摘要：户外电气设备长时间工作在恶劣环境中，外壳以及内部元件容易产生锈蚀、腐蚀问题，不但降低设备美观度而且带来安全隐患、减少设备寿命，是电力运维工作中亟需解决的问题。传统的除锈防锈方式具有操作复杂、污染大、易损伤设备、检修速度慢等缺点，不能适应电力设施日常维护的要求。本文结合广东电网番禺供电局运行检修工作的实际情况，针对电气设备壳体处理难题进行分析，对激光除锈及防腐一体化工艺进行研究，总结传统工艺存在的主要缺陷，在此基础上探讨了激光除锈后使用优质防腐材料进行防护的作用原理，介绍了该技术的应用要点及其优势特点，并提出了适用于电力运维一线的技术方案，为提高电气设备的安全可靠性提供了有益参考，促进电力运维技术水平提升和发展。

关键词：电气设备外壳；激光除锈；防腐协同；电力运维；技术研究

引言

电气设备是电力系统安全稳定运行的重要基石，而外壳则是设备的“第一道防线”，直接影响着设备的安全性以及使用寿命。户外电气设备长期处于风吹日晒、潮湿阴雨、盐雾粉尘等恶劣条件下工作，在广东番禺一带由于空气湿度大且含有大量盐分，使得设备外壳很容易出现腐蚀、氧化现象，严重情况下会造成外壳破裂脱落从而影响到内部元件，造成电气短路或者绝缘降低等问题。传统的除锈防锈主要是通过人工打磨或使用化学药剂进行清除的方法来完成，但是这样做的效率低下并且会产生一定的环境污染问题同时很难把握好力度容易刮伤设备表面或者是损坏精密零件，不符合当前电力运维快速、便捷、环保的要求。激光除锈及防腐一体化技术以绿色无污染、快捷便利、安全可靠的优势成为了解决此难题的新方案，通过对广东电网番禺供电局现场检修情况进行分析探讨其应用情况及相关改进措施，对于提高电力维护水平、减少维修费用有着十分重要的指导作用。

一、电气设备外壳除锈防腐现状以及传统工艺局限性（一）电气设备外壳锈蚀防腐的现实困境

在广东电网番禺供电局日常运行维护过程中，电气设备外壳腐蚀是较为普遍的一种设备缺陷，在低压柜、输电杆塔、变压器外壳以及配电箱等户外设施上尤为严重。由于番禺位于亚热带沿海地区，气候炎热多雨，空气中含有大量盐雾及水汽，再加上工业粉尘和酸雨的存在，使设备外壳金属材料长时间处于被腐蚀的状态下而产生锈蚀现象，开始时只是小范围点状腐蚀或者颜色变化，随着时间推移就会变成大范围腐蚀直至整个外壳脱落甚至破裂。这不仅影响电力设备外观整洁度，而且还会丧失对外部环境的防护作用，使得水分、灰尘等进入设备内部造成对连接点、绝缘件等重要部件的损害从而引发线路短路、绝缘性能下降、装置异常跳闸等问题，不但降低设备寿命还加大了运行值班员的工作量与维修费用支出，最坏情况下会对一片区域电网安全稳定运行造成威胁。

更为严重的是，一些老化的设施设备外壳腐蚀之后，运维人员很难及时对其进行除锈防腐处理，给电力运维工作带来极大不便。同时有些设备安装的位置比较特殊，在高空中杆塔上或者是狭窄的空间里配电箱等传统除锈防腐工艺施工困难重重，加大了对这些腐蚀问题治理难度。

（二）传统除锈防腐工艺的主要局限

从番禺供电局一线运维工作实际出发，当前采用的传统除锈防腐技术具有很多不足之处，远远不能满足当今电力运维快速、安全、环保的需求，在以下几点上尤为突出。

一是手工打磨除锈的局限性。手工打磨是最基本也是最常见的一种除锈方法，运行维护人员需要手拿砂纸、钢丝刷等工具对设备外壳上的锈蚀处进行打磨处理，不仅费力而且速度慢，而且打磨质量很差，在一些设备缝隙、棱角以及接线接口等死角位置，手工打磨根本够不到，很难把所有的锈都去掉；而且力度不好把握，太用力容易刮花设备外壳上的油漆层和金属材质本身，太轻又不能把顽固的锈去除干净，打磨之后表面不够平整，给以后涂刷防腐漆带来不便，降低防腐效果。

二是化学药剂除锈的危害性。一些锈蚀较重的设备，运行值班员会用化学药剂进行浸泡或者喷淋的方法去除锈迹，虽然可以迅速地清除掉锈层，但是也会产生大量的含有化学物质的污水、废气等对周围环境造成污染，达不到绿色环保的标准。而且这些化学药剂会在设备上留下难以去除的痕迹，在清洗之后也无法彻底消除，残留下的药剂会对设备金属表面继续腐蚀下去，导致设备再次发生氧化现象；另外，使用化学药剂除锈需要停机处理，会对电力供应造成影响，给人们的日常生活以及工作带来困扰的同时也加大了维修人员的工作量。

三是传统防腐方法的不可靠性。传统的防腐一般采取人工喷涂普通防腐漆的方式进行，由于操作不当造成涂刷不均匀或者漏涂的情况时有发生，导致涂层的附着力较低、密闭性较差，在长时间处于户外恶劣环境下很容易产生脱落、开裂、粉化等情况，防锈防腐作用有限。在这种情况下，维护人员就需要定期对设备进行补刷，这不仅加大了维修的工作强度以及开支成本，而且每次补刷都要停机、拆解设备，给设备带来一定影响，很难做到长久有效的防腐防护。

二、激光除锈与防腐协同处理技术的基本思想及其主要特点。

（一）协同处理技术的核心原理

激光除锈及防腐一体化工艺，主要是把激光除锈技术和快速防腐涂覆技术相结合，“除锈-防腐”一步到位、同步实施，从根本上克服了传统的“除锈不到位、防腐不持久”的问题，符合电力运行维护人员的工作实际。

激光除锈过程使用的是光纤激光器，以一定的波长的激光束照射设备外壳上锈蚀的地方，由于激光具有很高的热能以及能量密度，在很短的时间内就能让锈层、氧化层吸收大量的热量而升华或者脱落下来，不需要任何化学试剂就可以把锈层去除干净。相比于传统的除锈方法，激光除锈可以调节不同的激光强度以及入射角来针对不同的锈蚀位置进行处理，特别是对于一些难以到达的位置如设备缝隙、棱角或者是接线接口等地方都可以做到全方位除锈并且不会对设备本身的金属材质及表面油漆造成损害，尽可能地保持了设备原有状态。此外该种除锈工艺还可以使设备金属表面产生了一定程度上的微小凹凸不平感，有利于之后防腐涂料更好地附着在其上面，为后续联合防腐做好准备。

防腐协同过程，在激光除锈之后， 马上对设备表面进行清理工作，清除其上的灰尘、杂物等，然后根据所使用的电器产品的材料以及户外环 高质量防腐漆料 以专业的喷漆技术均匀地涂覆在设备表面上，使其形成一层完整而坚硬的保护 以有效地阻止水分 、盐雾等侵蚀性物质进入设备内部，防止设备金属主体与外部腐蚀介 防腐的目的。同时， 由于经过了激光除锈处理后设备表面具有一定的微小凹凸不平度，有利于 料的附着力，减少涂层脱落或开裂的情况发生，使得除锈和防腐之间产生联动作用，大大提高了整个工序的效果以及设备使用寿命。

（二）协同处理技术的创新优势

基于广东电网番禺供电局的应用案例，激光除锈及防腐一体化技术相较于传统工艺有显著的技术革新，在满足电力运维“安全、高效、绿色、持久”方面更具优势，主要体现在以下四点。

一是安全可靠，满足带电运维需求。电力运维最基本的要求就是保证供电可靠性，在以往除锈防腐工作中大部分都需要停电进行，给用户造成不便之处；但是使用激光除锈可以利用远距离光纤传递激光能量，工作人员可以在远离危险的地方操作机器，不需要接触到带电设备就可以完成带电工作，不会因为停电而影响到用户的用电体验，同时也减少了维修人员高空作业以及接触带电设备的风险，非常适合用于对高杆塔或者带电配电箱这类设备进行除锈防腐处理，符合一线运维人员对于安全的需求。

二是绿色环保，节约维护成本。激光除锈不用任何化学药品，在作业过程中不会造成污水、废气等污染问题，满足绿色运维以及环保施工标准要求，避免传统化学除锈对环境造成的污染；而且激光除锈速度快、工作效率高，相较于人工打磨来说可以大大节省时间，再加上后期防锈喷漆工艺简便迅速，能够迅速完成设备处理工作，减轻维修人员的工作量，节省人力开支；另外联合处理之后防腐效果持久，可减少经常性补刷次数，从而进一步节省维修费用支出。

三是防护性好，提高设备使用寿命。激光除锈精确高效，可将设备表面全部锈层、氧化层去除，在金属表面产生一定微小凹凸不平结构有利于防腐涂层良好粘结，“除锈+防腐”双保险措施防止设备再次生锈；优良防腐漆适用于户外恶劣条件，能抵抗潮湿、盐雾、高温等影响，大大增加对外壳保护时间从而延长整个设备寿命，降低对设备进行更换及检修频率，给供电公司节省大量维护费用开支。

四是适应性强，契合一线运维需求。电气设备的形式、材料以及安装的位置千差万别，传统的除锈防腐方法很难满足所有的设备。但是激光除锈可以调节不同的参数来应对各种类型的材质及不同程度的锈蚀情况，不管是低压柜、变压器外壳这些普通的设备还是高空中杆塔或者狭小空间内的特殊设备都可以做到精确地去除锈迹；而且防腐漆可以根据设备的工作条件以及材质来进行选择，适合番禺地区潮湿多雨和含有盐雾的特点，保证联合处理的技术可以应用到各种户外电力设施上。

三、激光除锈与防腐协同处理技术的实践应用路径

基于广东电网番禺供电局运行检修工作实际，在激光除锈及防腐一体化处理工艺的应用过程中，应以解决一线运维人员困难为出发点，按照“前期准备—现场作业—后期保养”顺序进行，完善细节、规范操作，保证该工艺应用效果，具体措施如下。

（一）前期准备与方案优化

前期工作是保证协同作业顺利进行的前提，在此基础上要根据现场具体情况开展细致检查及方案优化，防止盲目施工。一是运维人员应对需要处理的电气设备进行全面检查，逐一对设备锈蚀情况、外壳材料、安装位置以及运行状况进行了解，将轻微腐蚀、一般腐蚀、严重腐蚀设备区分开来并做好详细记录以便后期调整参数、选用油漆等做参考。比如针对变压器外壳这类较厚材质的设备可以适当增加激光强度；而对于配电柜这类精密仪器，则应减小功率并且小心谨慎以免损伤内部元件。

二是改进激光除锈工艺参数，在设备生锈情况及材质基础上调整激光强度、照射角度以及扫描速度等参数，保证除锈完全同时又不对设备造成损害；针对番禺当地环境特点选择合适的优良防锈漆料，尽量采用附着力好、抗盐雾、抗湿气、易施工的油漆，忌用容易脱落或者抗腐蚀能力弱的一般性油漆，以达到长久防护的目的。三是制定详尽施工计划书，包括作业程序、工作要求、安全防护措施等内容，确定作业范围，事先做好设备运转安排，尽可能降低对供电影响，使工程顺利进行。

（二）现场施工与操作规范

现场施工要严格按照规程作业，注重细节管理，保证除锈防腐质量的同时也要注意保障运维人员生命安全及设备的安全。施工时尽量采取带电作业的方式，在安全的位置安装激光除锈装置，通过高清监控观察到锈蚀的地方后，用远距离光纤传输激光来对设备缝隙、棱角等难以处理的地方进行精确除锈，做到彻底清除锈层，不留死角、不留盲区。除锈之后马上使用干净的工具将设备上的灰尘以及杂物清理干净防止灰尘影响防腐漆的涂刷，清理完毕之后尽快喷涂防腐漆以免设备表面重新被氧化。

防腐喷涂使用无水气压喷涂工艺，保证涂层表面平整光滑、坚实饱满，防止产生漏涂、气泡、流淌等情况发生，喷涂厚度一致，形成完整防护层。在施工期间，工作人员要采取必要的保护措施，如戴护目镜、穿防护服、戴口罩等防护用具以防被激光灼伤眼部或吸入涂料粉尘造成呼吸道受损，在现场还要拉警戒线并挂警示牌以阻止无关人靠近作业区，保障施工安全；对高处设施应使用高空吊篮进行施工作业，防止高空跌落事故及设备磕碰损坏风险；对于空间狭小部位的设施可以使用微型激光器以及喷枪进行处理，保证施工精确性。

（三）后期维护与效果保障

后期保养维护是保证协同处理效果持久性的必要环节，要制定完善的长期保养制度，适应一线维修人员的工作习惯，做好设备后期的监控以及保养工作。首先建立设备养护档案，详细记载每台设备的作业日期、锈蚀情况、施工工艺、油漆种类等信息，在一定时间内对已经完成喷涂处理的设备进行检查，主要观察其表面防锈漆膜状况，如有脱落、翘起、粉化等情况发生时应及时补涂，以免设备主体金属结构裸露于腐蚀介质中而造成再次氧化生锈。

结语

基于电力运维高质量发展的要求，在此基础上还需根据番禺当地气候条件以及运行实际情况，对协同处理工艺进行改进，优化参数调整策略，拓展技术应用领域，使这 技术能 好地满足各种类型的电气设备的运维需求。同时不断积累一线实践经验，促进技术进步，引领电力运维技术向绿色低碳、精细智能的方向前进，为电力行业的高质量发展贡献力量。

参考文献

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基金信息：广东电网有限责任公司广州供电局职工创新项目“电气设备（含外壳）的激光除锈防腐治理改造”（项目编号：030114KZ25070005）

The employee innovation project of Guangzhou Power Supply Bureau, Guangdong Power Grid Co., Ltd., titled "Laser rust removal and anti-corrosion treatment and renovation of electrical equipment (including enclosures)" (No.: 030114KZ25070005)