[发明专利]工业区输电线路金具腐蚀寿命预测方法

摘要

本发明介绍了一种工业区输电线路金具腐蚀寿命预测方法，该方法包括如下步骤：（1）从输电线路上的金具中取样；（2）连接一铜线，环氧树脂封装；（3）计算当地酸雨pH年平均值；（4）配置模拟酸雨溶液；（5）放入三电极体系电解池中测试；（6）绘出动电位极化曲线；（7）测试获得模拟酸雨腐蚀电流密度；（8）获取年均降雨天数；（9）计算中长期年均腐蚀深度速率；（10）测量金具镀锌层的厚度平均值；（11）获取镀锌层的剩余腐蚀寿命。本方法打破传统制约，以测量表面镀锌厚度实现对酸雨pH≤5.2的工业区输电线路金具腐蚀速度和寿命的评估，快速，准确，保障了电网的安全。

主权项

一种工业区输电线路金具腐蚀寿命预测方法，该方法包括如下步骤：（1）、从待预测工业区输电线路上的金具中取样或从出厂8个月以上，镀锌层性质稳定但尚未出现红锈的备用金具中取样，使用线切割机从样品金具上割取一块其一侧表面的镀锌层面积不小于1cm2的1cm×1cm方形试样片块；（2）、在步骤（1）割取的试样片块具有镀锌层一面的背面连接一铜线，使用环氧树脂将该铜线连同所述试样片块与该铜线连接的一面封装，该铜线连接所述试样片块一端的另一端端头作为接线端子从环氧树脂中伸出并制作成电化学测试的工作电极，待环氧树脂固化后，先使用去离子水清洗所述试样片块的镀锌层面，后使用无水乙醇清洗所述试样片块的镀锌层面，晾干备用；（3）、从步骤（1）所确定的待预测工业区输电线路金具目标所在地的环境监测中心或气象部门搜集当地至少近10年的酸雨pH值，计算获得当地至少近10年的酸雨pH年平均值，设该年平均值为x；（4）、取分析纯的NaHSO345～55克、去离子水500～1000克，将所取分析纯的NaHSO3逐量添加到所取去离子水中配置模拟酸雨溶液，用pH酸度计跟踪测量所配置模拟酸雨溶液的pH值，确定该模拟酸雨溶液的pH值与上述步骤（3）所获当地至少近10年的酸雨pH年平均值x一致时的NaHSO3质量浓度，若模拟酸雨溶液的pH值与步骤（3）所获当地至少近10年的酸雨pH年平均值x的差小于0.03，往NaHSO3溶液中滴加稀H2SO4溶液或NaOH溶液，直到模拟酸雨溶液的pH值与步骤（3）所获当地至少近10年的酸雨pH均值x完全一致；（5）、将步骤（4）所配制的模拟酸雨溶液作为试验介质放入标准三电极体系电解池中，使用电化学工作站实施测试。所述标准三电极体系电解池的参比电极为饱和甘汞电极SCE，辅助电极为铂片电极，工作电极为步骤（2）所封装的试样片块的铜线端头，将所述标准三电极体系电解池的参比电极、辅助电极、工作电极依次分别与所述电化学工作站的参比电极线、辅助电极线、工作电极线对应连接；（6）、使用步骤（5）所述的电化学工作站测试所述标准三电极体系电解池的工作电极即步骤（2）所封装的试样片块的铜线端头，绘出该工作电极的动电位极化曲线，设置该电化学工作站的扫描电位范围为‑0.6~‑1.9V，扫描速率0.5mV/min；（7）、利用步骤（6）所获标准三电极体系电解池的工作电极的动电位极化曲线，使用常规方法，通过上述电化学工作站测试获得该标准三电极体系电解池的工作电极的动电位极化曲线的自腐蚀电流密度参数ic，单位μA/cm2，该参数即为步骤（1）割取的试样片块的模拟酸雨腐蚀电流密度，亦即步骤（1）所确定的待预测工业区输电线路金具的模拟酸雨腐蚀电流密度；（8）、从步骤（3）所述的气象部门获取待预测工业区输电线路金具所在地的年均相对湿度RH>80%的天数τ，单位为天，或年均降雨天数τ，单位为天；（9）、应用如下公式计算步骤（1）所确定的待预测工业区输电线路金具的中长期年均腐蚀深度速率V，单位μm/年： V = τ 365 · 14.875 i c + 365 - τ 365 · 4.25 式中参数ic由步骤（7）获得；参数τ由步骤（8）获得，其中ic为自腐蚀电流密度，τ为待预测工业区输电线路金具所在地的年均相对湿度RH>80%的天数或年均降雨天数；（10）、使用磁性覆层测厚仪测量步骤（1）所确定的待预测工业区输电线路金具表面尚未剥落的镀锌层的厚度，每个金具测10个点，取该10个点所测镀锌层厚度的平均值，设该镀锌层厚度平均值为d，单位μm；（11）、用步骤（10）所获镀锌层平均厚度d除以步骤（9）所获年均腐蚀深度速率V，所得的商即为步骤（1）所确定的待预测工业区输电线路金具表面尚未剥落的镀锌层的剩余腐蚀寿命L，单位年。