变电站钢结构防腐设计研究

刘舒 郭东锋 张宇峰 张浩

【摘要】钢结构在变电站中的使用比例越来越高，钢结构的腐蚀问题必须引起足够的重视。本文通过分析钢结构的腐蚀机理及变电站对钢结构防腐的特殊需求，对常用防腐蚀方法及技术进行论述分析，对于保证结构安全、减少变电站运行期间的维护及节省全寿命周期成本都有重要意义。

【关键词】变电站；钢结构；防腐设计

一、前言

随着国民经济的迅速发展，钢结构领域研究的不断深入，钢构件在各个领域中得到了广泛的应用。在电力行业，发电厂房、输电线塔架以及变电站构支架等设施越来越多地采用钢材作为结构的主要材料。变电站的构支架材料已由最初的钢筋混凝土杆逐步向钢结构转变。作为一种建筑材料，钢材及其成品构件具有的优越性能是其他材料无法媲美，与此同时钢材料的防火、防腐蚀等问题也随之而来。其中，钢结构的防腐能力关系到整个工程的使用寿命、安全生产、以及后期停工维护等一系列问题，因此，钢结构的防腐必须引起足够重视。

二、钢结构的腐蚀机理

变电站钢构支架普遍为热镀锌普通碳钢材料，腐蚀的实质是材料表面与所处的环境中的介质发生化学或电化学作用而遭到破坏或变质。这个过程需要4 个条件， 通常称之为“ACME”，它们分别是阳极（Anode）、阴极（Cathode）、金属接触（Metallic Pathway）以及电解质和氧气（Electrolyte & Oxygen）。当这4个条件同时存在时，钢铁便发生锈蚀。在阳极，铁释放电子形成Fe2+；在阴极，水中溶解的氧吸收来自阳极的电子而生成氢氧根离子OH-，电子由阳极不断流向阴极，产生腐蚀电流，在钢结构表面形成氢氧化铁薄膜，Fe（OH）2再与水、氧结合生成氢氧化铁即铁锈Fe（OH）3。……