崔樹峰++代永勝++焦東

[摘 ?要]環(huán)氧樹脂包繞工藝因為其粘接性能特別強，有較好的化學穩(wěn)定性，被廣泛應用于輸電線路砼電桿的拉線包裹，并在很長一段時間起到了良好地防盜作用。然而近年來鋼鐵價格持續(xù)走低，環(huán)氧樹脂包繞在防盜方面起到的作用遠不及加速拉線銹蝕帶來的危害。通過對勝利油田東區(qū)電網的拉線銹蝕情況進行排查分析，提出了銹蝕拉線的治理方案。

[關鍵詞]拉線 ?銹蝕 ?環(huán)氧樹脂包繞 ?治理方案

中圖分類號：TM75 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2016）24-0130-01

前言

環(huán)氧樹脂包繞工藝在很長一段時間內被廣泛應用于輸電線路砼電桿的拉線包裹，堵塞了拉線被盜的安全漏洞，其防盜效果也受到了普遍認可。然而，2015年夏季在勝利油田北區(qū)電網發(fā)生了110kV輸電線路倒桿事故，最終確定是由環(huán)氧樹脂包繞拉線尾端銹蝕、斷裂引起的。此次事故造成了惡劣的影響，對整個油田電網的運行可靠性帶來了巨大的挑戰(zhàn)，也為輸配電線路的運行維護工作敲響了警鐘，并一定程度上使油田電力總公司近期的工作重點做出了調整。

1 拉線銹蝕情況現狀調查

勝利油田東區(qū)供電公司近期對各電壓等級線路環(huán)氧樹脂包繞的拉線銹蝕情況進行了抽查，抽查情況如下：

通過對抽查結果對比分析，得出以下結論：

（1）若拉線本身質量良好，但包繞工藝不合格，則裸露在外的拉線銹蝕情況較輕，包繞內部會加速銹蝕;

（2）若包繞工藝良好，但拉線質量不過硬，則裸露在外的拉線銹蝕嚴重，包繞會起到一定防銹作用;

（3）在拉線已經發(fā)生銹蝕的情況下，拉線裸露部分與包繞接觸的位置，銹蝕更加嚴重;

（4）若拉線質量與包繞工藝均良好，拉線裸露部分與包繞內部都相對較輕。

2 拉線的銹蝕機理

2.1 化學銹蝕

化學銹蝕是指鋼材直接與周圍介質發(fā)生化學反應而產生的銹蝕。這種銹蝕多數是氧化作用，使鋼材表面形成疏松的氧化物。在常溫下，鋼材表面形成一薄層氧化保護膜FeO，可以起到一定的防止鋼材銹蝕的作用，故在干燥的環(huán)境中，鋼材銹蝕進展緩慢。

2.2 電化學銹蝕

電化學銹蝕是指鋼材與電解質溶液接觸，形成微電池而產生的銹蝕。潮濕環(huán)境中鋼材表面會被一層電解質水膜所覆蓋，而鋼材本身含有鐵、碳等多種成分，由于這些成分的電極電位不同，形成許多微電池。在陽極區(qū)，鐵被氧化成二價Fe離子進入水膜;在陰極區(qū)，溶于水膜中的氧被還原為OH-離子。隨后兩者結合生成不溶于水的Fe（OH）2，并進一步氧化成為疏松易剝落的紅棕色鐵銹Fe（OH）3。

電化學銹蝕是鋼材銹蝕的最主要形式，環(huán)境中的濕度，氧，介質中的酸、堿、鹽，鋼材的化學成分及表而狀況等是銹蝕的主要因素。一些鹵素離子，特別是氯離子能破壞保護膜，促進銹蝕反應，使銹蝕迅速發(fā)展。

3 拉線銹蝕的原因分析

3.1 運行的環(huán)境

拉線長期運行于自然環(huán)境中，表面的鍍鋅層受到最長25年的氧化。對鋼絞線的防腐作用大大減弱。拉線包裹環(huán)氧砂漿后，受到微風振動，當振動的頻率相同時，甚至發(fā)生共振現象，運行時間足夠長的情況下，環(huán)氧砂與拉線表面之間將產生松動現象，尤其是環(huán)氧砂漿的開口處容易產生空隙，腐蝕介質進入拉線內部，從而開始了拉線腐蝕過程。

鍍鋅鋼絞線隨著應力增加，極化電阻變小，腐蝕電流密度增大，且在1120MPa應力作用下鍍鋅鋼絞線腐蝕電流密度達最大值，為無應力作用下腐蝕電流密度的7倍;鍍鋅層發(fā)生

3.2 鍍鋅鋼絞線結構

砼桿的拉線主要由鋼絞線、UT線夾和拉線捧組成。銹蝕最嚴重的鍍鋅鋼絞線，其結構由一根根細幼的圓形鋼絲條扭絞而成。它的物理結構使到整條鋼絞線的內部受力拉緊后，仍然存在一定的空隙。當下雨時，雨水通過這些空隙滲入。

鋼絞線包裹環(huán)氧樹脂后.對雨水的滲入有一定的阻隔作用，另一個方面，也阻礙了雨水的滲出以及蒸發(fā)，產生了積水現象，作為腐蝕性電解質的雨水與鋼絞線長時間發(fā)生電化學腐蝕，鋼絞線內部的積水與含氧貨比表層更多，有利于腐蝕的發(fā)展。

3.3 環(huán)氧樹脂包繞工藝質量

在開鑿過程中，我們發(fā)現包裹的環(huán)氧樹脂的質量差異很大，當包裹的環(huán)氧砂漿結實而且光澤比較亮的，拉線沒有被腐蝕，敲開后的環(huán)氧樹脂成塊狀;當拉線發(fā)生銹蝕時，所包裹的環(huán)氧砂漿色擇比較暗，容易被擊碎，產生大最的沙粒。造成環(huán)氧樹脂松散的原因是多方面的：

環(huán)氧樹脂液的配料及環(huán)氧砂漿包護加固料沒有嚴格按照規(guī)定的比例，容易影響堅固程度以及密實程度;環(huán)氧樹脂的固化成型要求適時加壓，環(huán)氧砂漿從模具開口處灌入后，若加壓太早使膠液流失過多導致孔隙率大，加壓太遲超過凝膠點，外加壓力不能把樹脂和纖維壓密實導致孔隙率很大。要獲得孔隙率小、強度高的復合材料，應在凝膠前的適當時刻加壓，才能使復合材料達到最佳性能。

3.4 結論

通過以上分析得出結論：在無法確保其運行環(huán)境與工藝質量時，環(huán)氧樹脂包繞是不可靠的;加之鋼鐵價格持續(xù)低位，拉線被盜風險較前些年大大降低，環(huán)氧樹脂包繞在防盜方面起到的作用遠不及加速拉線銹蝕帶來的危害。

4 拉線銹蝕治理方案

根據對東區(qū)電網銹蝕拉線的檢查情況，以及上文的原因分析，制定詳細整改方案如下：

4.1 原環(huán)氧樹脂包繞的拉線的處理

對該類拉線要求全部打開檢查。

（1）經檢查未發(fā)現銹蝕的，不再進行拉線更換，但要在打開部位進行防腐處理。

（2）檢查后發(fā)現出現銹蝕現象的，要對銹蝕的拉線及附件進行更換，并采用UT倒掛方式。拉線與拉線棒連接部分必須涂刷瀝青漆防腐處理。

（3）在路邊、田地、低洼等區(qū)域，由于機動或農耕車輛較多，易遭受機械碰撞，可能受影響的拉線應當采用水泥護墩加固。加固上界面位置確定在UT的三分之一處，保證UT的正常安裝和調整，并加裝防盜螺絲。

4.2 原水泥、毛石護墩加固的拉線處理

原則上不對原護墩進行破壞。

（1）經檢查未發(fā)現銹蝕的，不再進行拉線更換，但要在護墩與拉線或UT連接部位涂刷瀝青漆進行防腐處理。

（2）如拉線銹蝕較為嚴重、需要更換時，原護墩仍繼續(xù)保留，在旁邊就近重新安裝拉線，并采用UT倒掛形式，拉線與拉線棒連接部分必須涂刷瀝青漆防腐處理。

4.3 處于水中的拉線的處理

（1）已采用水泥護墩加固或毛石加固的，按照上一條方式處理。

（2）拉線浸泡在水中的，采用加大的拉線盤或螺旋地錨，根據現場實際情況，采用延長的拉線棒，確保與拉線連接部位露出水面。相應的部件應當提前做好防腐處理。

4.4 其他相關要求和建議

（1）更換的拉線及拉線棒提高一個設計等級，如拉線35型的提升至50型，拉線棒16型的提升至18型，以此類推，延長拉線使用壽命。

（2）對于拉線及其附件（包括螺栓等），要認真進行外觀檢查，必須符合相關標準及規(guī)程的要求，以保證材料的質量。

（3）對拉線棒及拉線連接部位必須涂刷瀝青漆進行防腐處理，并保證防腐質量。