本文针对福建省电力金属材料的腐蚀和寿命预测开展研究。通过对电力系统中常用的金属材料—Q235碳钢、纯锌和T2紫铜进行大气腐蚀暴露试验,获得标准试样在实际服役环境中的腐蚀速率和腐蚀表面形貌。同时开展中性盐雾试验,研究平板和螺旋两种标准试样的腐蚀行为,分析两者腐蚀行为的差异,并与大气腐蚀暴露试验进行对比,为实地测量数据提供理论分析支持。通过不同的电化学测试方法研究电偶的极性逆转现象,提高对电力设备中可能出现的这一潜在腐蚀危害的认识。基于地理信息系统(GIS)技术绘制福建省大气腐蚀性等级分布图,使研究结果具备可操作性和实用性,为输电网设备的寿命预测和安全运行提供技术支持。获得的结论和成果如下:1、大气腐蚀暴露试验和中性盐雾试验表明,螺旋试样的腐蚀速率普遍高于平板试样的腐蚀速率。从收集到的福建省16个试验地区的气象和大气环境参数来看,这些因素对金属的腐蚀有明显的影响,典型的地区有平潭、漳州(古雷)和南安(水头),大气腐蚀性非常严重。中性盐雾试验结果表明,平板试样和螺旋试样的腐蚀产物一致,但腐蚀产物层具有不同的结构,平板试样的腐蚀产物层较为平整致密,而螺旋试样的腐蚀产物层具有较多的孔隙和裂缝,侵蚀性离子容易进入基体表面,使螺旋试样具有更高的腐蚀失重。2、根据在福建省16个试验地区大气暴露试验而获得的标准试样的腐蚀速率和收集的大气环境、气候参数,对标准ISO 9223:1992中的大气环境参数和金属腐蚀速率等级的范围进行了调整或细分。以大气暴露试验获得的标准试样的腐蚀速率和收集的气象、大气环境参数为原始数据库,以调整或细分后的等级范围为数据变化区间,基于GIS技术做出了福建省润湿时间、二氧化硫浓度、氯离子沉积速率,以及碳钢、锌和铜的腐蚀分级地图。同时,以螺旋试样的腐蚀速率确定大气腐蚀性等级,以碳钢、锌和紫铜中大气腐蚀性等级最高者确定为相应试验地区最终的大气腐蚀性等级,基于GIS技术做出了福建省大气腐蚀性等级分布图。3、使用锌层寿命预报器(ZCLP)对锌的腐蚀速率进行了预测,结果表明,除福清、厦门和南安地区,其他13个地点锌的腐蚀速率的预测值与通过大气暴露试验获得的锌的腐蚀速率实测值吻合,说明通过大气暴露试验获得的锌的腐蚀速率比较可靠。福清、厦门地区锌腐蚀速率预测值与实测值误差的来源是环境监测站与实际挂片地点的环境存在偏差。南安地区锌的腐蚀速率与氮氧化物和二氧化硫的协同作用有关,锌层寿命预报器还存在一定的局限性。4、运用开路电位、极化曲线和电偶电流等传统的电化学测试方法,以及扫描振动电极技术(SVET),研究了铜/304不锈钢(Cu–304SS)电偶对在不同p H值的氯离子溶液中的极性逆转现象。结果表明,当1M氯离子溶液的p H值从6变化为0时,Cu–304SS电偶对发生了典型的极性逆转现象。在Cu–304SS电偶对中,当溶液的p H值从6降低至2时,T2紫铜作为阳极,304SS作为阴极;当溶液的p H值从2降低至0时,T2紫铜作为阴极,而304SS作为阳极。