一種涂漆桿塔涂層腐蝕剩余壽命評估方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種涂漆桿塔涂層腐蝕剩余壽命的評估方法屬于在役涂漆桿塔涂層 安全監(jiān)測、維護技術領域。
【背景技術】
[0002] 目前，關于涂層腐蝕壽命評估的相關研究較少，主要通過建模來對涂層剩余壽命 進行預測。涂層腐蝕壽命預測模型是根據(jù)腐蝕機理結合涂層檢測方法，通過數(shù)據(jù)處理來建 立腐蝕特征參數(shù)與腐蝕之間的數(shù)學模型。但由于涂層腐蝕影響因素眾多、且復雜，大部分腐 蝕過程還不很清楚，故建模中數(shù)學模型的參數(shù)難于確定，在實際應用中受到一定限制。目 前，對于桿塔涂層剩余壽命評估，無準確有效檢測評估方法。

【發(fā)明內容】

[0003] 本發(fā)明的目的在于提供一種方便、快捷、適于現(xiàn)場應用的在役涂漆桿塔涂層剩余 壽命評估方法，解決現(xiàn)有桿塔涂層腐蝕剩余壽命評估的問題。
[0004] 技術方案 一種涂漆桿塔涂層腐蝕剩余壽命的評估方法，包括以下步驟： 獲得在役涂漆桿塔涂層實際運行年限τ1; 對需要評估的在役涂漆桿塔涂層試樣及與在役桿塔同類型的全新涂層試樣進行同類 型加速腐蝕試驗，分別獲得腐蝕失效所需時間ti、t。； 根據(jù)公式'
計算在役涂漆桿塔涂層剩余壽命T ; 所述腐蝕失效是指，腐蝕面積大于3%，或者根據(jù)ASTM D610標準，腐蝕等級處于5級以 下。
[0005] 其中， 所述實際運行年限，是指全新涂層從投入運行到進行加速腐蝕試驗的時間段； 所述腐蝕面積，是指被腐蝕的面積與涂漆表面積的百分比。
[0006] 其中，所述加速腐蝕試驗的類型為多因素耦合加速腐蝕試驗。
[0007] 所述多因素耦合加速腐蝕實驗：由溫濕度試驗、氙燈老化試驗、噴淋試驗、微量混 合氣體控制試驗五部分組成。所述多因素耦合加速腐蝕試驗按照《環(huán)境試驗大氣腐蝕加速 試驗的通用導則》GB/T2424. 10-2012進行。試驗參數(shù)設計：考慮腐蝕機理的一致性，當在役 桿塔所處大氣環(huán)境的S02含量大于等于lmg/m3時，多因素耦合加速腐蝕試驗設計應考慮微 量腐蝕性氣體的影響，加速比(加速腐蝕試驗中所通S02的濃度)應為大氣環(huán)境中S02濃度的 5-100倍。對于濕度較高的地區(qū)，應增大試驗箱的濕度。
[0008] 本發(fā)明通過分別對全新涂層試樣和在役涂漆桿塔涂層試樣進行加速腐蝕實驗，然 后對比全新涂層試樣和在役涂漆桿塔涂層試樣的腐蝕失效所需時間，從而實現(xiàn)了在役涂漆 桿塔涂層剩余壽命評估。由于采用加速腐蝕試驗，試驗時間大幅度縮短，顯著降低了評估周 期。
[0009] 作為本領域技術人員公知的是：影響涂層腐蝕程度的關鍵因素包括溫濕度、日照 時間、S02含量、C1含量等。但是，上述各因素對涂層腐蝕的影響程度并不相同。采用不同 因素主導的加速腐蝕試驗，腐蝕機理不同，進而導致評價結果有所不同。因此，本發(fā)明設計 多因素耦合加速腐蝕實驗，以現(xiàn)場實測環(huán)境因子作為依據(jù)，分析影響桿塔腐蝕的主導因素， 設計試驗參數(shù)，確保所得試驗結果能準確反映腐蝕失效所需時間，使評價結果能與桿塔的 真實壽命相符。也就說，本發(fā)明通過合理選擇加速腐蝕試驗參數(shù)，使評價結果具備了真實 性、穩(wěn)定性。
[0010] 本發(fā)明的有益效果是： 與現(xiàn)有評估技術相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點：基于在役桿塔腐蝕環(huán)境，設計多因素耦合 加速腐蝕試驗參數(shù)，以在役桿塔涂層實際運行時間作為輸入，通過剩余壽命評估算法對在 役桿塔涂層剩余壽命進行評估，能在短時間內得到較準確的評估結果。
【附圖說明】
[0011] 圖1為在役桿塔涂層剩余壽命評估流程圖。
【具體實施方式】
[0012] 下面結合具體實施例對本發(fā)明做進一步說明，給出的實施例僅為了闡明本發(fā)明， 而不是為了限制本發(fā)明的范圍。
[0013] 實施例1 步驟一：收集資料 于2014年5月，收集被評估桿塔(某220kV桿塔)原始資料和運行檢修資料。通過分析 收集的資料，確定該桿塔防腐涂層為刷涂冷涂鋅，維護時間為2011年1月（經(jīng)維護后，涂層 為全新涂層)。截至2014年5月，涂層實際運行時間1\為40個月。
[0014] 步驟二：確定加速腐蝕實驗的參數(shù) 選擇多因素耦合加速腐蝕試驗分別測量與在役桿塔同類型的全新涂層試樣和在役桿 塔涂層試樣的腐蝕失效所需時間t。、。通過收集分析氣象資料，發(fā)現(xiàn)該地區(qū)空氣S02含量 較高，302濃度約為6mg/m3以02含量大于lmg/m3)。實驗參數(shù)設置為4小時氙燈輻照(輻照 參數(shù)為600w/m2)，4小時無氙燈輻照循環(huán)，氙燈輻照時溫度設為60 °C，相對濕度為40%，無輻 照時溫度設為60°C，相對濕度80%。試驗中通S02氣體，濃度為120ppb。實驗結果為：全新 刷涂冷涂鋅涂層試樣達到腐蝕失效的加速腐蝕試驗時間t。為780小時，在役桿塔涂層試樣 腐蝕失效所需的加速腐蝕時間^為200小時。所述腐蝕失效是指，腐蝕面積大于3%，或者 根據(jù)ASTM D610標準，腐蝕等級處于5級以下。所述腐蝕面積，是指被腐蝕的面積與涂漆表 面積的百分比。
[0015] 步驟三：通過在役桿塔剩余壽命評估公式，計算在役桿塔涂層剩余壽命T ;
;計算結果為T=13. 8個月。
[0016] 實施例2 于2015年4月，對實施例1的在役桿塔(涂層實際運行時間1\為52個月）在同一位 置重新取樣，進行多因素耦合加速腐蝕試驗分別測量與在役桿塔同類型的全新涂層試樣和 在役桿塔涂層試樣的腐蝕失效所需時間?。、、。實驗參數(shù)設置同實施例1。實驗結果為：全 新鍍層試樣達到腐蝕失效的加速腐蝕試驗時間t。為780小時，在役桿塔涂層試樣腐蝕失效 所需的加速腐蝕時間^為26小時。所述腐蝕失效是指，腐蝕面積大于3%，或者根據(jù)ASTM D610標準，腐蝕等級處于5級以下。所述腐蝕面積，是指被腐蝕的面積與涂漆表面積的百分 比。
[0017] 通過在役桿塔剩余壽命評估公式，計算在役桿塔涂層剩余壽命T ;計 算結果為τ=1. 8個月。與實施例1的評估結果一致。
[0018] 實施例3 步驟一：收集資料 于2013年6月收集被評估桿塔(某220kV桿塔）原始資料和運行檢修資料。通過分析 收集的資料，確定該桿塔防腐涂層為刷涂冷涂鋅，投運時間為2012年6月，鍍層實際運行時 間1\為12個月。
[0019] 步驟二：確定加速腐蝕實驗的類型 選擇多因素耦合加速腐蝕試驗分別測量全新涂層試樣和在役桿塔涂層試樣的腐蝕失 效所需時間t。、、。通過收集分析氣象資料，發(fā)現(xiàn)該地區(qū)空氣S02含量較高，S0 2濃度約為10 mg/m3 (302含量大于lmg/m3)。實驗參數(shù)設置：4小時氙燈輻照(輻照參數(shù)為600w/m2)，4小 時無氙燈輻照循環(huán)，氙燈輻照時溫度設為60°C，相對濕度為40%，無輻照時溫度設為60°C， 相對濕度80%。試驗中通S02氣體，濃度為300ppb。。實驗結果為：全新涂層試樣達到腐蝕 失效的加速腐蝕試驗時間t。為320小時，在役桿塔涂層試樣腐蝕失效所需的加速腐蝕時間 ^為240小時。所述腐蝕失效是指，腐蝕面積大于3%，或者根據(jù)ASTM D610標準，腐蝕等 級處于5級以下。所述腐蝕面積，是指被腐蝕的面積與涂漆表面積的百分比。
[0020] 步驟三：通過在役桿塔剩余壽命評估公式，計算在役桿塔涂層剩余壽命T ;
;計算結果為T=36個月，即3年。
[0021] 實施例4 于2015年6月，對實施例3的在役桿塔(涂層實際運行時間1\為36個月）在同一位置 重新取樣，進行多因素耦合加速腐蝕試驗分別測量全新涂層試樣和在役桿塔涂層試樣的腐 蝕失效所需時間?。、、。實驗參數(shù)設置同實施例3。實驗結果為：全新涂層試樣達到腐蝕失 效的加速腐蝕試驗時間t。為320小時，在役桿塔涂層試樣腐蝕失效所需的加速腐蝕時間t i 為80小時。所述腐蝕失效是指，腐蝕面積大于3%，或者根據(jù)ASTM D610標準，腐蝕等級處 于5級以下。所述腐蝕面積，是指被腐蝕的面積與涂漆表面積的百分比。
[0022] 通過在役桿塔剩余壽命評估公式，計算在役桿塔涂層剩余壽命T ;;計 算結果為T=12個月，即1年。與實施例3的評估結果一致。
【主權項】
1. 一種涂漆桿塔涂層腐蝕剩余壽命的評估方法，其特征在于，包括以下步驟： (1) 獲得在役涂漆桿塔涂層實際運行年限T1; (2) 對需要評估的在役涂漆桿塔涂層試樣及與在役桿塔同類型的全新涂層試樣進行同 類型加速腐蝕試驗，分別獲得腐蝕失效所需時間h、t。； (3) 根據(jù)公式計算在役涂漆桿塔涂層剩余壽命T ; 所述腐蝕失效是指：腐蝕面積大于3%，或者根據(jù)ASTM D610標準，腐蝕等級處于5級 以下。2. 根據(jù)權利要求1所述的的評估方法，其特征在于，所述實際運行年限，是指全新涂層 從投入運行到進行加速腐蝕試驗的時間段。3. 根據(jù)權利要求1所述的的評估方法，其特征在于，所述腐蝕面積，是指被腐蝕的面積 與涂漆表面積的百分比。4. 根據(jù)權利要求1、2或3所述的的評估方法，其特征在于，所述加速腐蝕試驗的類型為 多因素耦合加速腐蝕試驗。5. 根據(jù)權利要求4所述的的評估方法，其特征在于，所述多因素耦合加速腐蝕實驗由 溫濕度試驗、氙燈老化試驗、噴淋試驗、微量混合氣體控制試驗五部分組成。6. 根據(jù)權利要求5所述的的評估方法，其特征在于，所述多因素耦合加速腐蝕試驗的 試驗參數(shù)設計：當在役桿塔所處大氣環(huán)境的SO 2含量大于等于lmg/m3時，加速腐蝕試驗中所 通302的濃度應為大氣環(huán)境中SO 2濃度的5-100倍。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種涂漆桿塔涂層腐蝕剩余壽命的評估方法，屬于在役涂漆桿塔涂層安全監(jiān)測、維護技術領域。本發(fā)明的評估方法，包括以下步驟：獲得在役涂漆桿塔涂層實際運行年限T1；對需要評估的在役涂漆桿塔涂層試樣及與在役桿塔同類型的全新涂層試樣進行同類型加速腐蝕試驗，分別獲得腐蝕失效所需時間t1、t0；根據(jù)公式？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？計算在役涂漆桿塔涂層剩余壽命T。本發(fā)明通過分別對全新涂層試樣和在役涂漆桿塔涂層試樣進行加速腐蝕實驗，然后對比全新涂層試樣和在役涂漆桿塔涂層試樣的腐蝕失效所需時間，從而實現(xiàn)了在役涂漆桿塔涂層剩余壽命評估。由于采用加速腐蝕試驗，試驗時間大幅度縮短，顯著降低了評估周期。
【IPC分類】G01N17/00
【公開號】CN105352879
【申請?zhí)枴緾N201510892258
【發(fā)明人】閆風潔, 王學剛, 李辛庚, 岳增武, 樊志彬, 郭凱, 王曉明, 傅敏, 陳素紅
【申請人】國網(wǎng)山東省電力公司電力科學研究院
【公開日】2016年2月24日
【申請日】2015年12月8日