摘要：随着社会的不断发展，变电站钢结构防腐处理逐渐得到了人们的广泛关注。传统设计过程中存在着一些问题，主要表现为涂料配置不合理、制备工艺不完善、缺少对综合性能的试验过程等。针对以上情况，工作人员应该根据变电工程钢结构的防腐需求，对工艺方法进行研究，并突出处理的经济性。因此，本文以钢结构腐蚀的危害性作为切入点，对防腐设计进行研究。
关键词：变电站；钢结构；防腐设计；研究
在输变建筑线路规划中，往往要利用钢结构作为主要的电力框架，在户外进行构置。但钢结构也会受到狂风或暴雨的侵袭，使钢材氧化速率增加，并发生生锈等现象。如果工作人员不做出相应的处理，则会使腐蚀程度提升，钢结构完善报废，对变电运行产生阻碍。
一、钢结构腐蚀概述
（一）钢结构腐蚀机理
若想对钢结构的防腐设计进行研究，应该首先探讨腐蚀机理。第一，化学腐蚀现象主要是因金属原子之间的运动和融合所引起的。由于分子的紧凑性非常高，波动性也比较强，钢结构表面硬度超过了其他材料，能够对变电站起到一定的保护作用。但在高温环境下，二氧化碳、氢气等分子的有机性减少，在钢材表面形成非电解溶液，使腐蚀范围延伸。第二，水和氧气以自由离子的形式覆盖在钢结构表面中，在阴阳两极相接的情况下发生氧化还原反应，导致腐蚀现象发生。
（二）钢结构腐蚀的危害性
钢结构腐蚀的危害性主要包括以下几部分：第一，由于腐蚀是由酸化缺氧等现象造成的，它具有一定的催化性，能够使生锈部位朝着纵向延伸，减轻构件内的预应力。第二，腐蚀的连锁性非常明显，冲击力也比较大，能够使钢架断裂，造成坍塌，影响工作人员的生命安全。
二、变电工程钢结构防腐需求
（一）长效性
长效性需求主要体现在两部分。一方面，它是指许多变电构架都采用钢材进行安装，包括建筑内的配电系统、电缆保护线等等。在设备运行的基础上，大规模维修时非常困难。因此，为了保证变电站的可持续发展，则要以“阶段性维护”为主导，制定长效的防腐措施。另一方面，管理者要设立一个长远目标，将变电运维的理念融入到其中，保证腐蚀检修的基本效应。
（二）适应性与节能性
第一，从适应性的角度来看，应该根据变电工程的实际情况制定合理的防腐方案，并选择出一种最佳措施，突出构件的顺序性，在形态保证的基础上确定安装精度。第二，在节能性上，应该以建设周期为主，对钢结构的设计图纸进行严格考察，应用新型材料，尽可能的减少能耗。
三、变电站钢结构防腐设计研究
（一）有机涂层防腐法
有机涂层防腐法是应用性比较高的一种方式，它在电力部门中得到了广泛的关注。第一，工作人员要根据涂料的基本性能进行局部处理，在钢架四周涂抹有机涂料，并以“分层法”将整体结构分为三部分，由上自下进行防护。第二，确定防腐处理年限。一般情况下，在建设周期内，采用“停电检查”的方法予以维修和管护，对催化剂的比例进行调整。工作者可以将2%的钛酸酯加入到环氧树脂中，将二者搅拌，使用预热方式促进涂料的形成。第三，当溶液回流时，将温度控制在120摄氏度到150摄氏度之间，通过手动研磨将涂料中的泡沫消除，当看到底面出现灰色粘稠液后停止工作。通常将时间设定在20min到30min之间，以过滤包装完善制备过程。这种方法的优势在于处理的比较彻底。缺点则为经济性较差，制造成本高。
（二）金属覆盖层防腐蚀法
金属覆盖层防腐蚀法的效率较高，能够体现过程的完整性。首先，将锌合金作为防腐层，采用喷射的方法完善热镀技术。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆其次，扩大加工工艺的应用性，优化电力工程建设。
1热喷涂锌工艺
热喷涂锌工艺的优点要大于缺陷，是防腐处理的主要措施。工作人员应分析钢结构处的不同热源，并将涂料喷洒在金属表面中，当材料出现雾化现象则说明保护层形成，达到了防腐的目的。在工艺实施的过程中，也要注意以下几点内容；第一，以钢材横截面为主，制定宽度与长度相适应的封闭空间，将有毒的锌粉颗粒进行收集，并保证热喷范围要在钢材300mm以外。第二，在喷洒前对表面进行处理。要将喷砂料涂抹在钢材表面，用腻子将将其均匀抹平，使光滑系数提升，防止因过于粗糙所引起的防腐剂脱落现象。第三，将材料的热膨胀系数控制在标准范围内，形成较高的预应力。同时，对热喷涂锌的施工效率进行角度，不得使试剂的间隙过大，消除应用过程中所产生的气泡。
2热镀锌工艺
热镀锌工艺的处理方式相对复杂。第一，工作人员应该利用氧化锌溶液对金属构件表面进行预制，使金属介质的运动速度加快，试剂经过扩散达到保护的作用。为了使防腐过程更加完善，要以还原氧化法为主导，以溶剂法为辅助分配金属基层。其中湿法与干法是溶剂法中两个重要部分，能够解决腐蚀的情况。为了提高应用效率，工作人员可以将钢结构酸碱度测评作为基点，采用磷化工艺去除内部残留。同时，实施油漆修补法处理钢结构裂缝，并比对溶剂涂抹后材料硬性。第二，如果在热镀的过程中槽体受到了限制，则要在涂层内部制定干膜，增加其中的含锌率。
3冷喷锌工艺
与热喷锌工艺相反，冷喷锌方法是以阴极保护理念为主，将锌盾膜覆盖在金属构件的表面，完善操作工程。它的优点包括以下几方面：第一，融合剂的混合元素众多，不仅有纯度较高的锌粉，还有经改良的丙烯环氧树脂，不容易使水体侵入，能够组织氧化过程的扩散。第二，在冷喷工艺执行中，温度往往会在300摄氏度到400摄氏度之间变化，膜体的厚度也会相对增加，使孔隙减少。第三，锌盾对钢材清洁度处理的要求比较低，工作人员只需要对生锈部位进行监测，并采用手动的方法在较松部分打磨，将旧的喷漆薄膜去除即可。第四，使用方法简便也是冷喷锌工艺的特点之一。工作人员可以在施工现场进行直接涂装，将黄色透明状的纳米二氧化钛喷洒在钢材表面，并利用“过滤法”控制温度，使试剂在100摄氏度的高温下反应2h，令其中的残渣脱离。
最后，采用直接修补法对安装中的破损位置进行焊接，以“无气喷涂”为主，体现设计过程中的环保性与节能性。一般情况下，丙酮、甲苯等有毒溶剂在涂料中并不存在，材料能够对生锈区域进行有机处理，防止裂缝的蔓延。
四、防腐方式经济性分析
为了节省成本，为变电企业带来更多的效益，防腐经济性分析是必不可少的。第一，在冷喷锌与热镀锌对比的基础上。工作者可以从防腐年限、维修方式、环保性能、首次处理的花费等几方面出发。首先，就年限和维修方法而言，二者是相同的，都处于免维修的状态，并且年数小于30。其次，在环保性能上，冷喷锌无污染，热镀锌会产生一定的污染，也会随着钢结构尺寸的增大而变化。最后，冷喷锌首次处理费用在1200元左右，而热镀锌则在1300元到1500元之间。第二，由此可见：冷喷锌是比较优异的防腐措施，能够便于修补，节约成本，突出环保功能。
结语：
综上所述，本文主要从以下三个方面出发：第一，对腐蚀机理和危害进行分析。第二，探讨变电工程钢结构防腐需求。第三，对相应的防腐技术进行阐述。从而得出：为了保证变电站的有效运行，减少钢结构腐蚀的概率，工作人员应该选择相应的防腐涂料，按照具体情况进行处理，填补安装破损的位置，突出施工的合理性。同时，要依照经济效应对比方案，延长防腐寿命，为电力系统的可持续发展创造有利条件。
参考文献：
[1]柳希. 沿海地区钢结构防腐设计及维护探讨[J]. 低碳世界,2017,06:159-161.
[2]李宏伟. 现代桥梁钢结构防腐涂层体系设计初探[J]. 中国新技术新产品,2013,24:56-57.
[3]张辉. 对现代桥梁钢结构防腐涂层体系设计探讨[J]. 中国建筑金属结构,2013,12:73.
[4]杜永京. 钢结构厂房设计中防火和防腐设计的探讨[J]. 四川水泥,2016,06:61.
论文作者:俞颖
论文发表刊物:《电力设备》2017年第17期
论文发表时间:2017/10/17
标签：钢结构论文; 工艺论文; 变电站论文; 工作人员论文; 钢材论文; 表面论文; 涂料论文; 《电力设备》2017年第17期论文;