4.3.3.1 输电线路

    1.输电杆塔

    目前，我国输电线路杆塔结构通常采用热镀锌防腐技术使其获得较长的室外暴露使用寿命。热镀锌层与其它镀层相比拥有独特的优势：锌铁之间为冶金结合，比一般涂料结合更牢固，暴露在大气环境中不易脱落；当镀锌层有裂纹或损坏危及到钢基体时，锌将以牺牲阳极的形式对钢基体产生电化学保护。通过调研发现，输电杆塔服役时处于各种自然环境中，时刻经受着大气腐蚀破坏，且不同大气环境条件下，腐蚀的程度不同。在我国乡村与城市大气环境中，由于大气没有受到污染或污染程度较轻，以热镀锌和常规涂料主的输电铁塔，能预防一般自然环境下的腐蚀，使用寿命长满足铁塔设计使用寿命。然而，处于重工业地区、沿海地区以及沙漠干燥地区的钢结构腐蚀比较严重。

    1）输电杆塔腐蚀机理

    我国输电杆塔主要采用镀锌钢材质进行大气防腐，镀锌钢发生电化学腐蚀一般经过以下4个步骤：镀锌层完整地覆盖于整个钢基体，镀层发生腐蚀；镀层发生部分破坏，锌作为牺牲阳极对钢基体提供阴极保护；镀锌层全部破坏，钢基体开始腐蚀，锌的腐蚀产物抑制腐蚀过程；钢基体发生快速腐蚀。

    碳钢表面镀锌层具有优良的耐大气腐蚀性，若镀锌钢的镀层为纯锌则其腐蚀过程与锌的大气腐蚀过程没有区别，只有在锌层遭到外力破损时，镀锌层与钢基体发生电偶腐蚀的过程与锌自身的大气腐蚀过程存在一定的区别。

    锌在不同典型大气环境中存在不同的腐蚀过程。

    （1）在湿润的大气环境下发生大气腐蚀主要受CO2、SO2 和 Cl-等污染物的影响。

    （2）在无污染的乡村大气环境下，镀锌层在O2和CO2 的作用下生成ZnO和 Zn5（CO3）2（OH） 6。

    （3）在工业大气环境下，主要的腐蚀性气体为SO2，镀锌层与其反应生成的腐蚀产物主要是Zn4SO4（OH）6·4H2O和Zn4Cl2（OH） 4SO4·5H2O。

    （4）在海洋性大气环境下，富含Cl-的海盐粒子沉积在镀锌层表面，生成的主要腐蚀产物为Zn5（CO3）2（OH）6、Zn5（OH） 8Cl2·H2O和NaZn4Cl（ OH） 6SO4·6H2O，海洋环境下腐蚀初期以点蚀为主，逐渐发展到全面腐蚀，整个腐蚀过程，阳极反应以锌的溶解为主，阴极反应由氧气的扩散速率决定。

    镀锌层大气腐蚀机理：镀锌钢在不同的使用环境中，由于其表面的吸附作用，镀锌层上会形成一层液膜（在大气介质中为一层20～30分子厚的湿气膜），当液膜中有水溶性的盐类或溶入的腐蚀性气体时，镀锌层发生腐蚀。镀锌钢在服役中，镀锌层首先与环境接触发生电化学腐蚀，可以给钢基体提供阴极保护。在镀层腐蚀破坏后，其不溶性的腐蚀产物也可以吸附在基体表面，抑制钢铁的腐蚀。镀锌层在大气环境中的腐蚀本质是锌在薄液膜下的电化学腐蚀过程。锌可以很快地与环境中的氧气、水汽及其它物质反应生成各种碱式盐覆盖在基体表面，对基体的进一步腐蚀起到一定的抑制作用。