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金屬腐蝕與防護(hù)論文范文第1篇

【關(guān)鍵詞】天然氣管道 鹽堿地 陰極保護(hù)

1 引言

目前，國(guó)內(nèi)外輸送天然氣資源主要依靠埋地方式鋪設(shè)長(zhǎng)距離管道來實(shí)現(xiàn)，據(jù)聲明所說，僅中國(guó)石油天然氣股份有限公司，至2012年末，建設(shè)管道總長(zhǎng)度增長(zhǎng)到為66776千米，天然氣管道長(zhǎng)度也增加到40995千米，是2000年為止所建天然氣管道長(zhǎng)度的兩倍，且該公司目前擁有的天然氣管道長(zhǎng)度已占到全國(guó)天然氣管道總長(zhǎng)度的80%左右。預(yù)計(jì)2015年時(shí)，其天然氣管道長(zhǎng)度可達(dá)到4.8萬千米，使長(zhǎng)度再延長(zhǎng)一倍。Visiongain也著眼于全球石油與天然氣管道市場(chǎng)分析表明，全球石油與天然氣管道市場(chǎng)將在2013年達(dá)到473.5億美元，包括世界各地的所有新的石油和天然氣管道的施工成本。

但由于埋地鋪設(shè)的輸氣管道大都處于復(fù)雜的土壤環(huán)境中，且土壤中含有不同分量的水和易電離的鹽類等物質(zhì)，使土壤與管道金屬構(gòu)成原電池，導(dǎo)致金屬管道外壁上發(fā)生不同程度的電化學(xué)腐蝕，甚至造成管道失效。一旦輸氣管道出現(xiàn)腐蝕穿孔就會(huì)造成油氣泄漏，不僅運(yùn)輸中斷，而且會(huì)污染環(huán)境，還可能引發(fā)災(zāi)難性事故，造成的經(jīng)濟(jì)損失難以估量[1]。據(jù)調(diào)查，我國(guó)石油石化工業(yè)每年因腐蝕所造成的直接經(jīng)濟(jì)損失達(dá)數(shù)億元。由于土壤的腐蝕性大小主要取決于土壤的含水量、含鹽種類和含量、pH值及有機(jī)物質(zhì)和微生物含量等因素。因此，鹽類聚集的鹽堿地地區(qū)鋪設(shè)的輸氣管道所承受的腐蝕作用更為嚴(yán)重。

然而，輸氣管道一直是管道工程中的重要環(huán)節(jié)，它的防腐保護(hù)對(duì)保障能源運(yùn)輸乃至于國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展等起著十分重要的作用，故一直受到研究人員的關(guān)注。為了解決腐蝕問題，除可以在管道外壁覆蓋防腐絕緣層外，陰極保護(hù)技術(shù)也是防止金屬腐蝕的有效方法，適用于對(duì)土壤、淡水和海水等介質(zhì)中的金屬腐蝕的保護(hù)，且經(jīng)濟(jì)效益十分顯著。

2 土壤的腐蝕性分析

土壤是具有固、液、氣三相的毛細(xì)管多孔性的膠質(zhì)體，土壤的空隙為空氣和水所充滿，水中含有一定量的鹽使土壤具有離子導(dǎo)電性[2]。土壤的PH值以及土壤中的含鹽量明顯高于一般的其他地區(qū)，其腐蝕性也相應(yīng)變強(qiáng)。除此以外，還可依照土壤電阻率、自然電位、和氧化還原電位來判斷土壤的腐蝕性的強(qiáng)弱。

由于管道所埋土壤各處的物化性質(zhì)不同、管道各部分的金相結(jié)構(gòu)不同，如晶格缺陷、雜質(zhì)、內(nèi)部應(yīng)力、表面粗糙程度等原因，一部分金屬易電離，帶正電的金屬離子進(jìn)入土壤中，從而該段電子過剩電位變負(fù)；而另一部分金屬不容易電離，電位變正，從而在兩段間發(fā)生電子流動(dòng)即發(fā)生氧化還原反應(yīng)。失去電子的管道段成為陽極區(qū)，得到電子管道段則成為陰極區(qū)，并和土壤一起組成回路，形成了電化學(xué)電流即腐蝕電流，從而產(chǎn)生了土壤腐蝕[1]。假如管道各段落所處土壤透氣性不同，土壤中氧的濃度也就不同，從而使腐蝕電池發(fā)育，腐蝕電池兩極間的距離可達(dá)數(shù)公里。

3 陰極保護(hù)技術(shù)

在實(shí)際的工程應(yīng)用中，將被保護(hù)的金屬陰極極化以消除電化學(xué)不均勻性所引起的金屬腐蝕的方法稱為陰極保護(hù)。陰極保護(hù)技術(shù)就是通過向被保護(hù)的管道通以足夠的直流電流，使管道表面產(chǎn)生陰極極化，減小或消除造成管道土壤腐蝕的各種原電池的電極電位差，使腐蝕電流趨于零，進(jìn)而達(dá)到阻止管道腐蝕的目的[3]。該技術(shù)方法經(jīng)過幾十年的快速發(fā)展，已經(jīng)成為技術(shù)較為成熟，市場(chǎng)也較為廣闊的管道防腐技術(shù)，且操作簡(jiǎn)單，實(shí)施安裝工程量不大的同時(shí)亦能起到很好的排流作用。陰極保護(hù)作為防腐層保護(hù)的一種補(bǔ)充手段是必不可少的，它可以彌補(bǔ)涂層的缺陷（破壞、漏點(diǎn)等）。因此，陰極保護(hù)技術(shù)作為第二道防線更好地抑制管線的腐蝕，也是反應(yīng)管線防腐狀態(tài)的重要指標(biāo)。

目前較為常用的兩種陰極保護(hù)方法分別是犧牲陽極陰極保護(hù)法和強(qiáng)制（外加）電流陰極保護(hù)法。前者是用一種腐蝕電位比被保護(hù)金屬腐蝕電位更負(fù)的金屬或合金與被保護(hù)體組成電偶電池，依靠負(fù)電性金屬不斷腐蝕溶解產(chǎn)生的電流供被保護(hù)金屬陰極極化而構(gòu)成保護(hù)的方法，由于低電位金屬所在電偶電池中作為陽極，偶接后其自身腐蝕速度增加；后者則是利用外部直流電源直接向被保護(hù)金屬通以陰極電流，使之陰極極化，實(shí)現(xiàn)被保護(hù)體進(jìn)入免蝕區(qū)而受到保護(hù)的方法，由輔助陽極、參比電極、直流電源和相關(guān)的連接電纜組成[4]。

犧牲陽極法和外加電流陰極保護(hù)法各有優(yōu)缺點(diǎn)，有其各自的應(yīng)用范圍，應(yīng)根據(jù)供電條件、介質(zhì)電阻率、所需保護(hù)電流的大小、運(yùn)行過程中工藝條件變化情況、壽命要求、結(jié)構(gòu)形狀等決定[4]。犧牲陽極陰極保護(hù)法不需外部電源，投產(chǎn)后維護(hù)管理工作量小，但在高電阻率環(huán)境中不宜使用，同時(shí)保護(hù)范圍和輸出電流小且輸出電流還不可調(diào)；強(qiáng)制電流陰極保護(hù)法輸出電流連續(xù)可調(diào)，保護(hù)范圍大，不受土壤電阻率的限制，適用性強(qiáng)，保護(hù)裝置使用壽命長(zhǎng)，但是卻需外部電源，投產(chǎn)后需進(jìn)行維護(hù)管理。通常情況下，對(duì)有電源、介質(zhì)電阻率大、所需保護(hù)電流大、條件變化大、使用壽命長(zhǎng)的大系統(tǒng)，應(yīng)選用外加電流陰極保護(hù)，反之宜選用犧牲陽極保護(hù)[4]。在一些情況下，需要將犧牲陽極法和外加電流陰極保護(hù)法并聯(lián)防護(hù)才能取得良好的效果。

4 結(jié)論

天然氣輸送管道的防腐保護(hù)對(duì)保障能源運(yùn)輸乃至于國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展等起著十分重要的作用，尤其在鹽類聚集的地區(qū)，天然氣輸送管道的腐蝕穿孔問題十分嚴(yán)重，除在管道上覆蓋防腐絕緣層外，還可以輔助采用陰極保護(hù)技術(shù)抑制土壤對(duì)天然氣輸送管道的腐蝕作用。

參考文獻(xiàn)

[1] 劉佳. 天然氣管道的腐蝕原因防治措施[J].內(nèi)江科技，2012（6）： 104-105

[2] 陳勝利，蘭志剛，宋積文，等. 長(zhǎng)輸天然氣管線的腐蝕與防護(hù)[J]. 全面腐蝕控制，2011（1）： 38-41

金屬腐蝕與防護(hù)論文范文第2篇

一、在化學(xué)課堂教學(xué)中，教師密切結(jié)合教材內(nèi)容進(jìn)行低碳環(huán)保教育，培養(yǎng)學(xué)生的低碳環(huán)保意識(shí)

（一）通過蘇教版教科書，教師指導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)了《空氣質(zhì)量的改善》的知識(shí)，學(xué)生明白了空氣中的主要污染物指標(biāo)物有SO2、NO2、PM10、PM2.5、CO等等，并結(jié)合P2表1-1認(rèn)識(shí)到空氣質(zhì)量的好壞對(duì)人體健康有巨大的影響。課前教師指導(dǎo)學(xué)生上網(wǎng)查閱有關(guān)大氣污染的資料，了解大氣污染的來源、初步懂得減少污染的措施，空氣污染指數(shù)的含義、溫室效應(yīng)等相關(guān)知識(shí)，還收集一些與本地大氣污染有關(guān)的事件。然后課上組織學(xué)生展示、討論，提高學(xué)生的低碳環(huán)保意識(shí)和觀念，讓學(xué)生感到環(huán)境問題就發(fā)生在我們身邊，從而進(jìn)一步激發(fā)學(xué)生對(duì)低碳環(huán)保事業(yè)的關(guān)注和重視。

（二）學(xué)習(xí)了《生活垃圾的分類處理》的知識(shí)，學(xué)生明確了對(duì)生活垃圾進(jìn)行分類處理與再利用的意識(shí)。教師針對(duì)有機(jī)垃圾、危險(xiǎn)廢物、可回收垃圾，特別是對(duì)后兩者的危害和再利用進(jìn)行詳細(xì)講解，讓學(xué)生懂得保護(hù)環(huán)境，又節(jié)約了人類賴以生存的自然資源，從而達(dá)到低碳環(huán)保教育的作用。

（三）學(xué)習(xí)了《太陽能、生物質(zhì)能和氫能的利用》的知識(shí)，學(xué)生明確了清潔、高效的新能源使用有利于低碳環(huán)保。太陽是一個(gè)巨大、久遠(yuǎn)、無盡的能源，同時(shí)也是許多能源的來源。太陽能既是一次能源，又是可再生能源。它的資源豐富，既可免費(fèi)使用，又無需運(yùn)輸，對(duì)環(huán)境沒有任何污染。生物質(zhì)能直接或間接地來源于植物的光合作用，它每年通過光合作用貯存在植物的枝、莖、葉中的太陽能，相當(dāng)于全世界每年耗能量的10倍。生物質(zhì)能是第四大能源，生物質(zhì)能遍布世界各地，其蘊(yùn)藏量極大。氫能是一種綠色能源，具有很大的開發(fā)利用價(jià)值……這些知識(shí)的獲得，有助于學(xué)生對(duì)低碳環(huán)保意識(shí)的認(rèn)知和提升。

（四）學(xué)習(xí)了《金屬的腐蝕與防護(hù)》的知識(shí)，學(xué)生明確了金屬腐蝕的現(xiàn)象以及防護(hù)的方法。在教學(xué)中，教師可以展示課前所搜集的有關(guān)金屬腐蝕造成如橋梁、建筑物等損毀甚至倒塌這類的新聞、圖片的課件和視頻，使學(xué)生形象直觀地了解金屬腐蝕的危害，從而理解防護(hù)金屬的重要性，更主要地是學(xué)會(huì)了珍惜使用金屬這種不可再生的資源。

二、在化學(xué)實(shí)驗(yàn)操作教學(xué)中，教師精心設(shè)計(jì)低碳環(huán)保型實(shí)驗(yàn)，借助學(xué)生親身參與活動(dòng)，從中滲透低碳環(huán)保教育

（一）盡量控制反應(yīng)物的用量，減少有害氣體的產(chǎn)生。如教師進(jìn)行“二氧化硫性質(zhì)實(shí)驗(yàn)”的實(shí)驗(yàn)操作教學(xué)中，可指導(dǎo)學(xué)生用可以上下移動(dòng)的銅絲代替銅片與濃硫酸反應(yīng)制取二氧化硫，選此實(shí)驗(yàn)既可以做到藥品使用量少，又可以隨時(shí)控制反應(yīng)的進(jìn)行或停止，從而盡量減少多余的二氧化硫生成。用堿液吸收多余的二氧化硫，并在試管口放一小團(tuán)沾有堿液的棉花，有利于防止二氧化硫的泄漏污染。

（二）實(shí)驗(yàn)完畢后的廢液，教師要指導(dǎo)學(xué)生按指定處傾倒或回收，然后統(tǒng)一處理，嚴(yán)禁隨意胡亂傾倒。如實(shí)驗(yàn)中使用的酸液、堿液、重金屬鹽的溶液如硫酸銅溶液，都不能直接倒入水槽中，而應(yīng)進(jìn)行回收處理。這樣既做到節(jié)約藥品，又能做到不污染環(huán)境。

（三）在一些有毒物質(zhì)（氣體、液體）的性質(zhì)實(shí)驗(yàn)可采用多媒體演示。如“氯氣的性質(zhì)實(shí)驗(yàn)”、“二氧化硫的性質(zhì)實(shí)驗(yàn)”，教師可結(jié)合課件或土豆網(wǎng)視頻來演示，這樣實(shí)驗(yàn)過程更加清晰、形象，效果更加明顯，又做到低碳環(huán)保。

（四）對(duì)一些化學(xué)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行改進(jìn)。如“鈉的燃燒”。在學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)中，按課本及參考書中介紹的方法，實(shí)驗(yàn)過程中會(huì)損壞很多玻璃管或蒸發(fā)皿，如選用石棉網(wǎng)，實(shí)驗(yàn)后的石棉網(wǎng)也不能再次使用，造成很大的浪費(fèi)。為此，在實(shí)驗(yàn)中改用鋁片做實(shí)驗(yàn)器。具體操作：把鋁片剪成方形，折起四邊成小盒狀，將一綠豆大小的鈉，吸干煤油后放在鋁盒中，將小鋁盒置于三角架上，用酒精燈加熱，鈉很快便可熔化、燃燒。本實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象明顯，冷卻后取出燃燒后產(chǎn)物，將鋁片清洗干凈擦干以備后用。實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)可以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣，端正嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?，提高?jié)約能源、藥品原料的意識(shí)，還能增強(qiáng)學(xué)生的低碳環(huán)保觀念。

三、在課外活動(dòng)中，教師加強(qiáng)對(duì)學(xué)生的低碳環(huán)保教育的引導(dǎo)，引領(lǐng)學(xué)生自覺參與低碳環(huán)?；顒?dòng)

金屬腐蝕與防護(hù)論文范文第3篇

關(guān)鍵詞：接地網(wǎng)；云平臺(tái)；電化學(xué)技術(shù)；腐蝕狀態(tài)；遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)；移動(dòng)終端

1 概述

由于腐蝕導(dǎo)致的接地網(wǎng)金屬導(dǎo)體侵蝕或者斷裂，使得其接地電阻變大，電氣性能變差，接地保護(hù)功能喪失。在設(shè)計(jì)建造接地網(wǎng)的過程中，相關(guān)人員也采取各種有效措施來限制接地網(wǎng)腐蝕的發(fā)生，但是采取各種有效措施也不能預(yù)見接地網(wǎng)因腐蝕導(dǎo)致的意外故障，從而影響整個(gè)電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行[1]。在實(shí)際接地網(wǎng)腐蝕程度檢測(cè)中，常根據(jù)一個(gè)地區(qū)的土壤腐蝕率粗略的來判斷，然后挖開部分區(qū)域的接地網(wǎng)進(jìn)行實(shí)際檢查。這種接地網(wǎng)腐蝕檢測(cè)手段原始單一、自動(dòng)化水平低、而且耗費(fèi)時(shí)間人力、具有一定的盲目性，而且無法檢測(cè)整個(gè)變電站接地網(wǎng)的腐蝕情況。

由于接地網(wǎng)深埋地下，接地網(wǎng)導(dǎo)體會(huì)發(fā)生土壤腐蝕。腐蝕速率反映腐蝕發(fā)生的快慢，土壤的電阻率與土壤的腐蝕速率存在著一定關(guān)系，所以可以用土壤的電阻率來衡量腐蝕發(fā)生的程度。土壤電阻率與濕度及土壤中各種化學(xué)成份有關(guān)，電阻率越大，其腐蝕性就越小。金屬會(huì)發(fā)生多種類的腐蝕，化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕是金屬腐蝕的最常見形式[2]，而且在大多數(shù)情況下，這兩種腐蝕都是并存的發(fā)生，但以電化學(xué)腐蝕為主要形式，包括接地網(wǎng)腐蝕在內(nèi)，電化學(xué)腐蝕也是其主要形式。故可用電化學(xué)腐蝕檢測(cè)技術(shù)來檢測(cè)接地網(wǎng)腐蝕狀態(tài)，借助電化學(xué)特征參量來描述腐蝕狀態(tài)[3]。電化學(xué)腐蝕檢測(cè)技術(shù)具有比其他檢測(cè)技術(shù)測(cè)試速度快、靈敏度高的優(yōu)點(diǎn)，經(jīng)常應(yīng)用于金屬腐蝕的檢測(cè)中。線性極化法[4]作為電化學(xué)檢測(cè)腐蝕速率的最為常用的方法之一，具有實(shí)施簡(jiǎn)單、快速方便的特點(diǎn)，在腐蝕檢測(cè)領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。將線性極化技術(shù)應(yīng)用在變電站接地網(wǎng)的腐蝕檢測(cè)中，可以準(zhǔn)確快速的測(cè)定接地網(wǎng)的腐蝕速率，響應(yīng)時(shí)間短，測(cè)量精度高。

云計(jì)算[5]作為當(dāng)前正在興起的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)處理計(jì)算模式，正發(fā)展成為一種全新的商業(yè)模型。其已經(jīng)成為企業(yè)在信息領(lǐng)域應(yīng)用的必不可少的環(huán)節(jié)。云平臺(tái)運(yùn)用虛擬化的計(jì)算資源為用戶提供服務(wù)平臺(tái)，用戶可根據(jù)自身需要獲得相應(yīng)計(jì)算力、存儲(chǔ)數(shù)據(jù)和軟件功能。作為并行計(jì)算、分布式計(jì)算和網(wǎng)格計(jì)算發(fā)展的聚合體，云計(jì)算提供了嶄新的數(shù)據(jù)處理模式，整合海量數(shù)據(jù)，可靠性高，為用戶提供方便快捷、切實(shí)有效的分析功能，極大的提高了企業(yè)工廠的工作效率。將云平臺(tái)和接地網(wǎng)腐蝕監(jiān)測(cè)系統(tǒng)對(duì)接，實(shí)現(xiàn)了一種全新的接地網(wǎng)腐蝕監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，在該系統(tǒng)中，通過電化學(xué)狀態(tài)傳感器三電極體系測(cè)得接地網(wǎng)的腐蝕速率、腐蝕深度，然后將該信息傳送至云平臺(tái)，經(jīng)過云計(jì)算進(jìn)行科學(xué)、全面綜合的分析，掌握接地網(wǎng)的運(yùn)行狀況，同時(shí)對(duì)接地網(wǎng)的壽命進(jìn)行預(yù)測(cè)，從而及時(shí)對(duì)接地網(wǎng)進(jìn)行維修和更換。這種基于云平臺(tái)的接地網(wǎng)腐蝕狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)很大程度上實(shí)現(xiàn)了檢測(cè)系統(tǒng)的自動(dòng)化、數(shù)字化程度，能夠及時(shí)避免因接地故障而導(dǎo)致的安全事故，因此該系統(tǒng)具有很強(qiáng)的應(yīng)用價(jià)值。

2 接地網(wǎng)腐蝕狀態(tài)檢測(cè)單元

2.1 線性極化法

線性極化法是快速測(cè)定金屬瞬時(shí)腐蝕速率的電化學(xué)腐蝕檢測(cè)方法之一。其原理是：對(duì)處于自腐蝕狀態(tài)的金屬電極施加電位 進(jìn)行陰極極化時(shí)，電極電位將發(fā)生負(fù)移，根據(jù)金屬腐蝕動(dòng)力學(xué)原理，此時(shí)的陰極極化電流ik為：

將式（1）中以級(jí)數(shù)形式展開，因?yàn)檫^電位Δ？漬很小且小于10mV，可將級(jí)數(shù)中的高次項(xiàng)忽略，可得：

進(jìn)一步變換，可得：

由式（2）知，ik與Δφ成正比，既當(dāng)Δφ

或者

其中，S為電極面積；I為電流強(qiáng)度。由式（2）和式（4）可得：

上式稱為Stern-Geary公式。由式（6）可以得出，腐蝕電流icorr與極化電阻Rp成反比，因此一旦知道bk、bA和Rp的值后，便可求得腐蝕電流icorr。因?yàn)槭窃讦う蘸苄〉那闆r下，過電位與極化電流成線性關(guān)系，極化電阻Rp為其直線的斜率，因此，該方法被稱為線性極化法。

根據(jù)法拉第定律，將式（6）腐蝕電流icorr轉(zhuǎn)化為腐蝕速率V和腐蝕深度d，有：

式（7）和式（8）中，v為腐蝕速度（g/m2?h）；d為年腐蝕深度（mm，a）；icorr為腐蝕電流密度（？滋？住/cm2）；M為金屬的克原子量（g）；n為金屬的原子價(jià)；F為法拉第常數(shù)；？籽為金屬密度（g/cm3）。

2.2 三極狀態(tài)傳感器

三電極測(cè)量體系是接地網(wǎng)腐蝕檢測(cè)系統(tǒng)的狀態(tài)傳感器，該傳感器由研究電極、輔助電極和參比電極組成。三個(gè)電極之間等間距固定且上端引出導(dǎo)線用于施加電位進(jìn)行極化反應(yīng)，三種電極在電化學(xué)腐蝕檢測(cè)體系中發(fā)揮不同的作用，其狀態(tài)結(jié)構(gòu)示意如圖1所示。

（1）研究電極

所謂研究電極，是指研究的是該電極上發(fā)生的電化學(xué)極化反應(yīng)。對(duì)研究電極的要求是該電極上發(fā)生的電化學(xué)反應(yīng)不會(huì)受電極自身反應(yīng)的影響，反應(yīng)接觸也面積不宜太大。各種能導(dǎo)電的材料均能用作電極，可以是固體也可以是液體。通常根據(jù)研究測(cè)試的性質(zhì)及內(nèi)容來預(yù)先確定電極材料。國(guó)內(nèi)的接地網(wǎng)金屬一般用Q235碳鋼。

（2）參比電極

參比電極作為不極化電極，電極上基本沒有電流通過，其電動(dòng)勢(shì)是已知的。該電極主要作為一個(gè)參照來測(cè)定研究電極的電勢(shì)。

（3）輔助電極

在極化反應(yīng)的過程中，輔助電極的作用是與研究電極形成回路，使研究電極上的電流順利暢通，以保證電化學(xué)反應(yīng)的發(fā)生。為了避免與電解質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，對(duì)輔助電極的結(jié)構(gòu)和材料有一定的要求，輔助電極要有較大的表面積且自身電阻要小，不宜被極化，其通常由惰性材料制成，耐蝕性的金屬合金、鉑或者石墨都可以作為輔助電極。本文中所介紹的輔助電極采用石墨作為輔助電極。

2.3 三電極傳感器等效模型

三電極傳感器深埋土壤層且未被極化時(shí)，設(shè)研參考、研輔、輔參三個(gè)電極之間土壤的等效電阻分別為Rs1、Rs2、Rs3，等效電路模型如圖2所示。

實(shí)際所測(cè)得的參研、輔研及參輔電極之間的電阻值為m，n，s，則根據(jù)電組的Y型連接與Δ型等效變化可得：

由此式便可得Rs1，Ra2和Ra3。

將參研電極間的自然腐蝕電位Ecorr做為基準(zhǔn)，且在輔研電極之間施加階躍電位E，？子為階躍信號(hào)持續(xù)的時(shí)間， ？駐E為研參電極之間電位的變化值，如圖3所示。

此外，在輔研電極之間所加的階躍信號(hào)應(yīng)滿足以下條件：

當(dāng)電極之間施加小于10mv的小幅值過電位，且持續(xù)時(shí)間很短時(shí)，此時(shí)電極表面電化學(xué)反應(yīng)很快，電極表面反應(yīng)物濃度接近于零，電極表面相當(dāng)于一個(gè)漏電的電容器，等效于一個(gè)電容和電阻的并聯(lián)，如圖4所示。

根據(jù)線性極化理論，結(jié)合圖3和圖4可得三電極狀態(tài)傳感器系統(tǒng)極化時(shí)的等效電路如圖5。其中，ΔE為極化電位，即研究電極與參考電極之間的電位改變值；i，i1，i2，ic和ip為相應(yīng)的支路電流；u為雙層電容上的充電電壓。

2.4 硬件的選擇與設(shè)計(jì)

系統(tǒng)的硬件部分主要有以下四部分構(gòu)成：在輔助電極與研究電極之間施加極化激勵(lì)信號(hào)的0-100uA階躍電流信號(hào)模塊；采集參比電極和研究電極之間激勵(lì)響應(yīng)的獨(dú)立雙積分電壓數(shù)據(jù)采集模塊；為裝置各模塊供電的電源管理模塊；對(duì)0-100uA階躍電流信號(hào)控制、雙積分?jǐn)?shù)據(jù)采樣信號(hào)進(jìn)行分析所得到的土壤腐蝕速率的微處理器?？?。

0-100uA階躍電流信號(hào)模塊依次由REF200標(biāo)準(zhǔn)用100uA電流鏡像源、精密運(yùn)算放大器OPA602、階躍式電阻配比繼電器控制模塊構(gòu)成；REF200用于產(chǎn)生100uA的基準(zhǔn)電流源，精密運(yùn)算放大器OPA602用于對(duì)REF200產(chǎn)生100uA電流信號(hào)進(jìn)行放大或者縮小，階躍式電阻配比繼電器控制模塊用于控制OPA602運(yùn)算放大器的放大或縮小倍數(shù)，如圖6所示。雙積分?jǐn)?shù)據(jù)采樣ICL7135模塊用于測(cè)量參比電極與研究電極的自腐蝕電位以及在研究電極和輔助電極施加激勵(lì)后采集參比電極與研究電極之間的響應(yīng)信號(hào)，如圖7。微處理器模塊用于控制0-100uA階躍電流信號(hào)的大小和采集雙積分?jǐn)?shù)據(jù)采樣ICL7135模塊的數(shù)據(jù)，如圖8；并以此數(shù)據(jù)來分析計(jì)算出土壤的腐蝕速率后傳送至上位機(jī)顯示監(jiān)測(cè)站。

激勵(lì)與檢測(cè)模塊由控制模塊控制，微處理器模塊的輸入端接入用于采集雙積分電壓數(shù)據(jù)模塊的輸出電壓信號(hào)，微處理器模塊的輸入端接用于控制0-100uA階躍電流信號(hào)輸出大小的模塊。檢測(cè)時(shí)ICL7135雙積分電壓數(shù)據(jù)采集模塊用于采集參比電極與研究電極之間的電位差V，并在0-100uA電流激勵(lì)未加入研究電極與輔助電極之間的時(shí)候，記錄參比電極與研究電極之間的自腐蝕電位V0。然后，0-100uA階躍電流激勵(lì)施加階躍信號(hào)，每隔30s由微處理器模塊控制繼電器模塊使得輸出電流階躍式由小到大變?yōu)镮1=20uA、I2=24uA、I3=30uA、I4=36uA、I5=39uA、I6=47uA、I7=51u、I8=56uA、I9=62uA、I10=68uA、I11=75uA，并通過ICL7135雙積分電壓采集模塊記錄其相應(yīng)的響應(yīng)V1、V2、V3、V4、V5、V6、V7、V8、V9、V10、V11。

由控制模塊將每次階躍激勵(lì)時(shí)，檢測(cè)的電壓值傳送至上位機(jī)，微處理器模塊將階躍式激勵(lì)電流作為X軸，雙積分采集電路所采集電壓響應(yīng)作為Y軸，擬合出其關(guān)系曲線，并在所擬合的曲線上找出線性程度最優(yōu)處，以該最優(yōu)處所在的坐標(biāo)（I、U）得極化電阻RP=U/I，由極化電阻RP可求出腐蝕電流密度Icorr=25/Rp，由腐蝕電流Icorr可得出土壤年腐蝕速率V=8.56？鄢10-3？鄢Icorr，進(jìn)一步得出土壤年腐蝕深度為d=9.65？鄢10-3Icorr。

3 云平臺(tái)的實(shí)現(xiàn)

微處理器模塊控制部分將所計(jì)算出的土壤腐蝕速率通過GPRS模塊傳輸至上位機(jī)，再由上位機(jī)經(jīng)無線網(wǎng)絡(luò)傳送至云平臺(tái)，即云監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。

云監(jiān)測(cè)系統(tǒng)主要由位于監(jiān)測(cè)現(xiàn)場(chǎng)前端的電化學(xué)腐蝕檢測(cè)體系、位于云計(jì)算中心的后端測(cè)試服務(wù)軟件系統(tǒng)和工作人員手中的移動(dòng)終端設(shè)備組成。通過互聯(lián)網(wǎng)與云平臺(tái)的對(duì)接，打破了以前只能進(jìn)行小規(guī)模的監(jiān)測(cè)、監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)需通過專用網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)奖O(jiān)控中心和工作人員需安裝相應(yīng)監(jiān)測(cè)終端的繁瑣過程，不受離線操作的限制，實(shí)現(xiàn)了大面積、大規(guī)模監(jiān)測(cè)接地網(wǎng)腐蝕的情況。前端設(shè)備主要由在線腐蝕速率傳感器和檢測(cè)儀組成，前端設(shè)備采集到的腐蝕信息，通過網(wǎng)絡(luò)的傳，經(jīng)服務(wù)器進(jìn)行數(shù)據(jù)的接受與處理，然后再存入云端，進(jìn)行云存儲(chǔ)和云計(jì)算，并且通過WEB服務(wù)器進(jìn)行數(shù)據(jù)的最后處理和公布。

基于云平臺(tái)的接地網(wǎng)腐蝕狀態(tài)監(jiān)測(cè)平臺(tái)的開發(fā)，可以讓任何非專業(yè)人員通過專業(yè)的監(jiān)控APP掌握接地網(wǎng)的運(yùn)行情況。該平臺(tái)基于純HTML5技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)的工業(yè)總線技術(shù)，可以在包括平板電腦、手機(jī)及電腦在內(nèi)的移動(dòng)設(shè)備上應(yīng)用。多比物聯(lián)網(wǎng)云監(jiān)控平臺(tái)可以作為現(xiàn)有的SCADA系統(tǒng)，在無需改造現(xiàn)有系統(tǒng)的情況下可以提供很好的遠(yuǎn)程移動(dòng)控制和維護(hù)功能。

在變電站運(yùn)行監(jiān)控中心能夠遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)控接地網(wǎng)情況；當(dāng)接地網(wǎng)的腐蝕程度達(dá)到一定程度或者出現(xiàn)故障時(shí)，及時(shí)發(fā)出報(bào)警信號(hào)，協(xié)助遠(yuǎn)程相關(guān)人員及時(shí)維修接地網(wǎng)；在有網(wǎng)絡(luò)信號(hào)的情況下，通過移動(dòng)終端設(shè)備實(shí)時(shí)監(jiān)控接地網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)，及時(shí)獲取報(bào)警信息；包括傳統(tǒng)組態(tài)在內(nèi)的所有功能在內(nèi)，云平全可以實(shí)現(xiàn)，包括實(shí)時(shí)顯示查詢、歷史數(shù)據(jù)記錄、報(bào)警功能、趨勢(shì)圖、流程圖及報(bào)表等。

4 結(jié)束語

本論文根據(jù)金屬導(dǎo)體電化學(xué)腐蝕的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了一種新的接地網(wǎng)腐蝕電化學(xué)檢測(cè)方法；提出了修正線性極化法，利用腐蝕電位與極化電位的關(guān)系來測(cè)定金屬腐蝕速率的方案。利用網(wǎng)關(guān)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)儀數(shù)據(jù)經(jīng)無線通訊技術(shù)傳送到云端，實(shí)現(xiàn)了基于云平臺(tái)的在線查詢、歷史數(shù)據(jù)和報(bào)警顯示功能的監(jiān)測(cè)平臺(tái)?；谠破脚_(tái)的接地網(wǎng)腐蝕監(jiān)測(cè)系統(tǒng)為接地網(wǎng)的定期檢測(cè)提供了一種快速有效的手段，全面提高了接地網(wǎng)腐蝕狀態(tài)檢測(cè)的自動(dòng)化水平和巡檢工作效率、質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)

[1]季誠(chéng)，郝承磊，張秀麗，等.接地網(wǎng)腐蝕狀態(tài)電化學(xué)檢測(cè)傳感器的研制[J].華北電力技術(shù).

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[3]楊滔.接地網(wǎng)腐蝕狀態(tài)檢測(cè)及其壽命預(yù)測(cè)[D].湖南大學(xué)，2011.

金屬腐蝕與防護(hù)論文范文第4篇

實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：經(jīng)過處理的鋁合金表面形成熔凝層，表面粗糙度降低，而隨著脈沖電流增大，材料粗糙度由小變大。而隨著脈沖電子束轟擊次數(shù)的增多，材料粗糙度由小逐漸變大再逐漸變小。而隨著脈沖電壓增大，材料粗糙度逐漸變小。

關(guān)鍵詞：強(qiáng)流脈沖電子束； 鋁合金； 表面改性

引言

鋁合金具有質(zhì)量輕、耐腐蝕、外觀平整度好、容易制造復(fù)雜曲面、比強(qiáng)度高等優(yōu)點(diǎn)點(diǎn)，是工業(yè)中應(yīng)用最廣泛的一類有色金屬結(jié)構(gòu)材料，在航空、航天、汽車、機(jī)械制造、船舶及化學(xué)工業(yè)中已大量應(yīng)用[1-3]。強(qiáng)流脈沖電子束表面處理具有能量利用率高、工藝可控、無污染等優(yōu)點(diǎn)，能有效改變樣品表層的成分分布及顯微組織結(jié)構(gòu)，進(jìn)而提高材料的硬度、降低摩擦磨損及腐蝕等表面性能[4，5]。本文主要研究在不同電流，電壓和不同的脈沖轟擊次數(shù)下觀察表面形貌的變化，粗糙度的變化。

1. 實(shí)驗(yàn)材料及設(shè)備

1.1 樣品的制作及處理

取一塊7075鋁合金材料，表1為7075鋁合金的化學(xué)成分，通過手鋸切割成15mm寬13mm厚6mm左右的形狀后，用手工拋光先用80#砂紙初磨至試件平整后，再通過100#，240#，進(jìn)行初拋光，然后再用800#，1000#，1500#進(jìn)行精拋光，讓后把試樣放入式樣袋中，防止空氣氧化。

1.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備及參數(shù)

實(shí)驗(yàn)采用Nadezhda-2型強(qiáng)流脈沖電子束（HCPEB）系統(tǒng)，將10個(gè)試樣放入到脈沖電子束真空處理器當(dāng)中，分別用不同的電壓和電流對(duì)試樣進(jìn)行電子束表面處理，所采用的電壓為分別為11KV，12KV，13KV，14KV，所采用的電流分別為120A，140A，160A，180A然后采用適當(dāng)?shù)碾娏麟妷捍钆鋵?duì)試樣進(jìn)行轟擊實(shí)驗(yàn)，轟擊的次數(shù)分別為5次，10次，15次，轟擊處理完畢后將試樣取出，并標(biāo)上該試樣接受處理時(shí)的電壓，電流及次數(shù)，以為了與其他的各個(gè)試樣做比較，并裝袋封存。以下是進(jìn)行過脈沖電子束沖擊實(shí)驗(yàn)的試樣記錄。 表2 實(shí)驗(yàn)參數(shù)

Tab.2 Experimental parameter

2. 實(shí)驗(yàn)與結(jié)果分析

2.1 試樣處理后的截面組織變化

如圖1（b）所示，該圖片為脈沖電子束處理電壓為11kV，電流為160A，經(jīng)脈沖電子束轟擊次數(shù)為10次的試樣，最上部分為經(jīng)過轟擊的表面可稱為處理層，中間部分為受到脈沖電子束處理影響的熱影響層，最下層部分受到影響最小的原始層，其組織與原始樣相比沒有發(fā)生太大的變化，而熱影響層的組織有部分發(fā)生了變化，處理層的組織經(jīng)脈沖電子束轟擊后發(fā)生了很大的變化，表層大顆粒的碳化物發(fā)生部分或全部液相溶解，未熔碳化物顆粒彌散分布，均勻細(xì)小，并且組織偏析減少，表層組織均勻化。

2.2 表面形貌分析

2.2.1 實(shí)驗(yàn)參數(shù)對(duì)表面形貌的影響

如圖2所示，電流160A，電壓13kv，從a到c隨著脈沖的轟擊次數(shù)的增加，試樣的表面也變得細(xì)密光滑。

2.3 脈沖電子束對(duì)材料粗糙度的影響

2.3.1 不同電流對(duì)粗糙度的影響

圖3 粗糙度數(shù)值曲線

Fig.3 Roughness numerical curve

選取相同電壓，相同脈沖轟擊次數(shù)，不同電流的四個(gè)試驗(yàn)。將電壓同為13KV，脈沖轟擊次數(shù)為10次，電流分別為120A，140A，160A，180A的四個(gè)試樣進(jìn)行粗糙度分析。用RM-20袖珍式粗糙度儀對(duì)四個(gè)試件進(jìn)行測(cè)試，電流120A時(shí)的粗糙度測(cè)得為0.8，電流為140A時(shí)的粗糙度測(cè)得為1.8，電流為160A時(shí)的粗糙度測(cè)得為4.1，電流為180A時(shí)的粗糙度測(cè)得為3.3（如圖3所示）。

2.3.2 不同電壓對(duì)粗糙度的影響

圖4 粗糙度數(shù)值曲線

Fig.4 Roughness numerical curve

選取相同電流，相同脈沖轟擊次數(shù)，不同電壓的四個(gè)試驗(yàn)。將電流同為160A，脈沖轟擊次數(shù)為10次，電流分別為11kV，12kV，13kV，14kV的四個(gè)試樣進(jìn)行粗糙度分析。用RM-20袖珍式粗糙度儀對(duì)四個(gè)試件進(jìn)行測(cè)試，電壓11KV時(shí)的粗糙度測(cè)得為3.0，電壓12kV時(shí)的粗糙度測(cè)得為3.2，電壓13KV時(shí)的粗糙度測(cè)得為4.1，電流為14kV時(shí)的粗糙度測(cè)得為2.4（如圖4所示）。

2.3.3 不同脈沖轟擊次數(shù)對(duì)粗糙度的影響

圖5 粗糙度曲線

Fig.5 Roughness curve

取相同電流，相同電壓，不同脈沖轟擊次數(shù)的三個(gè)試驗(yàn)。將電流同為160A，電壓為13KV，脈沖轟擊次數(shù)分別為5，10，15次的三個(gè)試樣進(jìn)行粗糙度分析。用RM-20袖珍式粗糙度儀對(duì)三個(gè)試件進(jìn)行測(cè)試，脈沖轟擊次數(shù)為5次時(shí)的粗糙度測(cè)得為2.1，脈沖轟擊次數(shù)為10次時(shí)的粗糙度測(cè)得為4.1，脈沖轟擊次數(shù)為15次時(shí)的粗糙度測(cè)得為2.7（如圖5所示）。

2.4 脈沖電子束對(duì)對(duì)材料顯微硬度的影響

為了研究脈沖電子束對(duì)7075合金材料的顯微硬度的影響，取13kV 160A脈沖次數(shù)分別為5次，10次，15次的三個(gè)試樣，對(duì)脈沖次數(shù)不同的三個(gè)試樣進(jìn)行硬度測(cè)試，數(shù)值分別是165、192、238。

圖6 硬度曲線

Fig.6 Hardness curve

根據(jù)以上這個(gè)圖形，我們可以得出，經(jīng)過不同次數(shù)的脈沖電子束轟擊次數(shù)后其顯微硬度發(fā)生了變化，隨著次數(shù)增多，顯微硬度在一定范圍內(nèi)都得到了不同程度的提高。

3.結(jié) 論

3.1 強(qiáng)流脈沖電子束改變了鋁合金材料的表面形貌組織，并且在電子束轟擊中心區(qū)域的表面形貌改變最大，出現(xiàn)了熔坑，經(jīng)轟擊后表面組織偏析減少使基體均勻化。

3.2 強(qiáng)流脈沖電子束對(duì)材料的顯微硬度有很大的影響，在離處理中心區(qū)近百微米范圍內(nèi)的顯微硬度都得到了不同程度的提高，且離中心區(qū)域越近的地方硬度提高的效果更好。并且隨著脈沖次數(shù)的增多，硬度值能夠提高的程度更大。

3.3 鋁合金材料經(jīng)過強(qiáng)流脈沖電子束處理，表面粗糙度降低，隨著脈沖電子束電流增大，材料粗糙度由小變大。而隨著脈沖電子束轟擊次數(shù)的增多，材料粗糙度由小逐漸變大再逐漸變小。而脈沖電子束電壓增大，材料粗糙度逐漸變小。

參考文獻(xiàn)

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[3] 吳敏，孫勇.鋁及其合金表面處理的研究現(xiàn)狀[J].表面技術(shù)，2003.32（3） ：13-151

金屬腐蝕與防護(hù)論文范文第5篇

關(guān)鍵詞：接地裝置；運(yùn)行管理

一、前言

電是生活中不可缺少的一部分，生活上所有使用電源的電器都需要電，工業(yè)中電是經(jīng)濟(jì)前行的動(dòng)力，大中小型設(shè)備都需要電的啟動(dòng)，是工業(yè)的血液，比如就拿我礦來說吧，大到提升機(jī)、通風(fēng)壓風(fēng)機(jī)，小到職工宿舍照明、礦燈的充電，樣樣都離不開電。

但是有句話說得好“電看不到，摸不著”當(dāng)電氣設(shè)備的絕緣損壞時(shí)，可能使正常不帶電的金屬外殼或支架帶電，如果人身觸及這些帶電的金屬外殼或支架，便會(huì)發(fā)生觸電事故，危及生命危險(xiǎn)及安全生產(chǎn)。

為了防止這種觸電事故，應(yīng)采取有效的保護(hù)接地措施，既將正常時(shí)不帶電的金屬外殼和支架接地，確保人身安全。哪什么是接地？什么是接地保護(hù)裝置？接下來我我們就來一一了解什么是接地裝置、接地裝置的標(biāo)準(zhǔn)以及接地裝置的運(yùn)行管理。

二、接地裝置的概念

電氣設(shè)備的任何部分與大地（土壤）間作良好的電氣連接稱為接地。

接地是確保電氣設(shè)備正常工作和安全防護(hù)的重要措施。電氣設(shè)備接地通過接地裝置實(shí)施。接地裝置由接地體和接地線組成。與土壤直接接觸的金屬體稱為接地體；連接電氣設(shè)備與接地體之間的導(dǎo)線（或?qū)w）稱為接地線。用來實(shí)現(xiàn)電氣設(shè)備外殼或支架接地的引線和接地極，稱為接地裝置。

三、接地的類型

（1）工作接地為滿足電力系統(tǒng)或電氣設(shè)備的運(yùn)行要求，而將電力系統(tǒng)的某一點(diǎn)進(jìn)行接地，稱為工作接地，如電力系統(tǒng)的中性點(diǎn)接地；

（2）防雷接地為防止雷電過電壓對(duì)人身或設(shè)備產(chǎn)生危害，而設(shè)置的過電壓保護(hù)設(shè)備的接地，稱為防雷接地，如避雷針、避雷器的接地；

（3）保護(hù)接地為防止電氣設(shè)備的絕緣損壞，將其金屬外殼對(duì)地電壓限制在安全電壓內(nèi)，避免造成人身電擊事故，將電氣設(shè)備的外露可接近導(dǎo)體部分接地，稱為保護(hù)接地，如： ①電機(jī)、變壓器、照明器具、手持式或移動(dòng)式用電器具和其他電器的金屬底座和外殼；②電氣設(shè)備的傳動(dòng)裝置；③配電、控制和保護(hù)用的盤（臺(tái)、箱）的框架；④交直流電力電纜的構(gòu)架、接線盒和終端盒的金屬外殼、電纜的金屬護(hù)層和穿線的鋼管；⑤室內(nèi)、外配電裝置的金屬構(gòu)架或鋼筋混凝土構(gòu)架的鋼筋及靠近帶電部分的金屬遮攔和金屬門；⑥架空線路的金屬桿塔或鋼筋混凝土桿塔的鋼筋以及桿塔上的架空地線、裝在桿塔上的設(shè)備的外殼及支架；⑦變（配）電所各種電氣設(shè)備的底座或支架；⑧民用電器的金屬外殼，如洗衣機(jī)、電冰箱等。

（4）重復(fù)接地在低壓配電系統(tǒng)的TN-C系統(tǒng)中，為防止因中性線故障而失去接地保護(hù)作用，造成電擊危險(xiǎn)和損壞設(shè)備，對(duì)中性線進(jìn)行重復(fù)接地。TN-C系統(tǒng)中的重復(fù)接地點(diǎn)為：①架空線路的終端及線路中適當(dāng)點(diǎn)；②四芯電纜的中性線；③電纜或架空線路在建筑物或車間的進(jìn)線處；④大型車間內(nèi)的中性線宜實(shí)行環(huán)形布置，并實(shí)行多點(diǎn)重復(fù)接地；

（5）防靜電接地為了消除靜電對(duì)人身和設(shè)備產(chǎn)生危害而進(jìn)行的接地，如將某些液體或氣體的金屬輸送管道或車輛的接地；

（6）屏蔽接地為防止電氣設(shè)備因受電磁干擾，而影響其工作或?qū)ζ渌O(shè)備造成電磁干擾的屏蔽設(shè)備的接地。

四、電氣設(shè)備接地技術(shù)原則

（1）為保證人身和設(shè)備安全，各種電氣設(shè)備均應(yīng)根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB14050《系統(tǒng)接地的形式及安全技術(shù)要求》進(jìn)行保護(hù)接地。保護(hù)接地線除用以實(shí)現(xiàn)規(guī)定的工作接地或保護(hù)接地的要求外，不應(yīng)作其它用途。

（2）不同用途和不同電壓的電氣設(shè)備，除有特殊要求外，一般應(yīng)使用一個(gè)總的接地體，按等電位聯(lián)接要求，應(yīng)將建筑物金屬構(gòu)件、金屬管道（輸送易燃易爆物的金屬管道除外）與總接地體相連接。

（3）人工總接地體不宜設(shè)在建筑物內(nèi)，總接地體的接地電阻應(yīng)滿足各種接地中最小的接地電阻要求。

（4）有特殊要求的接地，如弱電系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)及中壓系統(tǒng)，為中性點(diǎn)直接接地或經(jīng)小電阻接地時(shí)，應(yīng)按有關(guān)專項(xiàng)規(guī)定執(zhí)行。

五、接地裝置的技術(shù)要求

1.變電所的接地裝置

（1）變電所的接地裝置的接地體應(yīng)水平敷設(shè)。其接地體采用長(zhǎng)度為2.5m、直徑不小于12mm的圓鋼或厚度不小于4mm的角鋼，或厚度不小于4mm的鋼管，并用截面不小于25mm×4mm的扁鋼相連為閉合環(huán)形，外緣各角要做成弧形。

（2）接地體應(yīng)埋設(shè)在變所墻外，距離不小于3m，接地網(wǎng)的埋設(shè)深度應(yīng)超過當(dāng)?shù)貎鐾翆雍穸?，最小埋設(shè)深度不得小于0.6m.

（3）變電所的主變壓器，其工作接地和保護(hù)接地，要分別與人工接地網(wǎng)連接。

（4）避雷針（線）宜設(shè)獨(dú)立的接地裝置。

2.易燃易爆場(chǎng)所的電氣設(shè)備的保護(hù)接地

（1）易燃易爆場(chǎng)所的電氣設(shè)備、機(jī)械設(shè)備、金屬管道和建筑物的金屬結(jié)構(gòu)均應(yīng)接地，并在管道接頭處敷設(shè)跨接線。

（2）在1kV以下中性點(diǎn)接地線路中，當(dāng)線路過電流保護(hù)為熔斷器時(shí)，其保護(hù)裝置的動(dòng)作安全系數(shù)不小于4，為斷路器時(shí)，動(dòng)作安全系數(shù)不小于2.

（3）接地干線與接地體的連接點(diǎn)不得少于2個(gè)，并在建筑物兩端分別與接地體相連。

（4）為防止測(cè)量接地電阻時(shí)產(chǎn)生火花引起事故，需要測(cè)量時(shí)應(yīng)在無爆炸危險(xiǎn)的地方進(jìn)行，或?qū)y(cè)量用的端鈕引至易燃易爆場(chǎng)所以外地方進(jìn)行。

3.直流設(shè)備的接地

由于直流電流的作用，對(duì)金屬腐蝕嚴(yán)重，使接觸電阻增大，因此在直流線路上裝設(shè)接地裝置時(shí)，必須認(rèn)真考慮以下措施。

（1）對(duì)直流設(shè)備的接地，不能利用自然接地體作為PE線或重復(fù)接地的接地體和接地線，且不能與自然接地體相連。

（2）直流系統(tǒng)的人工接地體，其厚度不應(yīng)小于5mm，并要定期檢查侵蝕情況。

4.手持式、移動(dòng)式電氣設(shè)備的接地

手持式、移動(dòng)式電氣設(shè)備的接地線應(yīng)采用軟銅線，其截面不小于1.5 mm2，以保證足夠的機(jī)械強(qiáng)度。接地線與電氣設(shè)備或接地體的連接應(yīng)采用螺栓或?qū)Ｓ玫膴A具，保證其接觸良好，并符合短路電流作用下動(dòng)、熱穩(wěn)定要求。

5.煤礦井下接地的要求

井下各種電氣設(shè)備雖然都裝了單獨(dú)的接地體，但當(dāng)人體觸及帶電外殼時(shí)，并不能消除電的危險(xiǎn)。為了防止不同電氣設(shè)備的不同相同時(shí)碰殼所帶來的危險(xiǎn)，就必須采用共同接地線，不同相同時(shí)接地時(shí)會(huì)在共同接地線上形成較大的短路電流，使短路保護(hù)可靠作用，切斷電源。

《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定：

第四百八十二條、電壓在36V以上的和由于絕緣損壞可能帶有危險(xiǎn)電壓的電氣設(shè)備的金屬外殼、構(gòu)架、鎧裝電纜的鋼帶（或鋼絲）、鉛

（二）裝有電氣設(shè)備的硐室和單獨(dú)裝設(shè)的高壓電氣設(shè)備皮或屏蔽護(hù)套等必須有保護(hù)接地

煤礦井下保護(hù)接地系統(tǒng)由主接地極、局部接地極（即單獨(dú)接地體）、接地母線、輔助接地母線、接地導(dǎo)線和連接導(dǎo)線組成。煤礦井下的共同接地線是利用鎧裝電纜的金屬鋼帶和橡套電纜的接地芯線，把井下所有的接地裝置和移動(dòng)設(shè)備的外殼連接起來后，再與水倉(cāng)中的主接地極相連，構(gòu)成井下總接地網(wǎng)。主接地極在主、副水倉(cāng)中各設(shè)一個(gè)，以保證清理水倉(cāng)時(shí)，另一個(gè)仍起作用。主接地極一般采用厚度不小于5mm，面積不小于0.75的鋼板制成。局部接地極一般采用1.5m長(zhǎng)，直徑為35mm以上的鍍鋅鋼管，打入潮濕的地中，或用面積不小于0.6、厚度不小于3mm的鍍鋅鋼板埋在巷道的水溝里。

《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定：

第四百八十三條、接地網(wǎng)上任一保護(hù)接地點(diǎn)的接地電阻值不得超過2Ω。每一移動(dòng)式和手持式電氣設(shè)備至局部接地極之間的保護(hù)接地用的電纜芯線和接地連接導(dǎo)線的電阻值，都不得超過1Ω。

第四百八十四條、所有電氣設(shè)備的保護(hù)接地裝置（包括電纜的鎧裝、鉛皮、接地芯線）和局部接地裝置，應(yīng)與主接地極連接成一個(gè)總接地網(wǎng)。

主接地極應(yīng)在主副水倉(cāng)各設(shè)埋設(shè)1塊。主接地極應(yīng)用耐腐蝕的鋼板制成，其面積不得小于0.75、厚度不得小于5mm.

在鉆孔中敷設(shè)的電纜不能與主接地極連接時(shí)，應(yīng)單獨(dú)形成一分區(qū)接地網(wǎng)，其接地電阻阻值不得超過2Ω。

第四百八十五條、下列地點(diǎn)應(yīng)裝設(shè)局部接地極

第一，采區(qū)變電所（包括移動(dòng)變電站和移動(dòng)變壓器）

第二，低壓配電點(diǎn)活裝有3臺(tái)以上的電氣設(shè)備的地點(diǎn)

第三，無低壓配電點(diǎn)的采煤機(jī)工作面的運(yùn)輸巷、回風(fēng)巷、集中運(yùn)輸巷（膠帶運(yùn)輸巷）以及由變電所單獨(dú)供電的掘進(jìn)工作面，至少應(yīng)分別設(shè)置一個(gè)局部接地極。

第四，連接高壓動(dòng)力電纜的金屬鏈接裝置

局部接地極可設(shè)置于巷道水溝內(nèi)或其他就近的潮濕處。設(shè)置在水溝中的局部接地極應(yīng)用面積不小于0.6、厚度不小于3mm的鋼板活具有同等有效面積的鋼管制成，并應(yīng)平放于水溝深處。設(shè)置在其他地點(diǎn)的局部接地極，可用直徑不小于35mm、長(zhǎng)度不小于1.5m的鋼管制成，管上應(yīng)至少鉆20個(gè)直徑不小于5mm的透孔，并垂直全部埋入底板；也可用直徑不小于22mm、長(zhǎng)度為1m的2根鋼管制成，每根鋼管上應(yīng)鉆10個(gè)直徑不小于5mm的透孔，2根鋼管相距不得小于5m，并聯(lián)后垂直埋入底板，垂直埋深不得小于0.75m。

第四百八十六條、連接主接地極的接地母線，應(yīng)采用截面不小于50 mm2的銅線，或截面不小于100 mm2的鍍鋅鐵線，或厚度不小于4mm、截面不小于100 mm2的扁鋼。

電氣設(shè)備的外殼與接地母線或局部接地極的連接，電纜連接裝置兩頭的鎧裝、鉛皮的連接，應(yīng)采用截面不小于25 mm2的銅線，或截面不小于50 mm2的鍍鋅鐵線，活厚度不小于4mm、截面不小于50 mm2的扁鋼。

第四百八十七條、橡套電纜的接地芯線，除用作監(jiān)測(cè)接地回路外，不得兼作接地用。

六、接地裝置運(yùn)行

接地裝置運(yùn)行中，接地線和接地體會(huì)因外力破壞或腐蝕而損傷或斷裂，接地電阻也會(huì)隨土壤變化而發(fā)生變化，因此，必須對(duì)接地裝置定期進(jìn)行檢查和試驗(yàn)

（1）檢查周期：

①變電所的接地裝置一般每年檢查一次；②根據(jù)車間或建筑物的具體情況，對(duì)接地線的運(yùn)行情況一般每年檢查1～2次；③各種防雷裝置的接地裝置每年在雷雨季前檢查一次。④對(duì)有腐蝕性土壤的接地裝置，應(yīng)根據(jù)運(yùn)行情況一般每3～5年對(duì)地面下接地體檢查一次；⑤手持式、移動(dòng)式電氣設(shè)備的接地線應(yīng)在每次使用前進(jìn)行檢查；⑥接地裝置的接地電阻一般1～3年測(cè)量一次。

（2）檢查項(xiàng)目：

①檢查接地裝置的各連接點(diǎn)的接觸是否良好，有無損傷、折斷和腐蝕現(xiàn)象。②對(duì)含有重酸、堿、鹽等化學(xué)成分的土壤地帶（一般可能為化工生產(chǎn)企業(yè)、藥品生產(chǎn)企業(yè)及部分食品工業(yè)企業(yè)）應(yīng)檢查地面下500mm以上部位的接地體的腐蝕程度。③在土壤電阻率最大時(shí)（一般為雨季前）測(cè)量接地裝置的接地電阻，并對(duì)測(cè)量結(jié)果進(jìn)行分析比較。④電氣設(shè)備檢修后，應(yīng)檢查接地線連接情況，是否牢固可靠。⑤檢查電氣設(shè)備與接地線連接、接地線與接地網(wǎng)連接、接地線與接地干線連接是否完好。

七、接地裝置的接地電阻值不符合要求時(shí)的改進(jìn)措施：

（1）增加接地體的總長(zhǎng)度或增加垂直接地體的數(shù)量。

（2）在接地體周圍更換土壤電阻率低的土，如黃粘土、黑土（土壤電阻率在50Ω以下）。

（3）采用化學(xué)降阻劑，處理接地體。

八、結(jié)束語

在現(xiàn)實(shí)生活中越來越多地出現(xiàn)用電事故，究其主要原因，大多是因?yàn)槿藗儾恢匾曤姎庠O(shè)備接地裝置的運(yùn)行和維護(hù)，所以有必要進(jìn)行探討以引起人們的警覺。有必要的保證接地系統(tǒng)的完整和完善，通過對(duì)本人實(shí)習(xí)的龍王莊煤礦35KV變電站的接地系統(tǒng)的檢查，并實(shí)地測(cè)量了其接地電阻，都符合標(biāo)準(zhǔn)！能保證供電的要求以及全礦的安全用電。另外在低壓配電系統(tǒng)中，有接地要求的單相設(shè)備，應(yīng)用三孔插座，不得使用兩孔插座，三孔插座也不得用于三相電源的設(shè)備。使用雙孔插座時(shí)，接線應(yīng)正確，將插座上的電源中性線的孔和接地的孔用導(dǎo)線分別連接到工作中性線（N）和保護(hù)線（PE）上，不得將插座上的電源中性線的孔和接地線串聯(lián)，以防止中性線松落時(shí)，設(shè)備外殼帶電危及人身安全。還有杜絕習(xí)慣性違章，嚴(yán)格按照操作規(guī)程來進(jìn)行電氣設(shè)備的操作。生命短暫，請(qǐng)珍愛生命！

參考文獻(xiàn)：

[1]國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB14050《系統(tǒng)接地的形式及安全技術(shù)要求》

[2]《煤礦安全規(guī)程》2010版