鋼接地體在降阻劑中腐蝕速率測量方法的研究
降阻劑是一種降阻的輔助性材料,,通過敷設(澆筑)在接地裝置中的接地體周圍,擴大與接地極的接觸面積,,而達到降阻的目的,。降阻劑目前已廣泛應用于電力工程,但因其配方不同,,導致了降阻的同時對接地網(wǎng)造成不同程度的腐蝕,,為了保護地網(wǎng)中的接地體不受接地降阻劑的腐蝕,降阻劑在使用前應進行腐蝕檢測,,要求鋼接地體的平均腐蝕率應小于0.03mm/a,。降阻劑對金屬接地體的腐蝕試驗方法,目前主要參照行業(yè)標準實驗方法進行,,均采用傳統(tǒng)的失重法測量降阻劑對金屬接地體的腐蝕速率,。測定金屬腐蝕速度的失重法雖然經(jīng)典,但其實驗周期長,,需要做多組平行實驗且操作麻煩,,滿足不了降阻劑用戶快速簡便測量其對金屬的腐蝕速率或篩選降阻劑的要求。
極化阻力技術在快速測定各種金屬/電解質體系在各種條件下的瞬時腐蝕速度方面獨具優(yōu)點,,是目前國內外最常用的金屬腐蝕快速測試方法之一,。接地體在降阻劑中的腐蝕屬于電化學腐蝕,電化學線性極化技術是測量其腐蝕速率最合理和有效的方法,。應用電化學線性極化技術測量了接地降阻劑腐蝕性能,,但其測量結果誤差非常大,是失重法測量結果的4~10倍,。降阻劑分為物理降阻劑和化學降阻劑兩種類型,,隨著化學降阻劑逐漸淘汰,目前工程中使用的絕大多數(shù)為物理降阻劑,。物理降阻劑的導電材料是非電解質的固體粉末,,另外加入強堿弱酸作為膠凝物,增大對金屬的親合力,。物理降阻劑一般以石墨,、火山灰,、膨潤土為主體,pH值在7~12之間,,有良好的吸水保水性,,能夠與水溶解。
降阻劑廠家說本研究利用電化學線性極化測量技術,,測量接地體金屬在降阻劑中的腐蝕速率隨降阻劑凝固時間變化曲線,,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到穩(wěn)定值的時間,,從而確定了采用電化學技術測量降阻劑對接地體腐蝕速率時,,所需要的時間。
此外本文還采用電感測量方法測量了降阻劑的腐蝕性,,探討了電感法測量降阻劑腐蝕性的可行性,。采用經(jīng)典的失重法測量了降阻劑對接地體的腐蝕速率,以此數(shù)據(jù)為基準,,分析了電感和電化學測量數(shù)據(jù)的準確性,。
本實驗選擇了兩種降阻劑,1號降阻劑主要成分為膨潤土和石墨,;2號降阻劑主要成分為石墨,、保濕劑等。
采用CMB2510-A電化學測量儀器測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測量體系的極化電阻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通過弱極化區(qū)測得的極化電流值計算出Tafel常數(shù)B值,,由此求得的腐蝕電流更接近于實際值,。極化電阻的測量數(shù)值中還包括介質電阻,由極化電阻計算腐蝕速率時,,應從測量的極化電阻值中減去介質電阻。
采用帶有自補償精密電感探針的CR-1000腐蝕在線監(jiān)測系統(tǒng),,檢測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與接地網(wǎng)材質相同,為20#碳鋼,。測量時,,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,,與空氣無接觸,;連接自補償精密電感探針數(shù)據(jù)采集器的采集端口和通訊端口,,用在線監(jiān)測軟件設定測量時間間隔等測量參數(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構相似,,能與土壤結合為一體,。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,。