參考。
3．2 治理措施
對(duì)已運(yùn)行且長(zhǎng)期暴露于大氣環(huán)境中的輸變電設(shè)
備建議采取下列措施。
(1)加強(qiáng)污穢清掃工作及運(yùn)行巡視，開展經(jīng)常
性的測(cè)試等技術(shù)管理，建立數(shù)據(jù)庫(kù)，開展變電站腐
蝕和污閃影響因素研究，正確繪制污穢等級(jí)區(qū)域圖，
不斷了解線路經(jīng)過地區(qū)污穢等級(jí)的變化，并及時(shí)調(diào)
整相應(yīng)的絕緣水平，涂刷防酸蝕的RTV涂料，提
S 一 ．
高塔材、金具及絕緣子的防污能力。
(2)對(duì)存在造成線路腐蝕及污閃隱患的廠礦，
應(yīng)及時(shí)聯(lián)系地方政府及環(huán)境保護(hù)部門對(duì)其進(jìn)行管理
(關(guān)停或限期治理)。對(duì)在輸電線路附近擬建、新建、
擴(kuò)建存在線路污閃隱患的廠礦，應(yīng)禁止建設(shè)。
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收稿日期：2015-10—17。
作者簡(jiǎn)介：
張鵬(1983-)，男，高級(jí)工程師，主要從事環(huán)境監(jiān)測(cè)、環(huán)境
影響評(píng)價(jià)、電網(wǎng)環(huán)保等方面工作，email：wushu1983@163．com。
姜梅(1969一)，女，高級(jí)工程師，主要從事環(huán)境監(jiān)測(cè)、環(huán)境
影響評(píng)價(jià)、火電機(jī)組環(huán)保設(shè)施調(diào)試及電網(wǎng)環(huán)境保護(hù)監(jiān)督管理工作。
李煒(1981-)，男，高級(jí)工程師，主要從事電力系統(tǒng)環(huán)境保
護(hù)、環(huán)境影響評(píng)價(jià)、工程調(diào)試及環(huán)保技術(shù)監(jiān)督工作。
高世剛(1983-)，男，工程師，主要從事環(huán)境監(jiān)測(cè)、環(huán)境影響
評(píng)價(jià)及及電網(wǎng)環(huán)境保護(hù)監(jiān)督管理工作。
何巍(1984一)，男，工程師，主要從事電磁監(jiān)測(cè)研究工作。
一 一

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