一種輸變電接地材料土壤環(huán)境腐蝕性綜合評(píng)價(jià)方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種輸變電接地材料土壤環(huán)境腐蝕性綜合評(píng)價(jià)方法。其中，將土壤的環(huán)境腐蝕性等級(jí)劃分為強(qiáng)、中、弱、微四個(gè)等級(jí)，確定土壤電阻率、土壤質(zhì)地、含水率、pH值、含鹽量和Cl?含量六個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)；在接地工程土壤區(qū)域進(jìn)行取樣，分析土壤指標(biāo)，并根據(jù)分析結(jié)果，對(duì)取樣點(diǎn)的土壤環(huán)境打分；將六個(gè)指標(biāo)分?jǐn)?shù)相加得到總分，取整體區(qū)域中取樣點(diǎn)總分最高值作為這一區(qū)域土壤環(huán)境腐蝕性的等級(jí)評(píng)分值，進(jìn)而確定土壤環(huán)境腐蝕等級(jí)。本發(fā)明提供的方法全面考慮并分析了輸變電接地材料的環(huán)境使用特點(diǎn)、土壤腐蝕主要環(huán)境影響因素，通過六個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)及其科學(xué)評(píng)價(jià)體系的協(xié)同作用，提供了簡(jiǎn)單易行、準(zhǔn)確率及科學(xué)性高的輸變電接地工程土壤環(huán)境腐蝕性評(píng)價(jià)新方法。
【專利說明】
一種輸變電接地材料土壤環(huán)境腐蝕性綜合評(píng)價(jià)方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及一種土壤環(huán)境腐蝕性評(píng)價(jià)方法，具體是針對(duì)輸變電工程的土壤環(huán)境對(duì) 其接地材料腐蝕性評(píng)價(jià)方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 輸變電工程接地材料的可靠性直接關(guān)系到電網(wǎng)及其它重要電氣設(shè)施的安全運(yùn)行， 同時(shí)也直接關(guān)系到運(yùn)行人員的人身安全。長(zhǎng)期處在復(fù)雜地下腐蝕環(huán)境中的接地材料會(huì)受土 壤的化學(xué)、電化學(xué)等腐蝕，有的材料或部件在短時(shí)間內(nèi)便產(chǎn)生嚴(yán)重腐蝕，甚至斷裂等安全隱 患，嚴(yán)重影響電網(wǎng)安全運(yùn)行，危及人身安全。而接地系統(tǒng)的檢查、維護(hù)及更新并非易事，這給 接地材料的安全運(yùn)行帶來巨大的成本負(fù)擔(dān)。大量研究表明不同土壤環(huán)境的接地材料腐蝕速 率的差異很大，使用壽命也明顯不同。這些差異表明接地材料的腐蝕問題與其所處的土壤 環(huán)境種類及特點(diǎn)有直接關(guān)系，所以合理、快速且準(zhǔn)確的評(píng)價(jià)土壤環(huán)境對(duì)其的腐蝕性是輸變 電接地工程建設(shè)和維護(hù)不可或缺的重要環(huán)節(jié)。
[0003] 本發(fā)明人經(jīng)長(zhǎng)期觀察、研究、發(fā)現(xiàn)一些輸變電接地工程建設(shè)設(shè)計(jì)中，接地選材主要 依據(jù)已有的一些規(guī)章或諸如《電氣性能和設(shè)計(jì)手冊(cè)》一類手冊(cè)，其關(guān)注的重點(diǎn)是接地材料的 接地電阻和接觸電勢(shì)等電氣性能參數(shù)，將材料的耐腐蝕性和所處土壤環(huán)境對(duì)其的腐蝕性影 響考慮不足。這種不足造成接地材料與土壤環(huán)境腐蝕間脫節(jié)，盲目增加或降低接地選材型 號(hào)類別，造成不適當(dāng)?shù)脑黾踊蚪档统杀?選材等級(jí)低，接地材料使用壽命無法滿足工程設(shè)計(jì) 需求，造成輸變電接地工程潛在安全風(fēng)險(xiǎn)和頻繁施工。而不適當(dāng)選材等級(jí)過高，顯然造成不 必要浪費(fèi)。大量無可爭(zhēng)辯的事實(shí)表明現(xiàn)有的《預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)程》是在一定客觀條件下制定 的，總有一些局限性。
[0004] 不言而喻，土壤環(huán)境是腐蝕接地材料的重要因素，與之接觸的接地材料表層形成 腐蝕電池使接地材料腐蝕，并且土壤結(jié)構(gòu)復(fù)雜，影響因素眾多，各種因素的交叉影響。已有 的土壤腐蝕性評(píng)價(jià)方法有實(shí)際環(huán)境埋片法及土壤理化性質(zhì)分析評(píng)價(jià)法。前者耗資較多，實(shí) 驗(yàn)周期漫長(zhǎng)，區(qū)域局限性大，且成果轉(zhuǎn)化周期長(zhǎng)，不利于實(shí)際應(yīng)用。傳統(tǒng)的土壤分類和評(píng)價(jià) 方法有單項(xiàng)指標(biāo)評(píng)價(jià)法(主要評(píng)價(jià)電阻率等），采用單項(xiàng)指標(biāo)評(píng)價(jià)法評(píng)價(jià)土壤腐蝕性只考慮 土壤腐蝕性的部分因素，無法準(zhǔn)確判定實(shí)際土壤環(huán)境的腐蝕性。由于對(duì)土壤環(huán)境的復(fù)雜多 樣性認(rèn)識(shí)的逐步深化，提出了較為科學(xué)、客觀、準(zhǔn)確的多項(xiàng)指標(biāo)綜合評(píng)價(jià)方法。
[0005] 美國《國家標(biāo)準(zhǔn)化組織》ANSI的A21.5打分法、德國《工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)》DIN50929打分法都 是近年廣泛應(yīng)用的綜合指標(biāo)評(píng)定法?！锻寥栏g性評(píng)價(jià)方法綜述》(《腐蝕科學(xué)與防護(hù)技術(shù)》 第5卷，第4期1993年10月）文章中披露了土壤腐蝕性的評(píng)價(jià)方法，分析了各種單項(xiàng)指標(biāo)評(píng)價(jià) 法和常見的多項(xiàng)指標(biāo)綜合評(píng)價(jià)方法。作者認(rèn)為多項(xiàng)指標(biāo)綜合評(píng)價(jià)是土壤腐蝕性評(píng)價(jià)方法的 發(fā)展趨勢(shì)。
[0006] 由于各地區(qū)土壤質(zhì)地、成份的實(shí)際情況不同，及各個(gè)行業(yè)的實(shí)際需要不同，針對(duì)土 壤腐蝕的認(rèn)識(shí)和概念也有所不同，如美國ANSI A21.5打分法并沒有考慮對(duì)土壤腐蝕作用極 大影響因素的cr離子，而沿海及鹽湖等大量高鹽區(qū)面積巨大，因此這一方法沒有對(duì)其土壤 腐蝕性作出準(zhǔn)確判斷，此外其中還忽視了土壤質(zhì)地的影響，事實(shí)證明土壤質(zhì)地是影響土壤 腐蝕的另一重要因素。同時(shí)，已有的打分方法反映的信息交錯(cuò)重迭，某些參數(shù)的測(cè)量較為困 難，實(shí)際應(yīng)用中很難收集完整，給建立選擇關(guān)鍵參數(shù)的數(shù)學(xué)準(zhǔn)則帶來很大難度。而且缺乏針 對(duì)具體行業(yè)的易于操作的標(biāo)準(zhǔn)（如不同行業(yè)材料埋設(shè)的具體區(qū)域不同，使用條件不同等 等）。本發(fā)明人經(jīng)大量的研究、分析發(fā)現(xiàn)輸變電接地材料的土壤環(huán)境腐蝕性有其行業(yè)特殊 性。
[0007] 因此，如何針對(duì)輸變電接地材料土壤環(huán)境腐蝕的特殊問題選擇關(guān)鍵參數(shù)，并建立 快速、簡(jiǎn)便、準(zhǔn)確的綜合評(píng)價(jià)方法是該領(lǐng)域急需解決的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 本發(fā)明的目的在于提供一種輸變電接地材料土壤環(huán)境腐蝕性綜合評(píng)價(jià)方法，該方 法可靠、簡(jiǎn)便，提高了輸變電接地材料土壤腐蝕性評(píng)價(jià)的速度和準(zhǔn)確性，適合輸變電接地工 程設(shè)計(jì)和運(yùn)檢中接地材料土壤腐蝕性評(píng)價(jià)。
[0009] 本發(fā)明提供的一種輸變電接地材料土壤環(huán)境腐蝕性綜合評(píng)價(jià)方法，所述方法包 括：
[0010] 測(cè)定輸變電接地材料埋設(shè)區(qū)域土壤環(huán)境腐蝕性的六項(xiàng)評(píng)價(jià)參數(shù);對(duì)所述參數(shù)劃定 評(píng)分等級(jí)。
[0011] 所述參數(shù)包括:輸變電接地材料埋設(shè)區(qū)域土壤環(huán)境中的電阻率N1、土壤質(zhì)地N3、含 水率N4、pH值N2、含鹽量N5和C1-含量N6。
[0012]發(fā)明人根據(jù)對(duì)實(shí)際輸變電接地材料所在土壤環(huán)境理化等性質(zhì)及其在土壤環(huán)境中 的腐蝕行為試驗(yàn)及現(xiàn)場(chǎng)研究和分析，得出土壤的電阻率、pH值、土壤質(zhì)地、含水率、含鹽量、 cr含量六因素是影響接地材料土壤腐蝕的最主要因素，確定這六因素為土壤環(huán)境腐蝕性 評(píng)價(jià)指標(biāo)，并對(duì)以上六因素進(jìn)行了多組條件腐蝕試驗(yàn)研究，通過試驗(yàn)及現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)分析，成功 的得到一種輸變電接地材料土壤環(huán)境腐蝕性綜合評(píng)價(jià)方法，該方法可靠、簡(jiǎn)便，提高了輸變 電接地材料土壤腐蝕性評(píng)價(jià)的速度和準(zhǔn)確性，適合輸變電接地工程設(shè)計(jì)和運(yùn)檢中接地材料 土壤腐蝕性評(píng)價(jià)。
[0013] 進(jìn)一步，所述方法還包括對(duì)所述六項(xiàng)指標(biāo)做如下評(píng)價(jià)：（1)分別對(duì)輸變電接地材料 埋設(shè)區(qū)域土壤環(huán)境中的六項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行分析打分，其評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)如下：
[0014] 土壤電阻率N1評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)為：N1<20Q ? m，為4.5分；50>N1彡20Q ? m，為3分;N1彡 50Q ?!!!，為0分；
[0015] pH 值 N2評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)為:N2<4 ? 5，為6 ? 5分;5 ? 5>N2彡4 ? 5，為4分;7 ? 0>N2 彡 5 ? 5，為2分； 8.5>吧彡7.0，為1分;吧彡8.5，為0分；
[0016] 土壤質(zhì)地N3評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)為:砂土，為2.5分;壤土，為1.5分;粘土，為0分；
[0017] 土壤含水率N4評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)為：25 %彡N4彡12 %，為5.5分；30 %彡N4>25 %或12 % >N4 彡 10%，為3.5分;40% 彡N4>30%或 10%>N4彡7%，為 1.5分;N4>40%或7%>N4,為0分；
[0018] 土壤含鹽量N5評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)為:N5>0.75 %，為3分;0.75彡N5>0.15 %，為2分;0.15彡N5 >0.05%，為1分;0.05%彡陽，為0分；
[0019] C1-含量N6評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)為：N6>0? 05%，為 1 ? 5分；0? 05% 彡N6>0.01%，為 1 分；0.01% 彡N5>0.005 %，為0.5分；0.005 % 彡N5,為0分；
[0020] (2)將所述每個(gè)取樣點(diǎn)土壤環(huán)境的六個(gè)指標(biāo)分?jǐn)?shù)相加，分別得到總分為N，確定其 土壤環(huán)境腐蝕等級(jí)，其評(píng)價(jià)等級(jí)如下：
[0021 ] N=N1+N2+N3+N4+N5+N6，15<~為4 級(jí)；10<N< 15為3級(jí)；5<N< 10為2 級(jí)；N彡 5為 1 級(jí)。
[0022] 進(jìn)一步，所述輸變電接地材料埋設(shè)區(qū)域?yàn)楦啕}區(qū)。
[0023] 進(jìn)一步，所述輸變電接地材料為碳鋼。
[0024] 進(jìn)一步，所述輸變電接地材料為銅、鍍鋅鋼或銅包鋼。
[0025] 進(jìn)一步，所述碳鋼成分以質(zhì)量百分比計(jì)為碳0.08-0.15、硅0.17-0.37、錳0.40-0.7、磷小于0.035、硫0.035、鉻0.3-0.6、鉬0.25-0.35、鎳小于0.3、銅小于0.3和釩0.15-0.3〇
[0026] 進(jìn)一步，在輸變電接地材料埋設(shè)區(qū)域取樣點(diǎn)至少為3個(gè)，取樣深度與接地材料埋設(shè) 深度一致，取整體區(qū)域中各取樣點(diǎn)總分最高值作為這一區(qū)域輸變電接地工程土壤環(huán)境腐蝕 性的等級(jí)評(píng)分值。
[0027] 進(jìn)一步，采用BioVision試劑盒野外快速檢測(cè)氯離子含量N6,檢測(cè)的線性范圍是 20-120納摩爾C17孔，檢測(cè)極限是〇. 4毫摩爾。
[0028]進(jìn)一步，采用含水率測(cè)定儀快速檢測(cè)水分含量N4,采用便攜式土壤電導(dǎo)率測(cè)定儀 測(cè)定電導(dǎo)率并計(jì)算出土壤電阻率N1，采用pH試紙測(cè)定土壤pH值N2,并采用電導(dǎo)法快速測(cè)定 儀快速檢測(cè)含鹽量N5。
[0029]本發(fā)明還提供一種用于測(cè)定輸變電接地材料土壤環(huán)境腐蝕性的智能設(shè)備，包括電 源模塊、數(shù)據(jù)采集模塊、MCU控制模塊、液晶顯示模塊以及語音播放模塊這五個(gè)部分。
[0030] 本發(fā)明提供的一種用于測(cè)定輸變電接地材料土壤環(huán)境腐蝕性的智能設(shè)備，其中， 電源模塊由供電電源模塊和高壓直流電源模塊組成，負(fù)責(zé)對(duì)整個(gè)裝置系統(tǒng)提供可靠穩(wěn)定的 工作電源以及穩(wěn)定的高壓測(cè)試電源;數(shù)據(jù)采集模塊主要對(duì)上述六項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行采集、處理并 傳輸至MCU控制模塊;MCU控制模塊承擔(dān)著對(duì)整個(gè)裝置系統(tǒng)的各個(gè)功能模塊進(jìn)行分工、協(xié)調(diào) 的工作，并能夠?qū)y(cè)量數(shù)據(jù)按照上述分析打分標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行分析計(jì)算;輸出模塊有液晶顯示和 語音播放兩個(gè)模塊構(gòu)成，可以方便測(cè)試人員記錄查閱實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，獲得輸變電接地材料土壤 環(huán)境腐蝕性綜合評(píng)價(jià)結(jié)果。能夠有效提高綜合評(píng)價(jià)的工作效率。
[0031] 本發(fā)明中輸變電接地工程土壤區(qū)域最佳取樣深度為0.6m。
[0032] 本發(fā)明特別是針對(duì)高鹽區(qū)輸變電接地材料的土壤環(huán)境腐蝕性綜合評(píng)價(jià)，具有易于 執(zhí)行的、準(zhǔn)確、簡(jiǎn)潔的標(biāo)準(zhǔn)。
[0033]表1 土壤腐蝕性單項(xiàng)檢測(cè)指標(biāo)評(píng)價(jià)分?jǐn)?shù)
[0036] 注:本表中的"％"含量均值質(zhì)量百分比
[0037] 將測(cè)試區(qū)域每個(gè)取樣點(diǎn)土壤環(huán)境的六個(gè)指標(biāo)分?jǐn)?shù)相加，分別得到總分為N，N等于 N1+N2+N3+N4+N5+N6之和。取各取樣點(diǎn)中評(píng)價(jià)指標(biāo)總分最高值作為這一區(qū)域輸變電接地工 程土壤環(huán)境腐蝕性的等級(jí)評(píng)分值，確定其土壤環(huán)境腐蝕等級(jí)，其評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)具體如表2:
[0038]表2 土壤腐蝕性評(píng)價(jià)等級(jí)
[0040] 注:N等于表1 中的（N1+N2+N3+N4+N5+N6)之和。
[0041] 本發(fā)明的有益效果在于：
[0042]本發(fā)明充分考慮了輸變電工程接地材料的環(huán)境使用特點(diǎn)和土壤腐蝕主要環(huán)境影 響因素，通過六個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)及其科學(xué)評(píng)價(jià)體系的協(xié)同作用，提供了簡(jiǎn)單易行、準(zhǔn)確率及科學(xué) 性高的輸變電接地工程土壤環(huán)境腐蝕性評(píng)價(jià)新方法。本發(fā)明方法采用野外易于采集的方法 測(cè)定所述指標(biāo)中的氯離子含量、水分含量、電導(dǎo)率和含鹽量，可方便快捷地完成野外輸變電 接地材料土壤環(huán)境腐蝕性即時(shí)評(píng)價(jià)。采用BioVision試劑盒可野外精確快速檢測(cè)氯離子含 量N6,使打分結(jié)果準(zhǔn)確無誤。同時(shí)本發(fā)明所提供的一種用于測(cè)定智能輸變電接地材料土壤 環(huán)境腐蝕性的設(shè)備，可快速處理采集數(shù)據(jù)，時(shí)時(shí)得到土壤環(huán)境腐蝕性綜合評(píng)價(jià)結(jié)果。本發(fā)明 方法可用于輸變電接地工程設(shè)計(jì)及運(yùn)維階段，可用于接地工程選材及選型，提高輸變電接 地工程應(yīng)對(duì)不同土壤腐蝕環(huán)境的能力，降低運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)。
[0043] 本發(fā)明所采用的六個(gè)特定指標(biāo)相加和的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，以及每個(gè)指標(biāo)所占的分值比 例，和每指標(biāo)的打分標(biāo)準(zhǔn)均是在實(shí)踐中長(zhǎng)期探索積累得到的針對(duì)輸變電接地工程領(lǐng)域土壤 環(huán)境腐蝕性評(píng)價(jià)的最佳選擇，評(píng)價(jià)過程明確、簡(jiǎn)練，可操作性極強(qiáng)，為同行業(yè)提供了難得的 規(guī)范性標(biāo)準(zhǔn)。
【附圖說明】
[0044] 圖1是:一種用于測(cè)定輸變電接地材料土壤環(huán)境腐蝕性的智能設(shè)備
[0045] 其中：1-數(shù)據(jù)采集模塊，2-電源模塊，3-M⑶控制模塊，4-液晶顯示模塊，5-語音播 放模塊。
【具體實(shí)施方式】
[0046] 實(shí)施例1
[0047]發(fā)明人在2013-2015年對(duì)國家電網(wǎng)覆蓋的30多個(gè)不同輸變電接地工程區(qū)域的土壤 環(huán)境采用本發(fā)明所述的方法進(jìn)行了土壤電阻率、土壤質(zhì)地、含水率、ph值、含鹽量和cr含量 六個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)的分析，對(duì)其土壤環(huán)境腐蝕性等級(jí)做出了評(píng)價(jià)。在具體輸變電接地工程土壤 區(qū)域進(jìn)行多點(diǎn)取樣，取樣點(diǎn)為3個(gè)，取3個(gè)取樣點(diǎn)總分最高值作為這一區(qū)域土壤環(huán)境腐蝕性 的等級(jí)評(píng)分值，各取樣深度與接地材料埋設(shè)深度一致，取樣深度按具體區(qū)域接地工程材料 埋設(shè)深度為準(zhǔn)。部分土壤環(huán)境具體指標(biāo)分析結(jié)果見表3。
[0048]表3各取樣區(qū)域土壤指標(biāo)分析及評(píng)價(jià)結(jié)果
[0051]采用BioVision試劑盒野外快速精確檢測(cè)氯離子含量。采用含水率測(cè)定儀快速檢 測(cè)水分含量。
[0052]采用便攜式土壤電導(dǎo)率測(cè)定儀測(cè)定電導(dǎo)率并計(jì)算出土壤電阻率N1。采用電導(dǎo)法快 速測(cè)定儀快速檢測(cè)含鹽量。采用pH試紙測(cè)定土壤pH值。目測(cè)得到土壤質(zhì)地等級(jí)。
[0053]將上述六項(xiàng)指標(biāo)數(shù)據(jù)輸入本發(fā)明的用于測(cè)定輸變電接地材料土壤環(huán)境腐蝕性的 智能設(shè)備得到評(píng)價(jià)結(jié)果。
[0054]在發(fā)明人對(duì)國家電網(wǎng)覆蓋的多個(gè)不同輸變電接地工程區(qū)域的土壤環(huán)境采用本發(fā) 明所述的方法進(jìn)行六個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)的分析及土壤環(huán)境腐蝕性等級(jí)評(píng)價(jià)的同時(shí)，在相應(yīng)測(cè)試地 區(qū)進(jìn)行了 Q235鋼的實(shí)地埋樣試驗(yàn)，對(duì)其實(shí)際環(huán)境腐蝕程度進(jìn)行測(cè)試分析，以驗(yàn)證和對(duì)比本 發(fā)明評(píng)價(jià)方法的準(zhǔn)確性。
[0055] 實(shí)際土壤環(huán)境Q235埋樣試驗(yàn)周期為3年，埋樣深度為0.6m或按具體區(qū)域接地工程 材料埋設(shè)深度為準(zhǔn)，對(duì)埋樣試驗(yàn)完成后的樣品按相關(guān)腐蝕速率測(cè)試方法標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行腐蝕失重 分析，計(jì)算其腐蝕速率，參照《電力工程設(shè)計(jì)手冊(cè)》、SY/T0087.1《埋地鋼質(zhì)管道外腐蝕直接 評(píng)價(jià)》、國網(wǎng)企標(biāo)《接地工程防腐蝕技術(shù)規(guī)范》，得出土壤環(huán)境中接地材料的實(shí)際腐蝕等級(jí)。 參照以上手冊(cè)和標(biāo)準(zhǔn)，土壤腐蝕性與實(shí)際埋設(shè)碳鋼材料平均腐蝕速率的對(duì)應(yīng)關(guān)系如表4。其 中如實(shí)地埋樣金屬局部腐蝕十分嚴(yán)重時(shí)，即使平均腐蝕速率相對(duì)較低，土壤環(huán)境腐蝕性應(yīng) 評(píng)價(jià)為強(qiáng)(參見標(biāo)準(zhǔn)SY/T0087.1)。（注:所述碳鋼成分以質(zhì)量百分比計(jì)為碳0.13、硅0.27、錳 0.57、磷 0.031、硫0.035、鉻 0.56、鉬0.31、鎳 0.28、銅0.27 和釩 0.25。
[0056]表4標(biāo)準(zhǔn)埋樣碳鋼的平均腐蝕速率與土壤腐蝕性等級(jí)對(duì)應(yīng)關(guān)系
[0059]按照上述評(píng)價(jià)原則和方法，國家電網(wǎng)覆蓋的不同輸變電接地工程區(qū)域的土壤環(huán)境 埋的碳鋼試樣的腐蝕速率及由腐蝕速率得到的實(shí)際土壤環(huán)境腐蝕等級(jí)與本發(fā)明評(píng)價(jià)方法 結(jié)果進(jìn)行比較分析，具體結(jié)果見表5。
[0060] 表5輸變電接地材料土壤環(huán)境腐蝕性對(duì)比表

[0063] 從表5的結(jié)果中可以看出，碳鋼在20個(gè)不同輸變電接地工程區(qū)域的土壤環(huán)境埋樣 試驗(yàn)腐蝕速率及由腐蝕速率得到的實(shí)際土壤環(huán)境腐蝕性等級(jí)與本發(fā)明評(píng)價(jià)土壤環(huán)境腐蝕 性等級(jí)結(jié)果均一致。碳鋼在土壤環(huán)境中的腐蝕程度與土壤性質(zhì)有明顯的對(duì)應(yīng)關(guān)系，本發(fā)明 所選擇的主要土壤環(huán)境腐蝕評(píng)價(jià)指標(biāo)及評(píng)價(jià)方法是可行且準(zhǔn)確的，可以用于輸變電接地材 料土壤環(huán)境腐蝕性及接地材料腐蝕問題的評(píng)價(jià)等方面。
[0064] 實(shí)施例2
[0065] 發(fā)明人在室內(nèi)對(duì)輸變電接地材料土壤腐蝕的各因素分別進(jìn)行了室內(nèi)單因素變化 的模擬土壤腐蝕試驗(yàn)，試驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)各因素中土壤電阻率、土壤質(zhì)地、含水率、pH值、含鹽量 和cr含量六個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)的變化對(duì)輸變電接地材料的腐蝕都產(chǎn)生了明顯的影響，為輸變電 接地材料土壤腐蝕的主要影響因素。
[0066] 在實(shí)際范圍內(nèi)，試驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)隨土壤電阻率的降低接地材料土壤腐蝕速率明顯增 加;土壤質(zhì)地隨粘土、壤土、砂土的變化接地材料土壤腐蝕速率明顯增加；隨土壤含水率的 變化土壤腐蝕速率現(xiàn)增加后減小，在多12~彡25時(shí)達(dá)到最大值；隨土壤中pH值的升高接地 材料土壤腐蝕速率逐漸降低;隨土壤中含鹽量的升高接地材料土壤腐蝕速率出現(xiàn)逐漸升高 的趨勢(shì);并且隨土壤中cr含量的升高接地材料的土壤腐蝕速率也出現(xiàn)了明顯升高的趨勢(shì)。 結(jié)合國家電網(wǎng)覆蓋地區(qū)的30多個(gè)不同輸變電接地工程區(qū)域的實(shí)際土壤環(huán)境腐蝕的研究發(fā) 現(xiàn)，室內(nèi)研究結(jié)果與室外研究結(jié)果相一致。
[0067] 實(shí)施例3
[0068]發(fā)明人在2013-2015年對(duì)國家電網(wǎng)覆蓋地區(qū)的30多個(gè)不同輸變電接地工程區(qū)域的 土壤環(huán)境中各土壤腐蝕影響因素進(jìn)行了深入的分析和研究，并結(jié)合實(shí)例1中相應(yīng)測(cè)試地區(qū) 實(shí)際土壤環(huán)境周期為3年的Q235埋樣試驗(yàn)腐蝕結(jié)果，對(duì)不同土壤腐蝕主要因素進(jìn)行了分析， 發(fā)現(xiàn)土壤電阻率、土壤質(zhì)地、含水率、pH值、含鹽量和cr含量六個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)為輸變電接地材 料土壤腐蝕的主要影響因素。如在相同的評(píng)價(jià)方法下(如實(shí)例1 )，但評(píng)價(jià)過程中缺少任一因 素都會(huì)對(duì)輸變電接地材料土壤腐蝕評(píng)價(jià)結(jié)果產(chǎn)生較大的影響，造成偏差，會(huì)降低通過土壤 腐蝕因素評(píng)價(jià)方法評(píng)價(jià)接地材料腐蝕性的準(zhǔn)確性。相同評(píng)價(jià)方法下，與實(shí)例1中實(shí)際土壤環(huán) 境周期為3年的Q235埋樣試驗(yàn)腐蝕結(jié)果比較分析研究，任意土壤電阻率、土壤質(zhì)地、含水率、 ph值、含鹽量和cr含量中選取五因素對(duì)輸變電接地材料土壤腐蝕性評(píng)價(jià)結(jié)果的準(zhǔn)確度都 明顯降低，其結(jié)果如表6所示。
[0069]表6任意六因素中選取五因素評(píng)價(jià)結(jié)果的準(zhǔn)確度
[0071]從表6的結(jié)果中可以看出，本發(fā)明評(píng)價(jià)輸變電接地材料土壤環(huán)境腐蝕性的六個(gè)評(píng) 價(jià)指標(biāo)(土壤電阻率、土壤質(zhì)地、含水率、ph值、含鹽量和cr含量)都為輸變電接地材料土壤 環(huán)境腐蝕性評(píng)價(jià)的關(guān)鍵指標(biāo)，缺少任意一個(gè)指標(biāo)其評(píng)價(jià)結(jié)果的準(zhǔn)確性都有明顯的降低。 [0072] 實(shí)施例4
[0073]本發(fā)明提供的一種用于測(cè)定輸變電接地材料土壤環(huán)境腐蝕性的智能設(shè)備，其中， 電源模塊2由供電電源模塊和高壓直流電源模塊組成，負(fù)責(zé)對(duì)整個(gè)裝置系統(tǒng)提供可靠穩(wěn)定 的工作電源以及穩(wěn)定的高壓測(cè)試電源;數(shù)據(jù)采集模塊1主要對(duì)上述六項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行采集、處理 并傳輸至MCU控制模塊3;MCU控制模塊承擔(dān)著對(duì)整個(gè)裝置系統(tǒng)的各個(gè)功能模塊進(jìn)行分工、協(xié) 調(diào)的工作，并能夠?qū)y(cè)量數(shù)據(jù)按照上述分析打分標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行分析計(jì)算;輸出模塊有液晶顯示4 和語音播放5兩個(gè)模塊構(gòu)成，可以方便測(cè)試人員記錄查閱實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，獲得輸變電接地材料土 壤環(huán)境腐蝕性綜合評(píng)價(jià)結(jié)果。能夠有效提高綜合評(píng)價(jià)的工作效率。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種輸變電接地材料土壤環(huán)境腐蝕性綜合評(píng)價(jià)方法，其特征在于，所述方法包括： 測(cè)定輸變電接地材料埋設(shè)區(qū)域土壤環(huán)境腐蝕性的六項(xiàng)評(píng)價(jià)參數(shù)； 對(duì)所述參數(shù)劃定評(píng)分等級(jí)。2. 按照權(quán)利要求1所述的輸變電接地材料土壤環(huán)境腐蝕性綜合評(píng)價(jià)方法，其特征在于， 所述參數(shù)包括： 輸變電接地材料埋設(shè)區(qū)域土壤環(huán)境中的電阻率Nl、土壤質(zhì)地N3、含水率N4、pH值N2、含 鹽量N5和CF含量N6; 對(duì)所述參數(shù)做如下評(píng)價(jià)：（1)分別對(duì)輸變電接地材料埋設(shè)區(qū)域土壤環(huán)境中的參數(shù)進(jìn)行 分析打分，其評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)如下： 土壤電阻率Nl評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)為：Ν1<20Ω ·πι，為4.5分；50>N1彡20Ω ·πι，為3分；Nl彡50 Ω · m，為0分； pH 值 N2評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)為:N2<4 · 5，為6 · 5分；5 · 5>N2彡4 · 5，為4分;7 · 0>N2 彡 5 · 5，為2分;8 · 5> N2彡7.0,為1分;N2彡8.5,為0分； 土壤質(zhì)地N3評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)為:砂土，為2.5分;壤土，為1.5分;粘土，為0分； 土壤含水率N4評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)為：25 %彡N4彡12 %，為5.5分；30 %彡N4>25 %或12 % >N4彡 10%，為3.5分;40% 彡N4>30%或 10%>N4彡7%，為 1.5分;N4M0%或7%>N4,為0分； 土壤含鹽量N5評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)為：N5>0.75%，為3分；0.75彡N5>0.15%，為2分；0.15彡N5> 0.05%，為1分;0.05%彡吧，為0分； C1-含量N6評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)為：N6>0 · 05 %，為1 · 5分；0 · 05 % 彡N6>0 · 01 %，為1分；0 · 01 % 彡N5> 0.005%，為0.5分;0.005% 彡N5,為0分； (2)將所述每個(gè)取樣點(diǎn)土壤環(huán)境的六個(gè)指標(biāo)分?jǐn)?shù)相加，分別得到總分為N，確定其土壤 環(huán)境腐蝕等級(jí)，其評(píng)價(jià)等級(jí)如下： N=N1+N2+N3+N4+N5+N6，15<~為4級(jí)；10<N< 15為3級(jí)；5<N< 10為2級(jí);N彡 5為 1級(jí)。3. 按照權(quán)利要求2所述的輸變電接地材料土壤環(huán)境腐蝕性綜合評(píng)價(jià)方法，其特征在于， 所述輸變電接地材料埋設(shè)區(qū)域?yàn)楦啕}區(qū)。4. 按照權(quán)利要求2所述的輸變電接地材料土壤環(huán)境腐蝕性綜合評(píng)價(jià)方法，其特征在于， 所述輸變電接地材料為碳鋼。5. 按照權(quán)利要求2所述的輸變電接地材料土壤環(huán)境腐蝕性綜合評(píng)價(jià)方法，其特征在于， 所述輸變電接地材料為銅、鍍鋅鋼或銅包鋼。6. 按照權(quán)利要求4所述的輸變電接地材料土壤環(huán)境腐蝕性綜合評(píng)價(jià)方法，其特征在于， 所述碳鋼成分以質(zhì)量百分比計(jì)為碳〇. 08-0.15、硅0.17-0.37、錳0.40-0.7、磷小于0.035、硫 0.035、鉻0.3-0.6、鉬0.25-0.35、鎳小于0.3、銅小于0.3 和釩 0.15-0.3。7. 按照權(quán)利要求2所述的輸變電接地材料土壤環(huán)境腐蝕性綜合評(píng)價(jià)方法，其特征在于， 在輸變電接地材料埋設(shè)區(qū)域取樣點(diǎn)至少為3個(gè)，取樣深度與接地材料埋設(shè)深度一致，取整體 區(qū)域中各取樣點(diǎn)總分最高值作為這一區(qū)域輸變電接地工程土壤環(huán)境腐蝕性的等級(jí)評(píng)分值。8. 按照權(quán)利要求2所述的輸變電接地材料土壤環(huán)境腐蝕性綜合評(píng)價(jià)方法，其特征在于， 采用BioVision試劑盒野外快速檢測(cè)氯離子含量N6,檢測(cè)的線性范圍為20-120納摩爾C17 孔，檢測(cè)極限為0.4毫摩爾。9. 按照權(quán)利要求2所述的輸變電接地材料土壤環(huán)境腐蝕性綜合評(píng)價(jià)方法，其特征在于， 采用含水率測(cè)定儀快速檢測(cè)水分含量N4,采用便攜式土壤電導(dǎo)率測(cè)定儀測(cè)定電導(dǎo)率并計(jì)算 出土壤電阻率Nl，采用pH試紙測(cè)定土壤pH值N2,并采用電導(dǎo)法快速測(cè)定儀快速檢測(cè)含鹽量 N5〇10. -種用于測(cè)定輸變電接地材料土壤環(huán)境腐蝕性的智能設(shè)備，特征在于，包括電源模 塊、數(shù)據(jù)采集模塊、MCU控制模塊、液晶顯示模塊以及語音播放模塊五個(gè)部分。
【文檔編號(hào)】G01N17/00GK105910977SQ201610166256
【公開日】2016年8月31日
【申請(qǐng)日】2016年3月22日
【發(fā)明人】郝文魁, 陳云, 馬光, 陳新, 韓鈺, 祝志祥, 孫亮, 藥寧娜
【申請(qǐng)人】全球能源互聯(lián)網(wǎng)研究院, 國家電網(wǎng)公司, 國網(wǎng)遼寧省電力有限公司