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随着电力行业的快速发展,我国发电装机容量与现有水平相比将会有大幅度的增长,因此对于电网的安全运行要求也将更加严格,作为送变电系统中重要组成部分的接地网,其易发生腐蚀并引发事故危害到电网的稳定运行,其腐蚀问题已成为人们关注的焦点,而作为我国西部大开发的重要组成部分,宁夏地区变电站接地网的腐蚀防护问题也引起了人们的重视。本文以宁夏地区高电阻率土壤为介质,针对20G、Q235钢及镀锌钢,通过土壤埋片实验和电化学实验,研究不同值的含水率、Cl-、SO42-浓度对三种接地钢材的腐蚀速率和电化学性能的影响,采用扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)及X射线衍射仪(XRD)对腐蚀产物的形貌及成分进行表征与分析,对不同条件下的腐蚀机理进行探讨,并在宁夏地区土壤理化性能分析的基础上,针对20G及镀锌钢,设计牺牲阳极阴极保护方案,进行模拟实验。本文不仅为该地区的变电站接地钢材的腐蚀研究提供了理论支持,同时为该类接地钢材在宁夏地区的阴极保护工作开展提供参考依据。实验得到的主要结论如下:(1)Cl-对20G、Q235钢及镀锌钢均有侵蚀性,在Cl-浓度相同时,镀锌钢的耐蚀性要优于20G,20G、Q235钢的腐蚀速率随着Cl-浓度的升高而先增后减,存在着一个峰值;镀锌钢的腐蚀速率随着Cl-浓度升高而增大,当Cl-浓度达到2.5%后,其腐蚀速率变换趋于平缓;(2)SO42-对20G、Q235钢及镀锌钢的腐蚀有一定的促进作用,Q235钢、20G的腐蚀速率随着SO42-浓度的升高而增大,在SO42-浓度为0.5%-1.0%范围内时,其腐蚀速率的增长幅度达到最大值,随后腐蚀速率的增速减慢;镀锌钢的腐蚀速率随着SO42-浓度的升高而增大,并在SO42-浓度为1.5%时,达到最大值,之后腐蚀速率随着SO42-浓度的继续增大而减小;(3)对于20G、Q235钢和镀锌钢来说,含水率对其在宁夏地区高电阻率土壤中的腐蚀速率有较大的影响,并且两者在某一含水率时,腐蚀速度达到最大值,腐蚀速度均呈现出先增后减的变化趋势。在同一含水率下,镀锌钢的腐蚀速度要小于20G及Q235钢。(4)从腐蚀形貌及腐蚀产物来分析发现,SO42-、Cl-对20G、Q235钢的腐蚀而言,是作为催化剂参与到反应中;SO42-、Cl-对镀锌钢的腐蚀而言,诱发锌层的水解,而含水率则对氧在腐蚀过程中的传质有着较大影响。(5)在对宁夏地区土壤理化性能进行分析的基础上,提出牺牲阳极阴极保护方案,并进行室内模拟实验,结果表明:针对宁夏地区高电阻率土壤设计的牺牲阳极阴极保护体系能够起到有效的保护作用,20G在保护体系运行315天及镀锌钢在保护体系运行时间内的保护电位波动范围在300mV以内,保护度均在97%以上,整个阴极保护体系得到稳定运行。