一种基于环保长效性的接地装置防腐剂及制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种基于环保长效性的接地装置防腐剂及制备方法，其各组成成分及质量百分比为：90.2～94.9%的钙基膨润土、0.7～0.9%的Na2B4O7、0.6～2.8%的Na2SiO3、0.7～2.0%的NaHCO3、1.2～5.4%的Na2CO3。本发明的防腐剂可有效地防止氧渗透到金属接地极，防止了氧对金属接地极的氧化腐蚀，耐腐蚀性更好，接地体结构具有稳定长期的优良导电性。
【专利说明】一种基于环保长效性的接地装置防腐剂及制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明主要涉及接地装置防腐【技术领域】，具体涉及一种基于环保长效性的接地装 置防腐剂及制备方法。
【背景技术】
[0002] 接地装置在土壤中会遭受化学腐蚀和电化学腐蚀，特别是在土质松软，含水量高 的这类土壤电阻率较低的地方，腐蚀速率很快，将造成接地极锈蚀，增大接地装置的接地电 阻，锈蚀达到一定程度时甚至将导致接地网局部断裂，在发生接地短路时危及人身设备安 全。并且发生故障后，必须要对接地装置进行开挖检查、改造，将耗费巨大的财力物力。因 此对接地装置的腐蚀问题必须认真对待，并采取切实可行的防腐措施。
[0003] 目前采用的防腐措施通常有以下几类：采取优质施工工艺、阴极保护法、外层保 护法、采用铜材料作为保护。在工程实践中，采用优质的施工工艺能起到一定的防腐作用， 国内在操作规程上有着严格的规定，掩埋的规接地体的深度一定要达到〇. 6m以上，并用细 土回填，分层夯实，不要用粗石废料回填，施加防腐材料要粉刷均匀，不要有脱节现象，对施 加防腐材料和不施加防腐材料的地方要刷防锈漆进行过渡，防止因腐蚀电位不同引起的电 化学腐蚀，焊接接头时，质量要严格把关，不能有虚焊、假焊现象，对焊口要刷防锈漆进行处 理。改善施工工艺虽然可以在一定程度上降低腐蚀速率，但不能从根本上长期有效地解决 接地装置的防腐问题。阴极保护包括牺牲阳极法和外加电流法，牺牲阳极法是采用自然腐 蚀电位更负的金属作为阳极，并通过导线将其与作为阴极的接地体连接，此时阳极由于失 去电子发生氧化反应，失去的电子通过导线流向阴极，使得阴极发生极化。但牺牲阳极法需 要消耗金属，一次性投资较大。外加电流法是通过外加的直流电源对阴极施加电流，使得阴 极极化，从而抑制腐蚀。外加电流法在金属网络分布密集的区域，容易产生杂散电流干扰而 导致出现过保护，并且其需要提供可靠的不间断电源，并有专人进行管理，管理维护费用和 电源供给费用都比较高。外层保护法指在导体表面采用覆盖层，覆盖分两类：金属覆盖层和 非金属覆盖。金属覆盖层如电镀铜钢导体，非金属覆盖层如油漆、浙青、塑料等。它能使导 体与外界隔离，以阻碍金属表面的微电池作用。电力系统中，土壤中普遍采用焦油浙青覆盖 层，主要用于地下管道和地下引线的防腐。但在实际的工程应用中，覆盖层不可避免的会受 到各类破坏，发生局部腐蚀，造成金属构件穿孔几率增加，反而比没有覆盖层的金属构件表 面的均匀腐蚀更具破坏性。铜材料耐腐蚀性强，铜质接地装置使用寿命长，可达50年，这在 国内已经充分证明，并且装置运行维护工作量较少，稳定性、安全性高，在一些重要工程领 域，已经逐渐开始采用铜接地装置。不过铜材料虽然有较好的防腐效果，但价格较高，且会 造成重金属污染，对周边环境造成巨大影响。
[0004] 由此可见，传统的防腐措施或多或少存在有一定缺陷，要么对环境会造成污染，要 么防腐效果不是很好，要么成本较高，不能环保、长效且经济地对接地装置起到防腐作用。
【发明内容】
[0005] 针对目前接地装置防腐措施的不足，本发明提供一种基于环保长效性的接地装 置防腐剂及制备方法。该防腐剂在低土壤电阻率的环境下，能长期有效地抑制接地装置的 化学腐蚀和电化学腐蚀，对局部腐蚀有较好的抑制效果，对环境无污染，并且原料易得、成 本低。
[0006] 本发明的技术方案为：提供一种基于环保长效性的接地装置防腐剂，其各组成成 分及质量百分比为：90. 2?94. 9%的钙基膨润土、0. 7?0. 9%的Na2B407、0. 6?2. 8%的 Na2Si03、0. 7 ?2. 0% 的 NaHC03、1. 2 ?5. 4% 的 Na2C03。
[0007] 进一步的，各组成成分及质量百分比为：94. 9%的钙基膨润土、0. 9%的Na2B407、 0? 9% 的 Na2Si03、0. 9% 的 NaHC03、2. 4% 的 Na2C03。
[0008] 进一步的，各组成成分及质量百分比为：90. 2%的钙基膨润土、0. 9%的Na2B407、 2. 7% 的 Na2Si03、1. 0% 的 NaHC03、4. 2% 的 Na2C03。
[0009] 进一步的，各组成成分及质量百分比为：92. 5%的钙基膨润土、0. 8%的Na2B407、 2. 5% 的 Na2Si03、l. 2% 的 NaHC03、3. 0% 的 Na2C03。
[0010] 进一步的，各组成成分及质量百分比为：90. 2?94. 9%的钙基膨润土、0. 7?0. 9% 的 Na2B407、0. 6 ?2. 8% 的 Na2Si03、0. 7 ?2. 0% 的 NaHC03、1. 2 ?5. 4% 的 Na2C03、0. 7 ?2. 0% 的花椒粉。
[0011] 上述防腐剂的制备方法，包括以下步骤： (1) 选取胶质价大于70%的白色或蛋青色钙基膨润土为基料，对选取的钙基膨润土过 筛除去伊利石、长石、沸石、方解石、石英、方英石以及胶态二氧化硅、三氧化二铝等杂质； (2) 用雷蒙磨将原矿破碎至粒径为lcm左右的碎块； (3) 通过自然干燥，使其水分含量降至20%以下； (4) 采用气流干燥机对膨润土进行干燥，使其水分含量小于5%，注意烘干时间不能超过 5s，温度为200-250°C ;若烘干温度低于200°C，则不能完全去除膨润土的层间水，将使得含 水量高于5%，若温度高于250°C，甚至高于300°C时，将会造成膨润土吸湿能力明显下降； (5) 按上述比例均匀地将Na2B407，Na2Si0 3, NaHC03, Na2C03加入烘干后的钙基膨润土中 并均匀混合； (6) 采用雷蒙磨将其一起粉碎至280~300目得到接地装置防腐剂。
[0012] 本发明的防腐剂有益效果： (1)能长期有效地抑制接地装置的化学腐蚀和电化学腐蚀，对局部腐蚀有较好的抑制 效果，对环境无污染，并且原料易得、成本低。
[0013] (2)膨润土的吸水性和保水性较强，使得防腐剂能适应各种恶劣的气候条件，如降 雨、霜冻、干旱等，具有较长的使用寿命。
[0014] (3)钙基膨润土在我国储量丰富，硼砂、偏硅酸钠、碳酸钠、碳酸氢钠这几种添加剂 也容易获取，因此防腐剂的原材料价格较低，能以较少的投资获得理想的防腐效果。
[0015] (4)钙基膨润土胶质价高、粘性大、结构致密，不易随雨水流失，加入接地装置后紧 密地包围在其周围，稳定了接地参数，能较好地抑制点蚀、局部腐蚀。
[0016] (5)由于接地体与周围土壤接触不良，接地体在冲击大电流或工频大电流的作用 下，会形成局部火花区，造成电火花腐蚀，而膨润土紧密粘结在接地体周围，隔离了接地体 与周围土壤，使得产生的电火花发生于土壤和膨润土之间，防止了电火花腐蚀。
[0017] (6)钙基膨润土中含有大量活泼金属的氧化物，如钠、镁、铝等，这些氧化物的金属 离子的电极电位低于铁的电极电位，因此在接地体中能提供阴极保护。
[0018] (7)钙基膨润土中含大量的氧化物，其中部分氧化物如K20、Na20等溶于水生成碱 性氢氧化物使其偏碱性，加上几种碱性添加剂的混合使用，增大了防腐剂的pH值，而且由 于防腐剂与接地装置紧密结合，含氧量较低，使得硫酸盐还原菌、硫杆菌、氧化亚铁硫杆菌 等细菌无法存活，对防止微生物腐蚀起到了一定作用，在碱性的环境中也使得接地体表面 的氧化物Fe (0H) 3受到了保护。 (8 ) Na2C03作为碱性缓蚀剂可以中和水中的酸性物质，提高析氢过电位，抑制析氢腐 蚀，C032_与Fe 2+反应生成难溶于水的FeCO 3，与膨润土中的Ca2+所生成的CaCO 3与腐蚀产物 粘合于接地体表面，抑制了阳极反应。
[0019] (9)由于膨润土与接地装置紧密粘结，因此氧浓度较低，此时Na2B40 7为混合抑制型 缓蚀剂，它能在接地体表面形成很薄的铁的氧化物（Fe0、Fe203)膜及少量吸附的比0广所组 成的缓蚀膜。
[0020] (10別&25103在水中溶解形成带负电的胶体会沉淀于阳极，抑制阳极反应，并且能 与阳极溶解反应生成的金属离子作用，生成难溶物。
[0021] (ll)NaHC03作为阳极型缓蚀剂在接地体表面形成一层致密的保护膜（F e 203、 Fe304)，阻碍了腐蚀的进行，起到了很好的保护作用。
[0022] (12)本发明防腐剂与电极石墨结合使用，电极石墨是人们公认的化学性稳定、电 阻率低，以自由电子为导电粒子的良好的导电材料，且不会与强酸、强碱及其盐类和金属发 生化学反应。电极石墨提供了降低接地体电阻的自由电子，同时可添加环氧树脂作凝固剂， 可将导电石墨粉末牢固地吸附于金属接地极表面，减小接触电阻，并混凝成导电体。同时本 发明的降阻剂不含有亚硝酸盐等强致癌组分物质，因此在其生产与施工过程中不会对生产 与施工人员的身体健康造成危害，也不会污染其掩埋的周围土壤，符合环保的要求。本发明 的防腐剂可有效地防止氧渗透到金属接地极，防止了氧对金属接地极的氧化腐蚀，耐腐蚀 性更好，接地体结构具有稳定长期的优良导电性。
【具体实施方式】
[0023] 实施例1 : 一种基于环保长效性的接地装置防腐剂，其各组成成分及质量百分 比为：各组成成分及质量百分比为：94. 9%的钙基膨润土、0. 9%的Na2B407、0. 9%的Na2Si03、 0? 9% 的 NaHC03、2. 4% 的 Na2C03。
[0024] 上述防腐剂的制备方法，包括以下步骤： (1) 选取胶质价大于70%的白色或蛋青色钙基膨润土为基料，对选取的钙基膨润土过 筛除去伊利石、长石、沸石、方解石、石英、方英石以及胶态二氧化硅、三氧化二铝等杂质； (2) 用雷蒙磨将原矿破碎至粒径为lcm左右的碎块； (3) 通过自然干燥，使其水分含量降至20%以下； (4) 采用气流干燥机对膨润土进行干燥，使其水分含量小于5%，注意烘干时间不能超过 5s，温度为200-250°C ;若烘干温度低于200°C，则不能完全去除膨润土的层间水，将使得含 水量高于5%，若温度高于250°C，甚至高于300°C时，将会造成膨润土吸湿能力明显下降； (5) 按上述比例均匀地将Na2B407, Na2Si03, NaHC03, Na2C03加入烘干后的钙基膨润土中 并均匀混合； (6)采用雷蒙磨将其一起粉碎至280~300目得到接地装置防腐剂。
[0025] 实施例2 : -种基于环保长效性的接地装置防腐剂，其各组成成分及质量百分比 为：90. 2% 的钙基膨润土、0? 9% 的 Na2B407、2. 7% 的 Na2Si03、l. 0% 的 NaHC03、4. 2% 的 Na2C03。
[0026] (1)选取胶质价大于70%的白色或蛋青色钙基膨润土为基料，对选取的钙基膨润 土过筛除去伊利石、长石、沸石、方解石、石英、方英石以及胶态二氧化硅、三氧化二铝等杂 质； (2) 用雷蒙磨将原矿破碎至粒径为lcm左右的碎块； (3) 通过自然干燥，使其水分含量降至20%以下； (4) 采用气流干燥机对膨润土进行干燥，使其水分含量小于5%，注意烘干时间不能超过 5s，温度为200-250°C ;若烘干温度低于200°C，则不能完全去除膨润土的层间水，将使得含 水量高于5%，若温度高于250°C，甚至高于300°C时，将会造成膨润土吸湿能力明显下降； (5) 按上述比例均匀地将Na2B407，Na2Si0 3, NaHC03, Na2C03加入烘干后的钙基膨润土中 并均匀混合； (6) 采用雷蒙磨将其一起粉碎至280~300目得到接地装置防腐剂。
[0027] 实施例3 : -种基于环保长效性的接地装置防腐剂，其各组成成分及质量百分比 为：92. 5% 的钙基膨润土、0? 8% 的 Na2B407、2. 5% 的 Na2Si03、l. 2% 的 NaHC03、3. 0% 的 Na2C03。
[0028] (1)选取胶质价大于70%的白色或蛋青色钙基膨润土为基料，对选取的钙基膨润 土过筛除去伊利石、长石、沸石、方解石、石英、方英石以及胶态二氧化硅、三氧化二铝等杂 质； (2) 用雷蒙磨将原矿破碎至粒径为lcm左右的碎块； (3) 通过自然干燥，使其水分含量降至20%以下； (4) 采用气流干燥机对膨润土进行干燥，使其水分含量小于5%，注意烘干时间不能超过 5s，温度为200-250°C ;若烘干温度低于200°C，则不能完全去除膨润土的层间水，将使得含 水量高于5%，若温度高于250°C，甚至高于300°C时，将会造成膨润土吸湿能力明显下降； (5) 按上述比例均匀地将Na2B407，Na2Si0 3, NaHC03, Na2C03加入烘干后的钙基膨润土中 并均匀混合； (6) 采用雷蒙磨将其一起粉碎至280~300目得到接地装置防腐剂。
[0029] 实施例4 : 一种基于环保长效性的接地装置防腐剂，其各组成成分及质量百分比 为：90. 2 ?94. 9% 的钙基膨润土、0? 7 ?0? 9% 的 Na2B407、0. 6 ?2. 8% 的 Na2Si03、0. 7 ?2. 0% 的 NaHC03、l. 2 ?5. 4% 的 Na2C03、0. 7% 的花椒粉。
[0030] (1)选取胶质价大于70%的白色或蛋青色钙基膨润土为基料，对选取的钙基膨润 土过筛除去伊利石、长石、沸石、方解石、石英、方英石以及胶态二氧化硅、三氧化二铝等杂 质； (2) 用雷蒙磨将原矿破碎至粒径为lcm左右的碎块； (3) 通过自然干燥，使其水分含量降至20%以下； (4) 采用气流干燥机对膨润土进行干燥，使其水分含量小于5%，注意烘干时间不能超过 5s，温度为200-250°C ;若烘干温度低于200°C，则不能完全去除膨润土的层间水，将使得含 水量高于5%，若温度高于250°C，甚至高于300°C时，将会造成膨润土吸湿能力明显下降； (5) 按上述比例均匀地将Na2B407，Na2Si0 3, NaHC03, Na2C03，花椒粉加入烘干后的钙基膨 润土中并均勻混合； (6) 采用雷蒙磨将其一起粉碎至280~300目得到接地装置防腐剂。
[0031] 实施例5 : -种基于环保长效性的接地装置防腐剂，其各组成成分及质量百分比 为：90. 2 ?94. 9% 的钙基膨润土、0? 7 ?0? 9% 的 Na2B407、0. 6 ?2. 8% 的 Na2Si03、0. 7 ?2. 0% 的 NaHC03、l. 2 ?5. 4% 的 Na2C03、2. 0% 的花椒粉。
[0032] (1)选取胶质价大于70%的白色或蛋青色钙基膨润土为基料，对选取的钙基膨润 土过筛除去伊利石、长石、沸石、方解石、石英、方英石以及胶态二氧化硅、三氧化二铝等杂 质； (2) 用雷蒙磨将原矿破碎至粒径为lcm左右的碎块； (3) 通过自然干燥，使其水分含量降至20%以下； (4) 采用气流干燥机对膨润土进行干燥，使其水分含量小于5%，注意烘干时间不能超过 5s，温度为200-250°C ;若烘干温度低于200°C，则不能完全去除膨润土的层间水，将使得含 水量高于5%，若温度高于250°C，甚至高于300°C时，将会造成膨润土吸湿能力明显下降； (5) 按上述比例均匀地将Na2B407，Na2Si0 3, NaHC03, Na2C03，花椒粉加入烘干后的钙基膨 润土中并均勻混合； (6) 采用雷蒙磨将其一起粉碎至280~300目得到接地装置防腐剂。
[0033] 实施例6 : -种基于环保长效性的接地装置防腐剂，其各组成成分及质量百分比 为：90. 2 ?94. 9% 的钙基膨润土、0? 7 ?0? 9% 的 Na2B407、0. 6 ?2. 8% 的 Na2Si03、0. 7 ?2. 0% 的 NaHC03、1. 2 ?5. 4% 的 Na2C03、1. 5% 的花椒粉。
[0034] (1)选取胶质价大于70%的白色或蛋青色钙基膨润土为基料，对选取的钙基膨润 土过筛除去伊利石、长石、沸石、方解石、石英、方英石以及胶态二氧化硅、三氧化二铝等杂 质； (2) 用雷蒙磨将原矿破碎至粒径为lcm左右的碎块； (3) 通过自然干燥，使其水分含量降至20%以下； (4) 采用气流干燥机对膨润土进行干燥，使其水分含量小于5%，注意烘干时间不能超过 5s，温度为200-250°C ;若烘干温度低于200°C，则不能完全去除膨润土的层间水，将使得含 水量高于5%，若温度高于250°C，甚至高于300°C时，将会造成膨润土吸湿能力明显下降； (5) 按上述比例均匀地将Na2B407，Na2Si0 3, NaHC03, Na2C03，花椒粉加入烘干后的钙基膨 润土中并均勻混合； (6) 采用雷蒙磨将其一起粉碎至280~300目得到接地装置防腐剂。 表1上述实施例的性能
【权利要求】
1. 一种基于环保长效性的接地装置防腐剂，其特征在于：其各组成成分及质量百分比 为：90. 2 ?94. 9% 的钙基膨润土、0? 7 ?0? 9% 的 Na2B407、0. 6 ?2. 8% 的 Na2Si03、0. 7 ?2. 0% 的 NaHC03、1. 2 ?5. 4% 的 Na2C03。
2. 如权利要求1所述的基于环保长效性的接地装置防腐剂，其特征在于：各组成成分 及质量百分比为：94. 9%的钙基膨润土、0. 9%的Na2B407、0. 9%的Na2Si03、0. 9%的NaHC03、 2. 4% 的 Na2C03。
3. 如权利要求1所述的基于环保长效性的接地装置防腐剂，其特征在于：各组成成分 及质量百分比为：90. 2%的钙基膨润土、0. 9%的Na2B407、2. 7%的Na2Si03、l. 0%的NaHC03、 4. 2% 的 Na2C03。
4. 如权利要求1所述的基于环保长效性的接地装置防腐剂，其特征在于：各组成成分 及质量百分比为：92. 5%的钙基膨润土、0. 8%的Na2B407、2. 5%的Na2Si03、l. 2%的NaHC03、 3. 0% 的 Na2C03。
5. 如权利要求1所述的基于环保长效性的接地装置防腐剂，其特征在于：各组成成 分及质量百分比为：90. 2?94. 9%的钙基膨润土、0. 7?0. 9%的Na2B407、0. 6?2. 8%的 Na2Si03、0. 7 ?2. 0% 的 NaHC03、l. 2 ?5. 4% 的 Na2C03、0. 7 ?2. 0% 的花椒粉。
6. 如权利要求1所述的基于环保长效性的接地装置防腐剂，其特征在于：防腐剂中添 加有70?150目大小不一的沸石粉。
7. 如权利要求6所述的基于环保长效性的接地装置防腐剂，其特征在于：所述沸石粉 的添加量为〇. 2%。
8. -种基于环保长效性的接地装置防腐剂的制备方法，其特征在于：包括以下步骤： (1)选取胶质价大于70%的白色或蛋青色钙基膨润土为基料，对选取的钙基膨润土过 筛除去伊利石、长石、沸石、方解石、石英、方英石以及胶态二氧化硅、三氧化二铝等杂质； (2) 用雷蒙磨将原矿破碎至粒径为lcm左右的碎块； (3) 通过自然干燥，使其水分含量降至20%以下； (4) 采用气流干燥机对膨润土进行干燥，使其水分含量小于5%，注意烘干时间不能超过 5s，温度为200-250°C ;若烘干温度低于200°C，则不能完全去除膨润土的层间水，将使得含 水量高于5%，若温度高于250°C，甚至高于300°C时，将会造成膨润土吸湿能力明显下降； (5) 按上述比例均匀地将Na2B407，Na2Si0 3, NaHC03, Na2C03加入烘干后的钙基膨润土中 并均匀混合； (6) 采用雷蒙磨将其一起粉碎至280~300目得到接地装置防腐剂。
【文档编号】C09K3/00GK104449560SQ201410653652
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2014年11月18日 优先权日:2014年11月18日
【发明者】任永杰 申请人:国网河南省电力公司漯河供电公司