周　蜜，王建國(guó)，張　予，胡丹輝，樊亞?wèn)|，蔡　力

(1. 武漢大學(xué) 電氣工程學(xué)院， 武漢 430072； 2. 國(guó)網(wǎng)湖北省電力公司電力科學(xué)研究院， 武漢 430077)

?

鋼質(zhì)接地材料電偶加速腐蝕評(píng)價(jià)方法

周蜜1，王建國(guó)1，張予2，胡丹輝2，樊亞?wèn)|1，蔡力1

(1. 武漢大學(xué) 電氣工程學(xué)院， 武漢 430072； 2. 國(guó)網(wǎng)湖北省電力公司電力科學(xué)研究院， 武漢 430077)

開展接地材料腐蝕特性評(píng)價(jià)技術(shù)研究有助于了解鋼質(zhì)接地網(wǎng)土壤中的腐蝕規(guī)律和特性，有利于材料合理選材和截面選擇。開展了鍍鋅鋼接地材料電偶加速腐蝕評(píng)價(jià)方法的研究。結(jié)果表明，鍍鋅鋼-黃銅電偶對(duì)金屬間的電位差、金屬電極的極化行為、陰陽(yáng)極面積比等是影響腐蝕實(shí)驗(yàn)結(jié)果的關(guān)鍵因素。電偶作用陰陽(yáng)極間距與鍍鋅鋼材料腐蝕量近似呈線性關(guān)系。隨陰陽(yáng)極面積比的增大，鍍鋅鋼接地材料的電偶腐蝕明顯加劇。電偶加速腐蝕實(shí)驗(yàn)結(jié)果受含水量的變化的影響非常顯著，非含水飽和土壤中電偶腐蝕率高于含水飽和土壤。鍍鋅鋼接地材料電偶腐蝕定量評(píng)價(jià)應(yīng)固定電極材料、陰陽(yáng)極間距、陰陽(yáng)極面積比等關(guān)鍵試驗(yàn)參數(shù)，電偶加速腐蝕試驗(yàn)不宜在非含水飽和土壤中進(jìn)行。

鍍鋅鋼；黃銅；土壤；加速腐蝕；電偶腐蝕

0　引　言

接地網(wǎng)安全是電力系統(tǒng)安全可靠運(yùn)行的重要保障。我國(guó)電力系統(tǒng)接地網(wǎng)材料主要為鋼質(zhì)材料，普遍采用熱鍍鋅方式提高接地網(wǎng)耐蝕性能。GB50169及DL/T621要求接地裝置的防腐蝕設(shè)計(jì)宜按當(dāng)?shù)氐母g數(shù)據(jù)進(jìn)行，使接地裝置的設(shè)計(jì)使用年限與地面工程的設(shè)計(jì)使用年限相當(dāng)，而實(shí)際工作中往往缺乏系統(tǒng)的當(dāng)?shù)馗g數(shù)據(jù)[1-4]。

金屬材料腐蝕性評(píng)價(jià)有利于材料合理選材和截面選擇。通過(guò)野外埋設(shè)試驗(yàn)測(cè)量金屬材料在土壤中腐蝕速度是金屬材料腐蝕研究的傳統(tǒng)方法[5-8]，我國(guó)材料腐蝕試驗(yàn)網(wǎng)站等科研基礎(chǔ)觀測(cè)平臺(tái)一直在開展不同環(huán)境下不同材料的埋樣試驗(yàn)。受試驗(yàn)站分布、較長(zhǎng)的埋樣時(shí)間及埋樣數(shù)量的限制，試驗(yàn)數(shù)據(jù)有待進(jìn)一步積累。

實(shí)驗(yàn)室模擬腐蝕試驗(yàn)具有試驗(yàn)條件易于控制、試驗(yàn)時(shí)間相對(duì)較短等優(yōu)點(diǎn)[9]，但存在將電化學(xué)方法測(cè)定的腐蝕速度與來(lái)自實(shí)際的腐蝕檢測(cè)方法得到的腐蝕數(shù)據(jù)(如質(zhì)量損失檢測(cè))聯(lián)系起來(lái)的問(wèn)題。如何從短期的加速腐蝕試驗(yàn)結(jié)果預(yù)測(cè)材料在土壤環(huán)境中長(zhǎng)期腐蝕速度是近年研究熱點(diǎn)。

兩種或兩種以上金屬在電解質(zhì)溶液中，或同種金屬在不同狀態(tài)或不同組成電解質(zhì)溶液中，直接接觸或通過(guò)金屬導(dǎo)體連接構(gòu)成回路，就構(gòu)成了電偶電池。電偶對(duì)中腐蝕電位較負(fù)的金屬成為電偶對(duì)中的陽(yáng)極而被加速腐蝕，而電偶對(duì)中腐蝕電位較正的金屬成為電偶對(duì)中的陰極而得到保護(hù)。土壤電偶加速腐蝕試驗(yàn)利用陽(yáng)極金屬和陰極金屬電偶對(duì)在土壤中的短接，組成電偶腐蝕電池，加大陽(yáng)極試片在土壤介質(zhì)中的腐蝕速度。

電偶對(duì)之間的距離和面積比等對(duì)電偶對(duì)腐蝕行為有重要的影響。Arya和Vassie[10]在研究3%NaCl溶液中電偶對(duì)之間距離對(duì)電偶電流密度的影響時(shí)，發(fā)現(xiàn)在給定陰陽(yáng)極面積比的條件下，電偶對(duì)間距對(duì)電偶電流密度有明顯影響。Song等[11]在對(duì)AZ91D鎂合金分別與鋁合金、鐵、鋅之間的電偶腐蝕行為的研究中，也發(fā)現(xiàn)電偶電流密度與陰陽(yáng)極接觸處距離密切相關(guān)。當(dāng)陽(yáng)極面積不變時(shí)，隨著陰極面積的增大，陰極電流增加，陽(yáng)極金屬的腐蝕速度會(huì)加快。張艷成等[12]曾研究3.5%NaCl溶液中帶銹鑄鐵和304不銹鋼之間的電偶腐蝕效應(yīng)，顯示隨著面積比增大電偶腐蝕效應(yīng)會(huì)增大。在土壤中開展的鋼質(zhì)材料電偶加速腐蝕試驗(yàn)報(bào)道不多[13]。Escalante[14]發(fā)現(xiàn)彼此分開30cm，埋在深度為0.8m的鋅/不銹鋼電偶對(duì)中，電偶電流能反映整個(gè)埋設(shè)過(guò)程中土壤環(huán)境以及電極表面的變化。

針對(duì)我國(guó)電力系統(tǒng)使用最廣泛的熱鍍鋅鋼接地材料，開展接地材料腐蝕特性和評(píng)價(jià)技術(shù)研究，有助于了解和掌握鋼質(zhì)接地材料在土壤中的腐蝕規(guī)律和特性，并針對(duì)實(shí)際工程應(yīng)用需求開展性能評(píng)價(jià)和腐蝕定量校核，可以為接地工程的合理選材、正確用材、防腐措施以及標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的制定提供科學(xué)依據(jù)。本文開展了鍍鋅鋼接地材料電偶加速腐蝕評(píng)價(jià)方法的研究，針對(duì)評(píng)價(jià)方法中電極材料、陰陽(yáng)極間距、陰陽(yáng)極面積比、土壤含水量等關(guān)鍵因素對(duì)加速腐蝕試驗(yàn)結(jié)果的影響，開展了系統(tǒng)研究。

1　實(shí)　驗(yàn)

電偶加速腐蝕中陰極材料選用黃銅，其化學(xué)成分Cu為67%，Pb為0.03%，P為0.01%，F(xiàn)e為0.1%，Sb為0.005%，Bi為0.005%，雜質(zhì)<0.3%，余量為Zn。陽(yáng)極材料為待研究鍍鋅鋼材料，尺寸為10mm×10mm×6mm，熱鍍鋅層厚度為89μm，鋼基體化學(xué)成分C為0.13%，Si為0.19%，Mn為0.45%，P為0.02%，S為0.034%，Pb為0.005%，余量為Fe。鋼基體密度7.85g/cm3，屈服強(qiáng)度335N/mm2，抗拉強(qiáng)度460N/mm2。

設(shè)計(jì)陰陽(yáng)極面積比為1∶1，2∶1，5∶1，10∶1，20∶1和30∶1的電偶對(duì)，制作陰極黃銅的尺寸依次為10mm×10mm×6mm，20mm×10mm×6mm，25mm×20mm×6mm，50mm×20mm×6mm，50mm×40mm×6mm，60mm×50mm×6mm，黃銅工作面采用400#水砂紙打磨去除氧化層。陰陽(yáng)極材料背面焊接帶絕緣護(hù)套銅導(dǎo)線，非工作面均采用環(huán)氧樹脂封裝。試驗(yàn)中使用了兩種土樣，其基本性質(zhì)見(jiàn)表1所示。

表1　土樣性質(zhì)

注：*為質(zhì)量含水量，以下同。

采用三電極體系，黃銅片和鍍鋅鋼片為工作電極，飽和甘汞電極作為參比電極，電解池容積為1 000mL，采用恒溫水浴鍋控制試驗(yàn)體系溫度恒定為25 ℃。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，采用ZRA電偶腐蝕計(jì)分別記錄黃銅和鍍鋅鋼試樣的電偶電位Eg(耦合金屬在土壤中的腐蝕電位)和電偶電流Ig(流過(guò)陽(yáng)極和陰極的連接導(dǎo)線中的電流)，最短測(cè)量至600h直至數(shù)據(jù)穩(wěn)定。

根據(jù)法拉第定律，陽(yáng)極每溶解1mol的金屬，需通過(guò)nF庫(kù)倫的電量(n為電極反應(yīng)方程式中的得失電子數(shù)；F為法拉第常數(shù)，96 500C/mol)。若電流強(qiáng)度為I，通電時(shí)間為t，則通過(guò)的電荷量為It。如果金屬的原子量為M，則陽(yáng)極所溶解的金屬量Δm為

(1)

根據(jù)式(1)，電偶對(duì)中陽(yáng)極腐蝕量將與流過(guò)電偶對(duì)的電荷量成正比。

2　結(jié)果與討論

2.1陰陽(yáng)極間距影響

以表1土樣1為研究對(duì)象，采用電導(dǎo)率低于3μS/cm的去離子水將土壤配制成含水飽和狀態(tài)，此時(shí)土壤顆粒間所有孔隙都充滿水分，土壤表面被1層水膜覆蓋，含水量略>45%。固定陰陽(yáng)極面積比為20∶1，控制陰陽(yáng)極間距依次為2，4，6，8，10，12cm。投入電偶前的開路狀態(tài)下，測(cè)量陽(yáng)極鍍鋅鋼土壤中的腐蝕電位分別為-1.032，-1.066，-1.056，-1.003和-1.044V，陰極黃銅分別為-0.028，-0.016，-0.020，-0.012，-0.014和-0.051V。同種金屬在同一含水飽和土壤中的腐蝕電位略有差異，這與各自電極表面的微觀狀況有關(guān)。

電偶投入后的前1 000s內(nèi)，觀察到不同陰陽(yáng)極間距的含水飽和土壤中電偶對(duì)電偶電流及電偶電位變化見(jiàn)圖1所示。

圖1電偶對(duì)投入時(shí)不同陰陽(yáng)極間距的含水飽和土壤1中電偶對(duì)電偶電流及電偶電位變化

Fig1Influenceofthedistancebetweenanodeandcathodeongalvaniccurrentandgalvanicpotentialofthegalvaniccoupleinthewater-saturatedsoilintheinitial1 000s

當(dāng)電偶對(duì)剛投入時(shí)，電偶電流維持在數(shù)百μA量級(jí)，但隨時(shí)間增加，電偶電流開始迅速衰減變小。電偶對(duì)的電偶電位也逐漸由銅的腐蝕電位方向，逐漸向鍍鋅鋼的腐蝕電位方向偏移而發(fā)生負(fù)移。間距為10cm的電偶對(duì)的電偶電流分別在前200，400，500s內(nèi)高于間距為4，6和8cm電偶對(duì)的電偶電流，但500s后，電偶電流下降至圖1(a)中5條曲線最低。就總體趨勢(shì)而言，在給定陰陽(yáng)極面積比條件下，電偶對(duì)間距越大，電偶電流越小，電偶電位負(fù)移越快。

圖2為600h內(nèi)，不同陰陽(yáng)極間距的含水飽和土壤中電偶對(duì)電偶電流及電偶電位變化。全過(guò)程中電偶電流逐漸減小，大約在400h時(shí)，電偶電流穩(wěn)定在一較小水平處(數(shù)μA量級(jí))。電偶電位與電偶電流的變化曲線恰好相反，電偶電位雖有波動(dòng)，但試驗(yàn)過(guò)程中整體發(fā)生正移，這是因?yàn)殡S腐蝕進(jìn)行，金屬電極表面不斷覆蓋腐蝕產(chǎn)物，導(dǎo)致電極表面發(fā)生變化，直接影響陰極和陽(yáng)極金屬的極化狀態(tài)，通過(guò)耦合電位的變化影響了耦合電流的大小。圖3為600h內(nèi)不同陰陽(yáng)極間距的電偶對(duì)流過(guò)的電荷量，隨陰陽(yáng)極間距的減小，因電偶作用導(dǎo)致鍍鋅鋼材料腐蝕量近似呈線性關(guān)系增大。

圖2600h內(nèi)不同陰陽(yáng)極間距的含水飽和土壤1中電偶對(duì)電偶電流及電偶電位變化

Fig2Influenceofthedistancebetweenanodeandcathodeongalvaniccurrentandgalvanicpotentialofthegalvaniccoupleinthewater-saturatedsoilduringthe600hprocess

圖3600h不同陰陽(yáng)極間距黃銅-鍍鋅鋼電偶對(duì)流過(guò)電荷量

Fig3Influenceofthedistancebetweenanodeandcathodeonthechargetransferthroughthegalvaniccoupleofthegalvanizedsteelandbrassin600h

2.2陰陽(yáng)極面積比影響

以土樣2作為研究對(duì)象，配制含水量為飽和狀態(tài)(含水量略>40%)，陰陽(yáng)極間距固定為10cm。600h內(nèi)，陰陽(yáng)極面積比依次為30∶1，20∶1，10∶1，5∶1，2∶1和1∶1的黃銅-鍍鋅鋼電偶對(duì)電偶電流及電偶電位變化見(jiàn)圖4所示。隨著電偶中陰極對(duì)陽(yáng)極面積的比率增加，電偶電流逐漸增加，因此陽(yáng)極腐蝕電流密度增大。隨著試驗(yàn)進(jìn)行，電偶電流逐漸減小，500h后降到最低值并達(dá)到相對(duì)穩(wěn)定，此時(shí)電偶電流均不超過(guò)5μA。圖5為不同陰陽(yáng)極面積比下黃銅-鍍鋅鋼電偶對(duì)流過(guò)的電荷量，隨陰陽(yáng)極面積比增加，鍍鋅鋼材料腐蝕量顯著增大。

圖4600h不同陰陽(yáng)極面積比的含水飽和土壤中電偶對(duì)電偶電流及電偶電位變化

Fig4Influenceofthearearatioofcathodetoanodeongalvaniccurrentandgalvanicpotentialofthegalvaniccoupleinthewater-saturatedsoilduringthe600hprocess

圖5600h不同陰陽(yáng)極面積比黃銅-鍍鋅鋼電偶對(duì)電荷量

Fig5Influenceofthearearatioofcathodetoanodeonthechargetransferthroughthegalvaniccoupleofthegalvanizedsteelandbrassin600h

2.3土壤含水量影響

選取土樣1作為研究對(duì)象，配制含水量依次為10%，15%，20%，25%，30%以及含水飽和，固定陰陽(yáng)極面積比為20∶1，研究含水量對(duì)電偶腐蝕行為的影響。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中通過(guò)監(jiān)測(cè)重量的方式不斷補(bǔ)水以維持含水量穩(wěn)定。

電偶投入后的前1 000s內(nèi)，不同含水量的土樣1中電偶對(duì)電偶電流及電偶電位變化見(jiàn)圖6。與圖1對(duì)比可以發(fā)現(xiàn)，非含水飽和土壤中，電偶對(duì)剛投入時(shí)電偶電流僅維持在數(shù)十μA量級(jí)，隨時(shí)間增加，電偶電流未出現(xiàn)迅速衰減變小的現(xiàn)象。電偶對(duì)的電偶電位除在剛開始幾秒內(nèi)出現(xiàn)小幅波動(dòng)外，其后基本維持不變。圖6中含水飽和土壤中電偶對(duì)的電偶電流及電偶電位變化劇烈，與圖1中現(xiàn)象較為一致。1 000s內(nèi)，6種不同含水量土壤中，電偶對(duì)電偶電流的大小關(guān)系為含水飽和?含水量30%>含水量25%>含水量15%>含水量20%>含水量10%。

圖6電偶對(duì)剛投入時(shí)不同含水量的土樣1電偶對(duì)電偶電流及電偶電位變化

Fig6Influenceofwatercontentongalvaniccurrentandgalvanicpotentialofthegalvaniccoupleinsoilsample1intheinitial1 000s

圖7為600h內(nèi)，不同含水量的土樣1中電偶對(duì)電偶電流及電偶電位變化，隨時(shí)間增加，電偶對(duì)中電偶電流逐漸減小，大約300h后，電偶電流逐漸穩(wěn)定，其中非飽和土壤中未發(fā)現(xiàn)電偶電流類似飽和土壤中會(huì)出現(xiàn)穩(wěn)定的、接近于0的情況。對(duì)于電偶電位，非飽和土壤在一定范圍內(nèi)波動(dòng)，但未呈現(xiàn)整體負(fù)移或正移現(xiàn)象，而含水飽和土壤仍呈現(xiàn)出圖2或圖4中的電偶電位正移現(xiàn)象。因電偶作用導(dǎo)致陽(yáng)極鍍鋅鋼的溶解量為含水量25%(60.3C)>含水量30%(49.5C)>含水量15%(25.5C)>含水量20%(23.4C)>含水飽和土壤(18.3C)>含水量10%(8.0C)，總體趨勢(shì)是隨含水量增加，電偶腐蝕先增強(qiáng)后又逐漸減弱。

在土樣1中未發(fā)現(xiàn)含水量與電偶腐蝕之間出現(xiàn)清晰的規(guī)律，因此又以土樣2作為研究對(duì)象，進(jìn)一步分析土壤含水量對(duì)電偶腐蝕行為的影響，試驗(yàn)過(guò)程中記錄的黃銅-鍍鋅鋼電偶對(duì)電偶電流以及電偶電位變化見(jiàn)圖8。含水量為30%的土樣相比其它含水量土壤的電偶電流變化較為特殊，其維持較高的電偶電流(50μA以上)大約100h。

圖7600h不同含水量的土樣1中電偶對(duì)電偶電流及電偶電位變化

Fig7Influenceofwatercontentongalvaniccurrentandgalvanicpotentialofthegalvaniccoupleinsoilsample1duringthe600hprocess

圖8600h不同含水量土樣2中電偶對(duì)電偶電流及電偶電位變化

Fig8Influenceofwatercontentongalvaniccurrentandgalvanicpotentialofthegalvaniccoupleinsoilsample2duringthe600hprocess

相比含水飽和情況，非含水飽和土壤中未發(fā)現(xiàn)電偶電流出現(xiàn)穩(wěn)定的接近于0的情況，大致于200h后，電偶電流趨于穩(wěn)定。電偶電位隨開始時(shí)電偶電流的下降而小幅度上升，整體逐漸趨于穩(wěn)定值，也未見(jiàn)明顯正移或負(fù)移現(xiàn)象。600h后，非飽和土壤中黃銅-鍍鋅鋼電偶對(duì)電偶電流仍維持在某一較高水平。土樣2因電偶作用導(dǎo)致陽(yáng)極鍍鋅鋼的溶解量為含水量30%(71.7C)>含水量15%(68.2C)>含水量25%(58.4C)>含水量20%(35.9C)>含水飽和土壤(27.0C)>含水量10%(23.4C)。

通過(guò)在土樣1和2中研究含水量對(duì)電偶加速腐蝕試驗(yàn)的影響研究，可以看出，含水量的變化顯著影響電偶加速腐蝕量。含水量對(duì)電偶加速腐蝕試驗(yàn)結(jié)果的影響較為復(fù)雜，兩者之間不存在簡(jiǎn)單的關(guān)系。

600h后取出含水飽和土樣2的鍍鋅鋼試樣，采用荷蘭DEI公司Sirion200場(chǎng)發(fā)射掃描電子顯微鏡對(duì)腐蝕產(chǎn)物進(jìn)行形貌分析，圖9為典型SEM照片。經(jīng)電偶加速腐蝕形成的腐蝕產(chǎn)物膜不致密，且存在裂縫，對(duì)基體的保護(hù)性很差，土壤中腐蝕性離子可以通過(guò)裂縫滲入基體表面發(fā)生反應(yīng)而形成腐蝕。

圖9600h后電偶加速腐蝕后含水飽和土樣2中鍍鋅鋼試樣腐蝕產(chǎn)物SEM圖

Fig9SEMimageshowingthecorrosionlayerofgalvanizedsteelafterthe600hgalvaniccorrosioninsaturatedsoilsample2

4　結(jié)　論

(1)鍍鋅鋼-黃銅電偶對(duì)金屬間的電位差、金屬電極的極化行為、陰陽(yáng)極面積比和電偶電路中的內(nèi)阻、外阻等是影響腐蝕試驗(yàn)結(jié)果關(guān)鍵因素。電偶作用陰陽(yáng)極間距與鍍鋅鋼材料腐蝕量近似呈線性關(guān)系。隨陰陽(yáng)極面積比的增大，鍍鋅鋼接地材料的電偶腐蝕明顯加劇。

(2)電偶加速腐蝕實(shí)驗(yàn)結(jié)果受含水量的變化的影響非常顯著，非含水飽和土壤中電偶腐蝕率高于含水飽和土壤。鑒于在數(shù)百小時(shí)的長(zhǎng)試驗(yàn)時(shí)間內(nèi)保持含水量穩(wěn)定的困難，電偶加速腐蝕試驗(yàn)不宜在非含水飽和土壤中進(jìn)行。

(3)鍍鋅鋼接地材料電偶腐蝕定量評(píng)價(jià)應(yīng)固定電極材料、陰陽(yáng)極間距、陰陽(yáng)極面積比等關(guān)鍵試驗(yàn)參數(shù)。

[1]IEEEStandardNo.80.IEEEguideforsafetyinACsubstationgrounding[S].2000.

[2]McIntoshDH.Groundingwherecorrosionprotectionisrequired[J].IEEETransIndustryApplication，1982，IA-18(6)：600-607.

[3]McCaffertyE.Introductiontocorrosionscience[M].Springer，2010.

[4]GB50169-2006：Codeforconstructionandacceptanceofgroundingconnectionelectricequipmentinstallationengineering[S].Beijing：ChinaElectricityPress，2006.

GB50169-2006.電氣裝置安裝工程接地裝置施工及驗(yàn)收規(guī)范[S].北京：中國(guó)電力出版社，2006.

[5]RobergePR.Corrosionengineering：principlesandpractice[M].McGrawHillProfessional，2008.

[6]NeffD，DillmanncP，Bellot-GurletdL，etal.Corrosionofironarchaeologicalartefactsinsoil：characterisationofthecorrosionsystem[J].CorrosionScience，2005，47(2)：515-535.

[7]UsheraKM，KaksonenaAH，ColebI，etal.Criticalreview:Microbiallyinfluencedcorrosionofburiedcarbonsteelpipes[J].InternationalBiodeterioration&Biodegradation，2014，93：84-106.

[8]PeabodyAW.ControlofPipelineCorrosion(2ndEdition) [M].Houston，Texas：NACEPress，2001.

[9]FanXuan，WangJianguo，ZhouMi，etal.Corrosionrateevaluationforgroundinggridmaterialbylow-polarizationcurvemethod[J].ProceedingsoftheCSEE，2012，32(28)：192-198.

范璇，王建國(guó)，周蜜，等.接地材料腐蝕速度弱極化曲線評(píng)價(jià)方法 [J].中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào)， 2012，2(28)：192-198.

[10]AryaC，VassiePRW.Influenceofcathode-to-anodearearatioandseparationdistanceongalvaniccorrosioncurrentsofsteelinconcretecontainingchlorides[J].CementandConcreteResearch，1995，25(5)：989-998.

[11]SongG，JohannessonB，HapugodaS，etal.GalvaniccorrosionofmagnesiumalloyAZ91Dincontactwithanaluminiumalloy,steelandzinc[J].CorrosionScience，2004，46(4)：955-977.

[12]ZhangYancheng，WuYinshun，ZhangJian.Galvaniccorrosionofrustycastironand304stainlesssteel[J].CorrosionScienceandProtectionTechnology，2001，13(2)：66-70.

張艷成，吳蔭順，張健.帶銹鑄鐵與304不銹鋼的電偶腐蝕 [J].腐蝕科學(xué)與防護(hù)技術(shù)，2001，13(2)：66-70.

[13]RomanoffM.Undergroundcorrosion，nationalbureauofstandardscircular579 [M].Washington：UnitedStatesGovernmentPrintingOffice，1957.

[14]EscalanteE.Measuringthecorrosionofmetalsinsoil[M].CorrosionTestingandEvaluation：SilverAnniversaryVolume，STP1000，Philadelphia：AmericanSocietyforTestingandMaterials, 1990：112-124.

Acceleratedgalvaniccorrosionevaluationmethodofgalvanizedsteelgroundingmaterial

ZHOUMi1，WANGJianguo1，ZHANGYu2，HUDanhui2，F(xiàn)ANYadong1，CAILi1

(1.SchoolofElectricalEngineering，WuhanUniversity，Wuhan430072，China；2.ElectricPowerResearchInstitute，StateGridHubeiElectricPowerCompany，Wuhan430072，China)

Corrosioncharacteristicevaluationtechnology,asanaidedtooltostudysoilcorrosionofgroundingmaterials,isofimportancetoselectionofmaterialtypeanddesignofcrosssection.Acceleratedgalvaniccorrosiontestinsoil,withthegalvaniccoupleofthegalvanizedsteel(anode)andbrass(cathode),wasconductedinthispaper.Resultsshowthatthekeyfactorsofgalvaniccorrosionincludethepotentialdifferencebetweenanodeandcathode,thepolarizationbehaviorofthegalvaniccouple,andthearearatioofcathodetoanode,etc.Aroughlylinearincreaseincorrosionwasobservedasthedistanceofcoupledecreased.Withtheincreaseofthearearatioofcathodetoanode,thegalvaniccorrosionratewasobviouslyaccelerated.Thewaterinsoilexerteddominantcontrolovergalvaniccorrosionand,generally,thecorrosionrateofgalvaniccoupleinwater-saturatedsoilwaslargerthanthatinnon-saturatedsoil.Therefore,concerningthequantitativeevaluationofgalvanizedsteelcorrosioninsoilusingtheacceleratedgalvaniccorrosionmethod,theelectrodematerialtype,thegalvaniccoupledistance,andthearearatioofelectrodes,etc.,shouldbefixed.Acceleratedgalvaniccorrosiontestisnotsuitabletobecarriedoutinnon-saturatedsoil.

galvanizedsteel;brass;soil;acceleratedcorrosion;galvaniccorrosion

1001-9731(2016)08-08191-05

國(guó)家電網(wǎng)公司指南項(xiàng)目《重工業(yè)污染區(qū)輸電線路桿塔和接地網(wǎng)腐蝕防治技術(shù)研究與示范》(GY71-12-006)

2015-07-10

2015-09-11 通訊作者：王建國(guó)，E-mail:wjg@whu.edu.cn

周蜜(1986-)，男，湖北鄂州人，博士，副教授，主要從事雷電防護(hù)與接地技術(shù)研究。

TM241;TB31

ADOI:10.3969/j.issn.1001-9731.2016.08.034