導(dǎo)語(yǔ)：如何才能寫(xiě)好一篇去除銅銹的化學(xué)方法，這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn)，歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

關(guān)鍵詞：各類污垢；節(jié)能；安全

鍋爐中所放的水是自來(lái)水，屬于硬水，含有較多的可溶性鈣、鎂等物質(zhì)，加熱后，這些可溶性物質(zhì)轉(zhuǎn)化成不可溶物質(zhì)，逐漸就形成了水垢。水的硬度越大，形成的水垢就越多。鍋爐一旦結(jié)了水垢，就會(huì)降低熱效率，也會(huì)給鍋爐的運(yùn)行帶來(lái)安全隱患。因此，采用化學(xué)清洗這種方法不僅能及時(shí)地除去各類污垢，而且節(jié)能、安全，更好地延長(zhǎng)鍋爐的使用壽命。

化學(xué)清洗是利用清洗劑在水中離解出氫離子，使銹垢、水垢與氫離子反應(yīng)而溶解。在溶解過(guò)程中，氫離子起主要的作用。但除此之外，酸根的存在對(duì)水垢和銹垢的溶解也有一定的影響，有時(shí)還是關(guān)鍵性的。不同種類的酸氫離子的離解度也不同，一般來(lái)說(shuō)，無(wú)機(jī)酸離解度較大，酸性強(qiáng)，能在低溫、常溫下清洗，但腐蝕性也強(qiáng)；有機(jī)酸離解度較小，酸性弱，常需加溫清洗，但腐蝕也較弱。

篇2

[關(guān)鍵詞]銅腐蝕機(jī)理保護(hù)方法青銅文物

銅（Cu），是人類發(fā)現(xiàn)的最早的金屬元素，幾乎每一種文明，都要經(jīng)過(guò)以使用銅合金青銅器為的生產(chǎn)工具的青銅時(shí)代，在中國(guó)，早在商周時(shí)代（約公元前16世紀(jì)），就開(kāi)始從銅礦中冶煉銅，鑄造使用青銅器，并賦于其美妙絕倫的藝術(shù)形式，為后代留下了珍貴的青銅藝術(shù)精粹。在經(jīng)歷了數(shù)千年的漫長(zhǎng)歲月，大多已被不同程度地腐蝕。

本文試從銅的性質(zhì)、腐蝕機(jī)理、保護(hù)等方面對(duì)銅器文物的保護(hù)進(jìn)行探討。

1青銅器的成分

銅（Cu），由于質(zhì)地軟，硬度為3（金剛石為10），熔點(diǎn)高：1356K，粘性大，用其制造工具有很大局限性。后來(lái)，人類發(fā)現(xiàn)，在銅中加入其它金屬而制成的銅基合金，會(huì)使金屬材料的性能顯著改善。因此，人們有意識(shí)地熔鑄銅基合金，包括銅錫合金（或銅鉛合金）、銅鎳合金、銅鋅合金，它們被分別叫做青銅、白銅、黃銅。

青銅合金的配比一般為Cu 70%~95%,Sn 5%~30%,并有適量Pb。由于錫與銅性質(zhì)的差異，使青銅的性能得到改善。用鉛青銅、錫青銅，不僅在于降低熔點(diǎn)，更重要的是對(duì)合金硬度有不同要求。加錫的合金有較高的硬度和光亮的色澤，鉛不能溶解于銅內(nèi)，只能在銅液中均勻地分布作滴狀懸浮，使銅液在灌鑄時(shí)流暢性能好。

2青銅器的腐蝕機(jī)理

陰極區(qū)陽(yáng)極區(qū)

e

M

金屬的腐蝕是多樣的。習(xí)慣上常把金屬或合金在外部介質(zhì)的作用下，使金屬?gòu)脑貭顟B(tài)轉(zhuǎn)化為化合物狀態(tài)，從而引起金屬內(nèi)部的破壞，叫做腐蝕。這是冶金的逆過(guò)程，它把冶煉出來(lái)的金屬或合金再礦化，使之回到礦物狀態(tài)。

根據(jù)腐蝕過(guò)程的歷程特點(diǎn)，可將金屬腐蝕分為化學(xué)腐蝕與電化學(xué)腐蝕。具體的金屬材料是按哪一種機(jī)理進(jìn)行腐蝕，主要取決于金屬所接觸的介質(zhì)種類。

2.1 化學(xué)腐蝕

指金屬表面與非金屬介質(zhì)直接發(fā)生純化學(xué)反應(yīng)而引起的破壞。反應(yīng)過(guò)程中無(wú)電流產(chǎn)生。化學(xué)腐蝕又可分為氣體腐蝕和非電解質(zhì)溶液中的腐蝕。

青銅具有較高的化學(xué)穩(wěn)定性，在大氣中，表面產(chǎn)生一層薄膜覆蓋層。干燥條件下，氧化緩慢，在含有微量氣體玷污物存在的情況下，即使在常溫也會(huì)生成一層可見(jiàn)的膜。一般有以下幾種反應(yīng)歷程：

2Cu+O22CuO 黑色氧化銅

4Cu+O22 Cu2O棕紅色氧化亞銅

2Cu+SO2 Cu2S +O2 黯晦靛蘭色硫化銅

在含有微量硫化物的空氣中，由于金屬硫化物的晶格有許多缺陷，它的離子電導(dǎo)比金屬氧化物大得多，硫化物膜可以成長(zhǎng)到相當(dāng)大的厚度，使銅金屬表面出現(xiàn)暉色或表面變?yōu)榛薨怠＿@些銹層一般生長(zhǎng)到一定厚度即停止，緊密包裹住內(nèi)部金屬元素，形成致密的保護(hù)層，阻止內(nèi)部金屬的進(jìn)一步氧化，這種銹層應(yīng)予以保護(hù)。

2.2 電化學(xué)作用

電化學(xué)腐蝕是指金屬表面與電解質(zhì)溶液發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)而引起的破壞，其腐蝕的特點(diǎn)是在反應(yīng)過(guò)程中有電流產(chǎn)生。電化學(xué)腐蝕是最普遍、最常見(jiàn)的腐蝕形式。例如金屬在各種電解質(zhì)溶液中的腐蝕；在濕氣、淡水、海水、土壤介質(zhì)中的腐蝕，均屬于電化學(xué)腐蝕。

2.2.1潮濕氣體中的腐蝕

空氣中水分的飽和凝結(jié)現(xiàn)象是非常普遍的，特別是熱帶、亞熱帶及大陸氣候地區(qū)，氣候變化非常劇烈，即使在相對(duì)濕度低于100%的氣候條件下，也容易造成空氣中水分的凝結(jié)。在空氣溫度范圍為5oC~50oC的范圍內(nèi)，當(dāng)氣溫劇烈變化達(dá)6 oC左右，只要空氣相對(duì)濕度達(dá)65%~75%，就可引起凝露。

圖1金屬在水膜下發(fā)生電化學(xué)腐蝕過(guò)程的示意圖

金屬表面凝有薄層水膜后，金屬在水膜下發(fā)生電極反應(yīng)。在陽(yáng)極上進(jìn)行金屬的溶解：

M+nH2OMn+nH2O+ne

H2OO2 CuCl23Cu(OH)2

Cl2 淺綠色粉狀物HCl

CuCuCl

Cl-

H2O Cu2O+HClCu(OH)2CuCO3

CO2H2O

在陰極上，主要進(jìn)行氧的去極化作用，在中性及堿性水膜中進(jìn)行的反應(yīng)是：

O2+2H2O+4e4OH-

在酸性水膜中進(jìn)行的反應(yīng)是：

O2+4H++4e2H2O

薄層水膜若溶解有其它氣體，可以促進(jìn)金屬的腐蝕：

SO2:SO2溶于金屬表面上的水膜，可反應(yīng)生成H2SO3或H2SO4,pH可達(dá)3~3.5。H2SO3是強(qiáng)去極化劑，對(duì)大氣腐蝕有加速作用。在陰極上去極化的反應(yīng)如下：

2H2SO3+2H++4e-S2O32-+3H2O o（S2O32-）=+0.4V

2H2SO3+H++2e-HS2O42-+4H2O o（HS2O4-）=-0.08V

而Cu2++eCu+標(biāo)準(zhǔn)電位：0.158V

Cu++eCu 穩(wěn)定電位：0.3402V

o（S2O32-）比Cu的穩(wěn)定電位正得多，可使Cu成為腐蝕電池的陽(yáng)極而遭受腐蝕。

CO2: 使水膜呈弱酸性。

2Cu+O2+H2O+CO2Cu(OH)2CuCO3

這是一層綠色或藍(lán)色得較為穩(wěn)定的堿式碳酸銅。綠色叫孔雀石，化學(xué)式：Cu(OH)2CuCO3；藍(lán)色叫蘭銅礦（石青），化學(xué)式：2Cu(OH)2CuCO3，這兩種顏色一般保存下來(lái)，可觀其年代。

NH3：極易溶于水膜，增加水膜pH值，NH3能與Cu生成絡(luò)合物：

Cu++2NH3[Cu(NH3)2]+ （無(wú)色）

2[Cu(NH3)2]++4NH3H2O+1/2O22[Cu(NH3)4]2++2OH-+H2O

2[Cu(NH3)4]2+是一種藍(lán)黑色的銨鹽層，也應(yīng)予以保護(hù)。

砂土黏土

陰極陽(yáng)極

圖2氧腐蝕濃差電池

HCl及含Cl-的物質(zhì)：銅等金屬受大氣中的氯化物鹽類腐蝕，主要表現(xiàn)在沿海地區(qū)受海風(fēng)吹起的海水形成細(xì)霧。而海水的主要成分是氯化物鹽類，這種含鹽的細(xì)霧稱為鹽霧。當(dāng)鹽霧降落在金屬表面時(shí)，由于氯離子破壞鈍化膜的作用而使金屬腐蝕。

氯離子是青銅器的破壞者。在Cl-環(huán)境下，青銅器中的銅形成氯化亞銅(CuCl)。在環(huán)境潮濕的情況下，氯化亞銅與水作用，生成氧化亞銅(Cu2O)和鹽酸(HCl)。氧化亞銅遇含有二氧化碳的水溶液，則生成堿式碳酸銅；氧化亞銅與鹽酸作用則生成堿式氯化銅。腐蝕的青銅器表面多孔，易于殘存鹽類，在潮濕的環(huán)境中，氯化亞銅轉(zhuǎn)化成為堿式氯化銅，并放出鹽酸。鹽酸又與銅、氧化亞銅、堿式碳酸銅作用，最后皆生成堿式氯化銅，使整個(gè)器物表面布滿粉狀銹而徹底損壞。

其反應(yīng)過(guò)程可表述如下：

沾染這種淺綠色粉狀物的青銅器稱之為帶青銅病。這種粉狀銹腐蝕要蔓延、擴(kuò)散、深入，致使器物畸形，紋飾剝落，銘文模糊，穿透器物，乃至使整個(gè)器物粉化、斷裂、酥癱、完全損壞，還能把病害感染于其它青銅器。

2.2.2土壤腐蝕

土壤是由各種顆粒狀的礦物質(zhì)及水分、空氣和微生物等組成的多相的并具有生物活性和離子導(dǎo)電性的多孔的毛細(xì)管膠體體系。各種鹽類溶解在間隙水中，土壤就成了電解質(zhì)。一般來(lái)說(shuō)，土壤的電阻率可以比較綜合地反映土壤的特點(diǎn)：干燥少鹽的土壤電阻率可高達(dá)10000/cm，而潮濕多鹽的土壤的電阻率可低于500/cm。土壤的電阻率越小，土壤腐蝕越嚴(yán)重。金屬在土壤中的腐蝕與在電解液中的腐蝕本質(zhì)是一樣的。土壤水分中溶解了不同的電解質(zhì)，同樣發(fā)生電子的遷移，使金屬元素轉(zhuǎn)化為離子型。這種與電解質(zhì)水膜作用于金屬上是一致的。由于濕度和土壤結(jié)構(gòu)的不同，土壤中的含氧量可相差達(dá)幾萬(wàn)倍，這種充氣的極不均勻，也正是造成氧濃差電池腐蝕的原因。

處在砂土中的金屬段由于氧容易滲入，電位高，而成為陰極，而處在黏土中的金屬段，由于缺氧、電位低而成為陽(yáng)極，這樣就構(gòu)成了氧濃差腐蝕電池，使黏土中的金屬加速腐蝕。而如果只是由于微電池作用引起腐蝕，其結(jié)論則與上述情況完全相反。在黏土中，由于氧難以滲入，氧去極化過(guò)程難于進(jìn)行，其腐蝕也較慢。在砂土中，氧容易滲入，氧去極化過(guò)程速度較快，其腐蝕也較快。

另外，由于古代冶金技術(shù)有一定的局限性，也由于青銅是貴金屬，一些器物損壞后，回爐重新鑄造。再鑄造時(shí)，下料成了雜銅。由此造成的雜質(zhì)和在鑄造過(guò)程中由于金屬內(nèi)部產(chǎn)生應(yīng)力及晶格中的缺陷，使金屬的各部位具有不同的電位。即在金屬內(nèi)部組成無(wú)數(shù)微小的原電池。

2M+nCu2+nCu+2Mn+

M為較Cu活潑的金屬：Zn、Sn等。

原電池反應(yīng)使青銅器中產(chǎn)生無(wú)數(shù)微小的孔隙，造成銅器內(nèi)部結(jié)構(gòu)疏松，并使土壤及大氣中的水分與其它電解質(zhì)更加深入到青銅器內(nèi)部，對(duì)其造成更大的腐蝕。

CuM

Cu2+ Mn+

圖3原電池反應(yīng)

青銅器經(jīng)過(guò)數(shù)千年的存放或地下掩埋，不可避免地形成各種腐蝕覆蓋層。其中大部分是無(wú)害的：有翠綠、湖綠、灰綠、碧綠、紅褐、銀灰、漆黑等不同色彩。這些瑰麗斑斕的腐蝕產(chǎn)物，成為莊重、古樸、年代久遠(yuǎn)的象征。銹層一般未改變青銅器的形態(tài)，而且銅銹的性質(zhì)較穩(wěn)定，不致使器物損壞，所以這類腐蝕層應(yīng)保留。

而淺綠色的粉狀物堿式氯化銅[CuCl23Cu(OH)2]則是青銅器的大敵。它的危害性在于其腐蝕反應(yīng)會(huì)在銅體內(nèi)反復(fù)進(jìn)行。所以對(duì)這種腐蝕應(yīng)加以處理。

3青銅器的保護(hù)方法

對(duì)于青銅器文物的保護(hù)，與現(xiàn)代器物的防腐蝕不同，重點(diǎn)在于腐蝕的阻止及有害腐蝕物的去除。

青銅器的破壞者是氯離子、水蒸氣和其它有害氣體，所以保存青銅器的庫(kù)房應(yīng)保持干燥、清潔，做到防潮濕、防空氣污染，控制庫(kù)房濕度在45%~50%RH。在沿海地帶，避免Cl-及其它有害氣體，對(duì)滋生有害銹的青銅器要隔離存放，防止擴(kuò)散蔓延，置于相對(duì)濕度低于35%的干燥環(huán)境中。等候技術(shù)處理。

控制腐蝕需要清除病原，對(duì)于氯化亞銅、堿式氯化銅采取剔除、轉(zhuǎn)化、抑制的技術(shù)措施，然后再加固、封護(hù)、整修、復(fù)原，使青銅器得以妥善保護(hù)。

3.1 物理方法

3.1.1機(jī)械法。使用不銹鋼針、不銹鋼手術(shù)刀等工具，將暴露在青銅器表面的粉狀銹和下面掩蓋的灰白色氯化亞銅，細(xì)心地剔挖，掃刷清除。此法雖不能根除有害銹，但又是不可缺少的。除銹過(guò)程中要輕巧，熟練，不要留有刮痕。

3.1.2超聲波法。把銹用超聲波震掉，不會(huì)留下痕跡。

3.2 化學(xué)方法

用化學(xué)試劑配置除銹液，將帶有害銹的銅器與除銹液接觸，使之發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。其結(jié)果是將青銅器有害銹的禍根氯化亞銅，完全轉(zhuǎn)化為不含氯離子的穩(wěn)定產(chǎn)物，如氧化銅、堿式碳酸銅等。

3.2.1堿法去銹

（1） 酒石酸鈉法。

適用范圍：銹痕不很厚的青銅器,可把銹斑全部除光。

試劑：酒石酸鉀鈉15g；氫氧化鈉5g；蒸餾水100mL。

（2） 倍半碳酸鈉法（堿浴浸泡法）。

適用范圍：保留古色古香的藍(lán)綠色（堿式碳酸銅）

試劑：Na2CO3、NaHCO3

配成溶液：Na2CO3NaHCO32H2O5%

處理步驟：

①將青銅器浸于溶液中（必要時(shí)可加熱）;

②定時(shí)更換浸液，開(kāi)始時(shí)一星期換一次，到后來(lái)幾個(gè)月?lián)Q一次。器物小的幾個(gè)月，大的要幾年;

③定期檢測(cè)浸液中Cl-，直至無(wú)檢出Cl-為止;

④用蒸餾水反復(fù)浸泡，沖洗，以去除堿液;

⑤洗凈、干燥、封護(hù)。

封護(hù)：用以隔絕空氣中的氧、氯、水蒸氣和其它有害氣體，使青銅器穩(wěn)定下來(lái)。主要方法有：漆片酒精填充封閉法；樹(shù)脂封閉法；氧化銀封閉法；聚乙烯醇縮丁醛封閉法（3%聚乙烯醇縮丁醛酒精溶液，可浸可涂）；BTA封閉法。

3.2.2氧化銀局部封閉法

適用范圍：青銅病尚未蔓延開(kāi)來(lái)，僅有一些小斑點(diǎn)

試劑：Ag2O，潮濕條件。

反應(yīng)：Ag2O+2Cl-2AgCl+O2-AgCl棕褐色薄膜

為了使氧化銀能夠形成完整的角銀薄膜，必須使它與氯化亞銅充分接觸。

3.2.3金屬緩蝕劑

試劑：苯并三氮唑（BTA)，白色至奶白色粉末結(jié)晶

結(jié)構(gòu)式：

N

N

N

H

作用機(jī)理：苯并三氮唑先汽化冰溶解在銅表面上的濕汽凝結(jié)水中，接著銅置換苯并三氮唑中的一個(gè)氫離子以共價(jià)鍵連接，并與另一個(gè)苯并三氮唑分子上的氮原子的孤對(duì)電子以配位鍵連接生成不溶于水的共聚物。

反應(yīng)：

苯并三氮唑可與銅和銅合金、銀形成不溶于水和許多有機(jī)溶劑的透明蓋膜，而起到保護(hù)作用。

改進(jìn)方法：

（1）試劑：BTA-H2O2混合溶液

步驟：用此溶液多次局部處理，使青銅器銹層縫隙內(nèi)的活性粉狀銹變成藍(lán)色絮狀物沉淀排泄出來(lái)，直到局部區(qū)域完全除去粉狀銹，然后用復(fù)合緩蝕液（0.5%BTA+0.5%mol/LNaMoO4+5% NaHCO3）處理。

（2）試劑：3% BTA酒精溶液

（3）試劑：BTA1g；聚乙烯醇縮丁醛3g；95%酒精100g

BTA受熱易升華，為防止BTA的揮發(fā)，可在表面再涂上一層高分子材料作保護(hù)膜，以三甲樹(shù)脂效果較好。

3.2.4綜合使用

倍半碳酸鈉法或氧化銀封閉法處理，再用 BTA-CH3CH2CH2OH 減壓滲透做緩蝕處理，最后用三甲樹(shù)脂進(jìn)行表面封護(hù)。

對(duì)青銅器的殘損處和去除粉狀銹后的凹陷處，要進(jìn)行修補(bǔ)、加固，并用純凈的礦物質(zhì)顏料調(diào)色，使表面色彩保持協(xié)調(diào)一致，恢復(fù)青銅器的原貌。

3.2.5酸法除銹

（1）去銹膏

試劑配方：烏梅500g；冰醋酸100mL；醋酸銅50g。

配制：將烏梅放入砂鍋內(nèi)加熱，使烏梅軟化膨脹；去核，梅肉搗成糊狀；放在砂鍋中，再加冰醋酸；將醋酸銅搗碎，過(guò)細(xì)籮；混合后攪拌均勻，貯存在瓷罐中。此膏可反復(fù)使用。

步驟：

用直徑為1.5cm的油泥條圍住銹四周，接觸部位用手指按實(shí);將厚度為2cm的去銹膏填入油泥圈中; 4小時(shí)后檢查一次，拿掉去銹膏，用清水洗刷干凈，則已分解的銹會(huì)隨洗刷脫落，也可用刀試著剔未脫落的銅銹，如能剔除，則說(shuō)明銹已開(kāi)始轉(zhuǎn)化，如剔除不掉，再用上面的方法涂上去銹膏;2小時(shí)后，檢查一次。用滴管把NH4OH滴在去銹部位中和，每10分鐘一次，共滴三次;銅器在清水中泡4小時(shí)，中間換水1~2次;取出揩干。

（2）酸性溶液法

使用范圍：銹斑非常厲害的器物

試劑：10%醋酸或15%~20%檸檬酸

步驟：隔1~2天換新鮮溶液浸泡，注意觀察處理差不多可以，不要把青銅器蝕掉；后5%氫氧化鈉中和，用蒸餾水徹底洗凈。

3.2.6電解還原去銹

陽(yáng)極：青銅器

陰極：不銹鋼或碳棒或石墨

槽電壓：直流6~12 V

陰極陽(yáng)極

圖4電解還原去銹

電流密度：8~12A/dm2，以被處理的器物表面計(jì)。

電解質(zhì)：5% NaOH

3.2.7電化學(xué)還原去銹

電解質(zhì)：10% NaOH

還原劑：Zn粉或Al粉

步驟：Zn粉或Al粉與電解質(zhì)調(diào)成糊狀，立即敷于應(yīng)去銹部位，待反應(yīng)結(jié)束后，立即擦去，即刻用蒸餾水反復(fù)擦拭，以除去殘余的試劑。

3.2.8銅及銅合金的涂裝

甲液：聚乙烯醇縮丁醛3g；乙醇35g；丁醇2g；在熱水中溶解。

乙液：鉻酸酐0.4g；水10g；溶解，再加入乙醇50g

乙液反應(yīng)4小時(shí)，使乙醇轉(zhuǎn)變?yōu)橐胰４蟛糠值你t酸酐（Cr6+）被還原成Cr3+。三價(jià)鉻能與聚乙烯醇的羥基絡(luò)合成為耐腐蝕致密的膜。

使用時(shí)將甲液與乙液混合均勻，用細(xì)絹布過(guò)濾，便可噴涂。涂膜厚度約3m，透明微黃。在室溫下15分鐘干燥；80OC~100OC時(shí)，5分鐘干燥。耐鹽霧，濕熱性優(yōu)良，處理后可長(zhǎng)時(shí)期保存。

參考文獻(xiàn)：

[1] 李國(guó)清.文物科學(xué)技術(shù)保護(hù).福建省第三期文博干部培訓(xùn)班講義.

[2] 國(guó)家文物局.博物館藏品保管工作手冊(cè)[M].北京:群眾出版社,1993.

[3] 文化部文物事業(yè)管理局.中國(guó)博物館學(xué)基礎(chǔ)[M].上海:上海古籍出版社,1990.

[4] 汪葆浚,樊行雪.無(wú)機(jī)和分析化學(xué)[M].南昌:江西高校出版社,1992.

篇3

關(guān)鍵詞：發(fā)電廠；防雷措施；避雷針；接地；絕緣

中圖分類號(hào)：TM62文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：

電力系統(tǒng)儼然已經(jīng)成為了當(dāng)前我們生活工作中必不可少的一部分，一旦電力系統(tǒng)受損必將給我們的工作生活帶來(lái)極大的不便和損失，而雷擊便是造成發(fā)電廠事故的最大的原因，下面我就結(jié)合自身工作經(jīng)驗(yàn)探討下發(fā)電廠的防雷措施。

1避雷針的安裝

避雷針的安裝主要考慮的是如何防止反擊的問(wèn)題.出于對(duì)反擊的考慮,避雷針的安裝方式可分為構(gòu)架避雷針和獨(dú)立避雷針兩種.對(duì)于110 kV及以上的配電裝置,由于電氣設(shè)備的絕緣水平較高,在土壤電阻率不高的地區(qū)不易發(fā)生反擊,可采用構(gòu)架避雷針,既可節(jié)約投資,也便于布置.但應(yīng)注意裝設(shè)避雷針的構(gòu)架應(yīng)就近埋設(shè)輔助集中接地裝置,其與變電所接地網(wǎng)的連接點(diǎn)離主變壓器與地網(wǎng)連接點(diǎn)之間的電氣距離應(yīng)不小于15 m,以使雷擊避雷針時(shí),在接地裝置上出現(xiàn)的電位升高,經(jīng)15 m的距離后,其幅值已衰減到不至于對(duì)絕緣相對(duì)較弱的變壓器造成反擊.同理,變壓器的門(mén)型構(gòu)架上,絕對(duì)不容許裝設(shè)避雷針.對(duì)于其它的配電裝置,應(yīng)當(dāng)裝設(shè)獨(dú)立避雷針.其接地裝置與變電所主地網(wǎng)分開(kāi)埋設(shè),并在空氣中及地下保持足夠的距離(如圖1所示).

在實(shí)際工作中，若不忽視對(duì)避雷針及其接地裝置的技術(shù)檢測(cè)，保證其接地裝置完好無(wú)損、接地電阻合格，一般不會(huì)發(fā)生雷電直擊發(fā)電廠、變電所的事故。供電線路中的入侵雷電波來(lái)自于雷電直擊或雷電的靜電感應(yīng)。采取的主要限制措施為：在發(fā)電廠、變電所內(nèi)裝設(shè)避雷器、進(jìn)線保護(hù)段、電容器等。作用是把雷電過(guò)電壓即入侵雷電波的幅值和陡度限制到對(duì)電氣設(shè)備沒(méi)有危害的程度，保護(hù)電氣設(shè)備絕緣，避免雷害事故發(fā)生。由于在目前的科學(xué)技術(shù)水平下，無(wú)法對(duì)雷電進(jìn)行控制，無(wú)法對(duì)其發(fā)展規(guī)律、強(qiáng)度進(jìn)行預(yù)測(cè)。使得線路長(zhǎng)、地處曠野的輸電線路很容易遭受雷擊。因此，不可能完全避免雷擊和雷電波入侵。據(jù)資料表明，在我國(guó)220kV 和500kV 發(fā)電廠中，由入侵雷電波而引起事故率為 0.5 次/100 百所·a 和 0.4 次/100 百所·a；發(fā)電廠直配電機(jī)的雷擊損壞率為 1.25 次/100 百所·a。預(yù)防雷擊事故發(fā)生的管理措施因雷電活動(dòng)的隨機(jī)性，防雷保護(hù)所依據(jù)的數(shù)據(jù)多為統(tǒng)計(jì)性數(shù)據(jù)，有必要在實(shí)際中，根據(jù)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)和雷電活動(dòng)的頻繁情況、活動(dòng)強(qiáng)度進(jìn)行校正。防雷保護(hù)與雷雨季節(jié)時(shí)發(fā)電廠的運(yùn)行方式密切相關(guān)。所以，對(duì)某一發(fā)電廠而言，在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，必須在技術(shù)和管理上制定和采取相應(yīng)的防雷措施，防止雷電襲擊時(shí)發(fā)生事故。

2絕緣處理

必須有針對(duì)性地進(jìn)行雷電活動(dòng)強(qiáng)度、活動(dòng)規(guī)律的觀察、研究和統(tǒng)計(jì)工作，以指導(dǎo)和校正防雷保護(hù)措施的布置和選擇，使防雷保護(hù)更趨完善、更能起到保護(hù)作用。雷雨季節(jié)，要制定防雷保護(hù)方案。不同的運(yùn)行方式，對(duì)防雷保護(hù)有不同的影響，不同防雷保護(hù)適應(yīng)不同的運(yùn)行方式。因此，要結(jié)合電壓保護(hù)規(guī)程上所推薦的各種方法和本廠（所） 的具體運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，建立和修訂過(guò)電壓防雷保護(hù)結(jié)線圖，制訂各運(yùn)行方式下的有關(guān)防雷保護(hù)規(guī)定，以保證雷雨季節(jié)生產(chǎn)運(yùn)行的安全。定期地進(jìn)行絕緣監(jiān)督，是保持電氣設(shè)備絕緣具有良好水平的基本保證。電氣絕緣在正常運(yùn)行時(shí)，長(zhǎng)期處于工作電壓的作用下，有時(shí)還要受到短時(shí)的過(guò)電壓作用，會(huì)產(chǎn)生絕緣老化現(xiàn)象。會(huì)受到機(jī)械力、溫度和大氣環(huán)境等因素的影響，使絕緣能力下降。因此，要定期對(duì)電氣設(shè)備的絕緣進(jìn)行監(jiān)督試驗(yàn)，以掌握絕緣老化程度、絕緣強(qiáng)度、絕緣水平、絕緣缺陷等情況，有針對(duì)性地進(jìn)行相應(yīng)的維護(hù)與檢修，保證電氣設(shè)備絕緣處于良好的技術(shù)狀態(tài)。為防止運(yùn)行中發(fā)生擊穿而造成停電甚至嚴(yán)重?fù)p壞設(shè)備的事故，起到預(yù)防監(jiān)督作用。定期對(duì)防雷設(shè)施如避雷針、接地裝置及接地網(wǎng)進(jìn)行絕緣技術(shù)檢測(cè)。對(duì)避雷器進(jìn)行規(guī)格核定和間隙整定，以保證防雷設(shè)施完好無(wú)損，具有良好的防護(hù)能力。

3提高防雷接地網(wǎng)安全可靠性

防雷接地網(wǎng)在設(shè)計(jì)、施工和運(yùn)行管理方面的確存在著不容忽視的問(wèn)題,在今后的工程管理和運(yùn)行管理中應(yīng)考慮采取以下對(duì)策:(1)在工程建設(shè)初期設(shè)計(jì)階段,應(yīng)加強(qiáng)對(duì)防雷設(shè)施設(shè)計(jì)的審核,保證接地網(wǎng)設(shè)計(jì)壽命與機(jī)組使用壽命一致,留有足夠的安全裕度,設(shè)計(jì)單位應(yīng)對(duì)接地網(wǎng)設(shè)計(jì)進(jìn)行跨專業(yè)的綜合內(nèi)審。

(2)在施工圖設(shè)計(jì)階段,設(shè)計(jì)監(jiān)理應(yīng)對(duì)全廠接地網(wǎng)的設(shè)計(jì)在可靠性評(píng)估的基礎(chǔ)上進(jìn)行論證,組織會(huì)審。

(3)新建電源項(xiàng)目接地網(wǎng)截面積應(yīng)按規(guī)劃裝機(jī)容量的系統(tǒng)短路電流進(jìn)行熱穩(wěn)定驗(yàn)算,擴(kuò)建電廠接地網(wǎng)截面積應(yīng)按系統(tǒng)容量擴(kuò)大后的最大單相短路電流值進(jìn)行校核,并對(duì)原全廠接地網(wǎng)進(jìn)行改造。

(4)在新建機(jī)組設(shè)計(jì)中應(yīng)把落實(shí)國(guó)家部委頒發(fā)的反事故措施的要求作為一項(xiàng)重要工作來(lái)抓,如敷設(shè)與二次纜平行的均壓銅地網(wǎng),在高壓配電裝置的接地網(wǎng)與主控室接地網(wǎng)之間增加若干條直接連接的接地線等。

(5)工程監(jiān)理單位應(yīng)把全廠接地網(wǎng)等防雷設(shè)施的施工納入監(jiān)理規(guī)劃,設(shè)置相應(yīng)的質(zhì)量控制點(diǎn),按隱蔽工程規(guī)范進(jìn)行見(jiàn)證、驗(yàn)收;確保主體建筑物形成閉合良好的法拉第屏蔽籠結(jié)構(gòu),建立等電位聯(lián)結(jié)系統(tǒng)。

(6)防雷接地網(wǎng)的施工承包單位應(yīng)持有符合防雷資質(zhì)等級(jí)要求的證書(shū),并將有關(guān)防雷工程的施工組織設(shè)計(jì)文件進(jìn)行報(bào)審。

(7)安全監(jiān)督管理部門(mén)應(yīng)對(duì)防雷設(shè)施的可靠性進(jìn)行監(jiān)督檢查。

(8)運(yùn)行管理單位應(yīng)建立嚴(yán)格的接地網(wǎng)檢查、監(jiān)控制度,根據(jù)土壤對(duì)接地裝置的腐蝕程度,定期作典型的直接檢查,并采取相應(yīng)的安全技術(shù)措施。

目前600 MW超臨界燃煤發(fā)電機(jī)組的接地網(wǎng)主干線采用多芯銅絞線,已考慮防腐和熱穩(wěn)定要求,因?yàn)殂~材質(zhì)的防腐性能最好,且導(dǎo)電性能也優(yōu)于鍍鋅鋼。但對(duì)銅材質(zhì)的接地網(wǎng)的施工工藝技術(shù)要求應(yīng)注意以下事項(xiàng):

(1)全廠所有的電氣設(shè)備、金屬鋼結(jié)構(gòu)、油灌及油管、電纜等都應(yīng)可靠接地,主接地網(wǎng)應(yīng)互連成一片,并且至少有兩點(diǎn)以上相連,當(dāng)其中一點(diǎn)斷開(kāi)時(shí)不致產(chǎn)生孤立的部分,焊接接頭應(yīng)牢固。

(2)使用的焊模必須清潔干凈,使用時(shí)先用火加熱焊模使之干燥。

(3)使用的焊模必須完好,無(wú)滲漏銅水的現(xiàn)象。

(4)焊接接地銅導(dǎo)線應(yīng)用鋼絲刷打磨,去除銅銹及油污并烘干水氣,模具與導(dǎo)線應(yīng)夾緊。

(5)不同規(guī)格的導(dǎo)線連接應(yīng)使用不同焊模及藥粉,具體使用的藥粉型號(hào)應(yīng)與焊模上的要求型號(hào)一致。

(6)藥粉應(yīng)保持干燥,無(wú)受潮,使用時(shí)應(yīng)全部倒入焊模,接頭與導(dǎo)線應(yīng)有足夠的導(dǎo)電截面,銅焊接頭表面應(yīng)光滑,無(wú)氣泡現(xiàn)象。

接地工程學(xué)是一門(mén)多學(xué)科的邊緣學(xué)科,它涉及到地質(zhì)、電磁場(chǎng)理論、電氣測(cè)量、應(yīng)用化學(xué)、鉆探技術(shù)、施工技術(shù)等多門(mén)學(xué)科。一方面對(duì)于工程施工和運(yùn)行維護(hù),必須加強(qiáng)管理,嚴(yán)格落實(shí)各項(xiàng)安全技術(shù)措施;另一方面,必須遵守可靠性準(zhǔn)則,完善設(shè)計(jì)規(guī)范,提高防雷接地網(wǎng)的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),才能保證發(fā)電廠的安全穩(wěn)定運(yùn)行。隨著超大容量及超臨界燃煤發(fā)電機(jī)組的投產(chǎn)運(yùn)行,以及計(jì)算機(jī)控制、信息系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用,防雷接地網(wǎng)的可靠性管理更加重要,防雷設(shè)施體系對(duì)發(fā)電廠及電力系統(tǒng)的安全影響愈加顯現(xiàn)。

結(jié)語(yǔ)

雷害是不可避免的，發(fā)生雷害就要進(jìn)行認(rèn)真調(diào)查和分析。找出事故原因，采取有效措施，防止重復(fù)發(fā)生類似事故。通過(guò)調(diào)查和分析，可暴露出防雷電工作中的缺點(diǎn)和問(wèn)題，積累經(jīng)驗(yàn)，從而改進(jìn)、提高防雷電工作的技術(shù)和運(yùn)行管理水平。對(duì)水泵進(jìn)行增容改造, 合理地對(duì)循環(huán)水管路系統(tǒng)改造及對(duì)水質(zhì)的凈化, 既解決了水量的供需矛盾, 又大大降低了循環(huán)水系統(tǒng)的能量消耗, 增加了機(jī)組的運(yùn)轉(zhuǎn)率和運(yùn)行效率。

參考文獻(xiàn)

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