亚星游戏官网-www.yaxin868.com

专利名称：一种输电线路钢绞线大气腐蚀简易判废方法
技术领域：
本发明属于线路防腐技术领域，具体涉及一种输电线路钢绞线大气腐蚀简易判废方法。
背景技术：
输电线路作为传输电流的载体，是构成电网的主体部分。输电线路中大量使用了镀锌钢绞线(简称钢绞线)，每年的用量在30万吨以上。特别是架空地线基本都使用钢绞线， 起着防雷保护的作用，对电网的安全运行有着重要的影响。输电线路钢绞线采用镀锌钢丝缠绕捻制而成，一般设计寿命为2(Γ30年。但由于输电线路运行环境复杂，钢绞线常由于腐蚀提前失效，断线断股的故障时有发生，造成线路跳闸或停电。仅2011年，湖南省内输电线路钢绞线发生的腐蚀断线故障达5起以上。如何在使用期限内对输电线路钢绞线腐蚀程度进行检测判定，在发生安全风险之前及时更换， 同时又不因过早更换造成资源浪费，这是目前输电线路运行维护迫切需要解决的问题。目前的输电线路运行规程规定当钢绞线力学强度低于设计值的80%时进行更换。实际上由于力学强度测试必须截取试样到实验室进行试验，而输电线路运行中无法取样，截断线路使得线路停运，还不如直接进行更换，故该方法在现场很难应用。因此，针对输电线路钢绞线大气腐蚀开发一种简易的现场判废方法十分必要。

发明内容
本发明的目的是提供一种输电线路钢绞线大气腐蚀简易判废方法，以解决不能现场快速判断钢绞线是否作废的技术问题。本发明的技术方案如下
输电线路钢绞线大气腐蚀简易判废方法，按以下步骤进行
在现场对输电线路钢绞线的腐蚀情况进行检查
Α、若钢绞线表面全部被黄锈覆盖且产生明显毛刺时，表明镀锌层已完全破坏且钢铁基体开裂，直接判废；
B、若钢绞线表面产生黄色铁锈时，在不破坏原有腐蚀产物层的情况下，选取腐蚀严重部位的钢绞线作为取样部位，利用标准量具测量取样部位钢绞线的外径得到测量值，每个取样部位测量5个点的测量值，取它们的平均测量值，查出同等规格钢绞线外径的标准值或设计值，将现场测量的钢绞线外径平均测量值与其进行比较，计算出平均测量值与标准值或设计值的偏差百分比δ，当δ > 8%时即判断钢绞线不符合要求；
A、B两种情况均按废弃钢绞线处理，应尽快进行更换。所述现场是输电线路杆塔线路绝缘子挂点附近5米范围内的钢绞线区域，或其他钢绞线腐蚀严重有必要检测的区段。本发明是一种基于钢绞线腐蚀胀粗程度对输电线路大气腐蚀进行现场快速检测判废的一套方法，打破了原有检测方法无法现场判定的有关制约，可实现对输电线路钢绞线运行中的快速抽检。


图I是钢绞线腐蚀初期示意图。图2是钢绞线腐蚀后期示意图。图3是钢绞线腐蚀截面角范围示意图。
具体实施例方式本发明的输电线路钢绞线大气腐蚀简易判废方法，按以下步骤进行
在现场的输电线路杆塔登杆检查选取线路绝缘子挂点附近5米范围内的钢绞线区域， 或其他腐蚀严重有必要检测的区段对钢绞线的腐蚀情况进行检查
A、若钢绞线表面全部被黄锈覆盖且产生明显毛刺时，表明镀锌层已完全破坏且钢铁基体开裂，直接判废；
B、若钢绞线表面产生黄色铁锈时，在对测量部位不能打磨等不破坏原有腐蚀产物层的情况下，选取腐蚀严重部位的钢绞线作为取样部位，利用标准量具，如游标卡尺或螺旋测微仪测量取样部位钢绞线的外径得到测量值，每个取样部位测量5个点的测量值，取它们的平均测量值，查出同等规格钢绞线外径的标准值或设计值，将现场测出的钢绞线外径平均测量值与其进行比较，计算出平均测量值与标准值或设计值的偏差百分比δ，当δ > 8% 时即判断钢绞线不符合要求；
A、B两种情况均按废弃钢绞线处理，应尽快进行更换。本发明的检测依据
输电线路钢绞线的大气腐蚀本质上属于电化学腐蚀，钢绞线的每根钢丝表面均用热镀锌进行防腐保护，但钢丝与钢丝之间存在缝隙，易发生缝隙腐蚀形态，图I、图2示出了输电线路钢绞线缝隙的腐蚀过程，有如下化学反应
阳极反应为Zn-2e — Zn2+
阴极反应为02+2H20+4e — 40F
当腐蚀性介质流进缝隙时，随着腐蚀电化学反应的进行，缝隙内的氧被消耗，缝隙外的氧可从空气中随时补充，形成了氧浓差电池加速腐蚀。二次腐蚀产物在缝隙口逐步堆积闭塞，导致缝隙内阳离子难以向外扩散迁移，正电荷过剩，促使缝隙外阴离子的迁移入内以保持电中性，这就形成自催化效应使缝隙内金属溶解加速进行。由图I和图2可见钢绞线腐蚀的根源在于大气中雨水滞留在钢丝I之间缝隙中形成电解液环境。与水面附近的水线腐蚀类似，液面2附近的腐蚀最严重。由于水分蒸发，液面2会不断涨落，最高可涨到与钢丝I外表面相切，腐蚀的位置也随着液面2发生漂移，据此可推算出钢绞线腐蚀的主要分布面积。典型的钢绞线由镀锌钢丝I捻制而成，为1X7截面结构。如图3所示，钢丝I腐蚀的主要发生位置为可吸纳液面2的位置，每根钢丝I靠近芯部的120°角范围和外侧的 60°角范围腐蚀较轻。首先根据缝隙腐蚀的特点和液体因表面张力吸纳在缝隙中的部位对腐蚀分布进行计算，得出腐蚀在钢丝I外表面的覆盖面积比为(360°-120°-60°)/(360°- 120°)=3/4。
再根据钢丝I的腐蚀分布面积对外径胀粗程度进行计算。由于镀锌层腐蚀产物膨胀的体积效应，随着腐蚀发展，钢丝I外表面生成的锌腐蚀产物会不断膨胀，直到完全破裂失去保护作用。设单股钢丝初始半径为r，腐蚀后半径为I·’，腐蚀膨胀时纵向长度不变，只有截面积变化，故膨胀体积比=(r’ /r)\已知锌生成氧化保护膜的体积(V氧化物)与生成该氧化膜所消耗的金属体积(V 金属)的比值为v氧化物/V金属=1. 55。当体积大于I. 55时氧化膜破裂。令(r，/r)2=l.55X3/4 得r’ /r=l. 078 ^ I. 08
即单股钢丝的腐蚀膨胀半径扩大至8%时，锌氧化膜破裂，失去保护作用。从图3钢绞线截面图可看出，此时整根钢绞线的最大直径也扩张了 8%。另外当钢绞线外表面全部被黄锈覆盖且产生明显毛刺时，也表明镀锌层已因腐蚀膨胀完全破裂。对腐蚀严重的钢绞线整体直径已胀粗达8%的GJ-50型镀锌钢绞线进行机械性能试验验证，试验数据见表I。该钢绞线为I X 7结构，中心I股钢丝，外层6股钢丝，钢丝公称直径为3mm。中心I股钢丝基本无锈蚀，其抗拉强度、断裂后伸长率符合标准要求。外层 6股钢丝锈蚀严重，其抗拉强度较中心钢丝下降约50%，断裂后伸长率较中心钢丝下降约 80%，不符合标准要求。钢绞线的最小破断拉力也不符合标准要求。表I钢绞线机械性能试验结果
权利要求
1.一种输电线路钢绞线大气腐蚀简易判废方法，其特征是按以下步骤进行在现场对输电线路钢绞线的腐蚀情况进行检查A、若钢绞线表面全部被黄锈覆盖且产生明显毛刺时，表明镀锌层已完全破坏且钢铁基体开裂，直接判废；B、若钢绞线表面产生黄色铁锈时，在不破坏原有腐蚀产物层的情况下，选取腐蚀严重部位的钢绞线作为取样部位，利用标准量具测量取样部位钢绞线的外径得到测量值，每个取样部位测量5个点的测量值，取它们的平均测量值，查出同等规格钢绞线外径的标准值或设计值，将现场测量的钢绞线外径平均测量值与其进行比较，计算出平均测量值与标准值或设计值的偏差百分比δ，当δ > 8%时即判断钢绞线不符合要求；Α、B两种情况均按废弃钢绞线处理，应尽快进行更换。
2.根据权利要求I所述的输电线路钢绞线大气腐蚀简易判废方法，其特征是所述现场是输电线路杆塔线路绝缘子挂点附近5米范围内的钢绞线区域，或其他钢绞线腐蚀严重有必要检测的区段。
全文摘要
本发明公开了一种输电线路钢绞线大气腐蚀简易判废方法，按以下步骤进行在现场对输电线路钢绞线的腐蚀情况进行检查A、若钢绞线表面全部被黄锈覆盖且产生明显毛刺时，表明镀锌层已完全破坏且钢铁基体开裂，直接判废；B、若钢绞线表面产生黄色铁锈时，选取腐蚀严重部位的钢绞线作为取样部位，利用标准量具测量取样部位钢绞线的外径得到平均测量值，查出同等规格钢绞线外径的标准值或设计值，将现场测量的钢绞线外径平均测量值与其进行比较，计算出平均测量值与标准值或设计值的偏差百分比δ，当δ≥8%时即判断钢绞线不符合要求；A、B两种情况均按废弃钢绞线处理，应尽快进行更换。本方法简单易行，可在现场快速操作。
文档编号G01N17/00GK102590072SQ20121003486
公开日2012年7月18日 申请日期2012年2月16日 优先权日2012年2月16日
发明者刘纯, 李明, 谢亿, 陈军君, 陈红冬 申请人:湖南省湘电锅炉压力容器检验中心有限公司, 湖南省电力公司科学研究院