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输电铁塔天天日晒雨淋,生锈了怎么办?

来源:电网头条 时间:2026-04-24 16:43

  什么是腐蚀?

  什么是世界腐蚀日

  腐蚀是指材料与所处环境介质发生化学或者电化学反应,导致其材料变质或被破坏。原本坚固的材料像骨质疏松一样,变得酥脆,失去了原有的强度。

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▲金属腐蚀示意图。

  小到铁锅、干电池,大到输电铁塔、跨海大桥,都逃不过它的破坏。与自然灾害相比腐蚀不会“惊天动地”,却像“温水煮青蛙”,悄悄把有用的材料变成废料,还可能造成重要装备提前报废,带来经济损失。

  为了应对腐蚀,全世界都在想办法。2007年,一个世界级组织——世界腐蚀组织成立了,它由美国腐蚀工程师国际协会、中国腐蚀与防护学会、欧洲腐蚀联盟、澳大利亚腐蚀协会联合发起,致力于防腐蚀研究和知识传播。2025年4月6日,中国工程院院士韩恩厚担任该组织主席。

  2009年,各成员一致通过确立每年的4月24日为世界腐蚀日,目的是唤醒政府、工业界及每个人,去关注腐蚀,认识腐蚀的危害,并科普腐蚀控制和减缓的方法。

  防腐蚀很重要!

  电网防腐蚀很重要!

  根据世界腐蚀组织与材料性能与防护协会在2025年联合发布的数据,全球每年因腐蚀造成的经济损失超过2.5万亿美元

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▲金属腐蚀示意图。

  具体到电网,防腐蚀也不容忽视。

  铁塔中的铁原子遇到氧气和水,会发生化学反应,变成疏松多孔的铁锈。生成的铁锈又特别能“吸水”,让金属锈得更快,形成恶性循环

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  输电铁塔长年累月暴露在户外,风吹雨打、日晒雨淋,沿海的盐雾、工业区的污染气体,还会加快腐蚀速度。时间一长,铁塔就会锈蚀变薄,严重时甚至会引发倒塔、断线事故。

  怎么办呢?

  传统的方法是:

  生产新的塔材:

  生产时会使用热镀锌技术,就是将钢构件浸入熔融的锌液中,在其表面形成一层锌(或锌合金)镀层,实现‌物理屏障隔离‌与‌电化学牺牲保护(锌优先腐蚀自己,保护铁基体不被腐蚀)‌双重防护。

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▲镀锌钢。

  使用中的铁塔:

  要是发生了腐蚀,就需要把铁锈清理干净,然后刷上一层富锌涂料,防护原理同上。

  问题来了。

  热镀锌金属镀层和富锌涂料都有一定的局限性,在沿海盐雾重、工业污染严重的地区防护有效期会大大缩短。这种热镀锌和富锌涂料生产能耗也比较高,且存在一定的污染。

  此外,以前电网防腐蚀主要靠人工经验判断热镀锌金属镀层需要多厚、什么时候刷富锌涂料,可能出现防护不足或防护过度的情况,比如在腐蚀不严重的地方也用上“高配”材料,造成浪费。

  这又怎么办呢?

  前线密探+作战地图+秘密武器

  为了应对腐蚀,电网科研人员长期研究。国网山东电科院就有一支团队专门跟腐蚀“斗智斗勇”,搞了一套“监测—预警—治理”组合拳。

  第一步,刺探“军情”

  他们在变电站等点位安装了一种高灵敏度的监测传感器,就像给设备装上了“健康手环”,10分钟内就能完成腐蚀数据的采集和传输。

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▲监测传感器。

  第二步,绘制“作战地图”

  基于这些实时数据,他们绘制出全球首张动态大气腐蚀图:将某个省份大气腐蚀程度精细划分为20个等级,并用不同颜色直观显示。这张“作战地图”还能随着湿度、温度、污染物浓度等环境因素的变化实时更新

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▲动态大气腐蚀图。

  有了这张图,哪儿的空气腐蚀性强、哪儿的设备“腐蚀压力大”,一看便知。电网运维人员能及时做好防腐蚀处理、更换关键部件。电网建设前,也可以根据这张图,科学设定热镀锌镀层厚度。

  总之,防腐蚀这件事,实现了从“事后控制”到“事前预测”的转变。

  目前,动态大气腐蚀图已在山东、福建、辽宁、陕西等11个省份推广应用。

  第三步,秘密武器登场

  前面说过,补刷富锌涂料需要先清除已经产生的铁锈。铁塔结构复杂,到处都是棱角、缝隙和螺栓连接点,传统手工除锈很难彻底清理干净。如果锈没除净,新刷的涂料很快就会起泡、脱落。

  针对这一问题,科研团队花了4年时间,成功研发出一种带锈防腐涂料

  听名字就知道,它的核心优势是:不需要把铁锈清理干净。这种涂料直接涂在带锈的金属表面,通过化学反应把铁锈“分割”掉,同时形成一层致密的“保鲜膜”,牢牢阻隔水分、氧气和腐蚀性物质的入侵。

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▲科研人员研制带锈防腐涂料。

  效果怎么样?

  一次处理,防腐寿命可达15年以上。也就是说,一座铁塔15年内只需要做一次系统防腐,相较以前的3~5年就要维护一次,频率大大降低。

  目前,这项技术已在山东16个地市超过10万基电力铁塔上应用,并在辽宁、陕西等地开展试点。

  结果显示,涂刷后的铁塔即使在盐雾重、工业污染严重的环境中,依然表现得“稳如磐石”。

  腐蚀是自然现象

  不可避免

  但我们可以用科学与智慧让损失少“亿点点”

  安全多“亿点点”

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  感谢:国网山东电力 国网山东电科院刘国玉 王爽 樊志彬

  撰稿:王一凡 

  责任编辑:沈馨蕊