安徽省变电站场地土壤腐蚀特征研究

来源 :安徽大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:chzhao2005
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接地网起到放电电流和平衡电压的作用,保证电力系统的安全。然而,土壤腐蚀会破坏接地网,进而危及电力系统的安全运行。由于接地网所在的土壤不同,使得土壤的腐蚀速率有所差异,所以针对不同土壤的腐蚀速率进行研究是十分必要的。安徽地区的土壤环境复杂,金属材料在安徽土壤环境腐蚀行为尚无深入研究。因此本文以安徽省变电站场地土壤为研究对象,在样品的常规理化特征分析的基础上,采用失重法测试埋地金属的腐蚀速率,利用相关性分析和主元分析的手段阐明土壤腐蚀的关键性因素,建立综合评价模型,揭示评价结果与埋地金属试片的开挖实测结果是否一致。以下是本文研究的主要成果:(1)本次调查的变电站场地土壤质地为:中壤土、轻壤土、粘土、沙粉土、重壤土和沙土,分别占比26.6%、23.4%、20.3%、14.1%、12.5%和3.1%;场地土壤pH值范围为5.27~8.32,总体土壤酸碱度适宜;场地土壤电阻率范围为38.6~1035.0Ω·m;场地土壤含水率平均值为23.87%,整体含水率水平较高;场地土壤Eh平均值为520.9 mv,变化范围为346.5~662.0 mv;可溶性盐平均值为0.67 g/kg,变化范围为0.28~3.39 g/kg;场地土壤Cl-平均值为19.49 mg/kg,变化范围为7.37~205.64 mg/kg;场地土壤SO42-平均值为48.22 mg/kg,变化范围为7.64~711.69 mg/kg;场地土壤HCO3-的含量平均值为34.17 g/kg,变化范围为17.87~60.47 g/kg;场地土壤Na+平均值为10.07 g/kg,变化范围为3.45~35.63 g/kg;Mg2+平均值为4.30 g/kg,变化范围为0.50~9.85 g/kg;Ca2+平均值为0.522 g/kg,变化范围为0.041~7.591 g/kg,阳离子在空间分布上均呈现自北向南逐渐降低的趋势。(2)安徽省变电站场地土壤腐蚀速率介于2.54~6.81 g/dm~2·a,从北向南逐渐呈土壤腐蚀加重的趋势。Na+与Mg2+、HCO3-、电阻率、Eh和pH显著相关,Mg2+与HCO3-、电阻率、pH显著相关,含水率与Ca2+、SO42-、电阻率显著相关,HCO3-与电阻率和pH显著相关。整体上土壤的pH对土壤的腐蚀速率有较大的影响,随酸性程度的逐渐减弱,其腐蚀速率呈下降趋势;土壤中的Na+和Mg2+与土壤的腐蚀速率相关性不强;HCO3-含量在15.0~40.0 g/kg范围,腐蚀速率随HCO3-含量的增加先减小后增大。(3)运用主元分析法得到影响安徽省变电站场地接地网土壤腐蚀性的主要因素为土壤pH值、可溶性盐、Eh、土壤中HCO3-、SO42-、Ca2+和Mg2+。变电站现场开挖结果显示安徽省60座变电站中15座为中腐蚀等级,34座为轻腐蚀等级,11座为较轻腐蚀等级,该地区变电站接地网腐蚀情况相对较轻。针对该区域变电站接地网土壤腐蚀性,建立一套腐蚀性关键因素为评价指标的综合评价方法,该评价系统简化了评价指标体系且其评价结果与现场开挖情况基本一致。
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