4.3.3.1 輸電線路

    1.輸電桿塔

    目前，我國輸電線路桿塔結構通常采用熱鍍鋅防腐技術使其獲得較長的室外暴露使用壽命。熱鍍鋅層與其它鍍層相比擁有獨特的優勢：鋅鐵之間為冶金結合，比一般涂料結合更牢固，暴露在大氣環境中不易脫落；當鍍鋅層有裂紋或損壞危及到鋼基體時，鋅將以犧牲陽極的形式對鋼基體產生電化學保護。通過調研發現，輸電桿塔服役時處于各種自然環境中，時刻經受著大氣腐蝕破壞，且不同大氣環境條件下，腐蝕的程度不同。在我國鄉村與城市大氣環境中，由于大氣沒有受到污染或污染程度較輕，以熱鍍鋅和常規涂料主的輸電鐵塔，能預防一般自然環境下的腐蝕，使用壽命長滿足鐵塔設計使用壽命。然而，處于重工業地區、沿海地區以及沙漠干燥地區的鋼結構腐蝕比較嚴重。

    1）輸電桿塔腐蝕機理

    我國輸電桿塔主要采用鍍鋅鋼材質進行大氣防腐，鍍鋅鋼發生電化學腐蝕一般經過以下4個步驟：鍍鋅層完整地覆蓋于整個鋼基體，鍍層發生腐蝕；鍍層發生部分破壞，鋅作為犧牲陽極對鋼基體提供陰極保護；鍍鋅層全部破壞，鋼基體開始腐蝕，鋅的腐蝕產物抑制腐蝕過程；鋼基體發生快速腐蝕。

    碳鋼表面鍍鋅層具有優良的耐大氣腐蝕性，若鍍鋅鋼的鍍層為純鋅則其腐蝕過程與鋅的大氣腐蝕過程沒有區別，只有在鋅層遭到外力破損時，鍍鋅層與鋼基體發生電偶腐蝕的過程與鋅自身的大氣腐蝕過程存在一定的區別。

    鋅在不同典型大氣環境中存在不同的腐蝕過程。

    （1）在濕潤的大氣環境下發生大氣腐蝕主要受CO2、SO2 和 Cl-等污染物的影響。

    （2）在無污染的鄉村大氣環境下，鍍鋅層在O2和CO2 的作用下生成ZnO和 Zn5（CO3）2（OH） 6。

    （3）在工業大氣環境下，主要的腐蝕性氣體為SO2，鍍鋅層與其反應生成的腐蝕產物主要是Zn4SO4（OH）6·4H2O和Zn4Cl2（OH） 4SO4·5H2O。

    （4）在海洋性大氣環境下，富含Cl-的海鹽粒子沉積在鍍鋅層表面，生成的主要腐蝕產物為Zn5（CO3）2（OH）6、Zn5（OH） 8Cl2·H2O和NaZn4Cl（ OH） 6SO4·6H2O，海洋環境下腐蝕初期以點蝕為主，逐漸發展到全面腐蝕，整個腐蝕過程，陽極反應以鋅的溶解為主，陰極反應由氧氣的擴散速率決定。

    鍍鋅層大氣腐蝕機理：鍍鋅鋼在不同的使用環境中，由于其表面的吸附作用，鍍鋅層上會形成一層液膜（在大氣介質中為一層20～30分子厚的濕氣膜），當液膜中有水溶性的鹽類或溶入的腐蝕性氣體時，鍍鋅層發生腐蝕。鍍鋅鋼在服役中，鍍鋅層首先與環境接觸發生電化學腐蝕，可以給鋼基體提供陰極保護。在鍍層腐蝕破壞后，其不溶性的腐蝕產物也可以吸附在基體表面，抑制鋼鐵的腐蝕。鍍鋅層在大氣環境中的腐蝕本質是鋅在薄液膜下的電化學腐蝕過程。鋅可以很快地與環境中的氧氣、水汽及其它物質反應生成各種堿式鹽覆蓋在基體表面，對基體的進一步腐蝕起到一定的抑制作用。