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(wǎng)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(nèi)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(wǎng)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(wǎng)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(diào)整。

1 拉線銹蝕情況現(xiàn)狀調(diào)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(zhì)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(nèi)部會加速銹蝕;

（2）若包繞工藝良好，但拉線質(zhì)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(jīng)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(zhì)量與包繞工藝均良好，拉線裸露部分與包繞內(nèi)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(zhì)發(fā)生化學反應而產(chǎn)生的銹蝕。這種銹蝕多數(shù)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(zhì)溶液接觸，形成微電池而產(chǎn)生的銹蝕。潮濕環(huán)境中鋼材表面會被一層電解質(zhì)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(zhì)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(xiàn)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(chǎn)生松動現(xiàn)象，尤其是環(huán)氧砂漿的開口處容易產(chǎn)生空隙，腐蝕介質(zhì)進入拉線內(nèi)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(nèi)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(chǎn)生了積水現(xiàn)象，作為腐蝕性電解質(zhì)的雨水與鋼絞線長時間發(fā)生電化學腐蝕，鋼絞線內(nèi)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(zhì)量

在開鑿過程中，我們發(fā)現(xiàn)包裹的環(huán)氧樹脂的質(zhì)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(chǎn)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(zhì)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(jù)對東區(qū)電網(wǎng)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(jīng)檢查未發(fā)現(xiàn)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(xiàn)出現(xiàn)銹蝕現(xiàn)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(nóng)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(diào)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(jīng)檢查未發(fā)現(xiàn)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(jù)現(xiàn)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(zhì)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(zhì)量。