来源：小树洞谈光伏支架
引导语
跟踪器的设计可以分为“地上结构”和“地下基础”两部分，对于地上结构，钢材所受的腐蚀主要来自于大气的影响，前几篇文章已经有所介绍。而对于地下基�。涓从跋煸蚶醋杂谕寥溃捎谕寥栏聪喽员冉细丛樱酒龆云浣屑虻サ慕樯�。
目录：
1.?跟踪器桩基设计
2. 土壤的复杂性
3. 土壤腐蚀分析-Romanoff
4.?土壤腐蚀分析-其他标准
5. 桩基的防腐设计原则
文章内为了表示方便
以下标准都采用其编号进行叙述
*全文共2081字20图
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跟踪器桩基设计
跟踪器的桩基有很多种形式，针对不同的土质，工程师往往会考虑不同的桩基方案。其中，“锤入桩”形式是目前最常用的、也是最方便安装的桩基方案。
?跟踪器的不同桩基类型(来源：STI Norland)
?跟踪器锤入桩的施工(来源：Ideematec)
锤入桩为一种“桩柱一体”的基础类型，也就是说“地上的立柱”和“地下的桩基”为同一个零件，因此锤入桩的材质往往都是钢材。所以，除了要考虑立柱部分的大气腐蚀，还要解决地下“看不见”的土壤腐蚀。
土壤的复杂性
土壤是一个由多种不同类型胶状物组成的物质，由于这些胶状物之间存在间隙，所以非常容易包裹空气以及水份。空气、水、胶状电解质，当这些因素组合在一起时，会使埋在土壤里的钢结构极易受到腐蚀的侵害。
为了方便研究，科学家们采用多种方法，人为地对土壤进行了分类，其中最常用的一种方法称为USCS?(Unified Soil Classification System)，总结来说就是依据土的“质地”以及“晶粒大小”对其进行不同种类的划分。
?土壤按照其质地和晶粒大小进行的分类
多年来，科学家们一直想搞清楚土壤腐蚀的奥秘，并且希望能够利用理论计算的方式，提前预知在不同土壤环境下的钢材腐蚀速率，以便在项目前期就依据理论分析的结果，对钢材进行有效的设计和防护。
土壤腐蚀分析-Romanoff
凡是涉及到土壤腐蚀的科学研究，就永远绕不开一个人，Melvin Romanoff。从1922年到1952年，Romanoff和他的同事在美国各地不同类型的土壤中，埋下了上千块金属样品。
?美国各地的土壤种类分布图
黑点即为当时Romanoff测试的位置
（来源：Underground Corrosion）
利用这些样品在长达30年的土壤中腐蚀的情况，Romanoff分析出了在不同土壤环境下，不同金属的腐蚀速率，并终于在1957年撰写完成了一本巨作《Underground Corrosion》，本书包含了当时科学界对于土壤腐蚀的所有理论，堪称经典。
1995年，因为Romanoff在土壤腐蚀中的突出贡献，美国国家腐蚀工程师协会(NACE)将他列入了名人堂。
?Underground Corrosion，Romanoff所著
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Romanoff认为，土壤的腐蚀与4个因素有关：
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通风率，空气的流通提供了腐蚀所需的氧气
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电解质，提供电化学腐蚀需要的环境
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电子因素，诸如电流、电阻等因素的高低影响着腐蚀速率大小
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其他方面，诸如回填土、细菌等因素
尽管Romanoff对土壤进行了大量的数据分析，但是鉴于当时的科技水平和工程师对土壤的理解，Romanoff方法仍然有其自身的局限性。
土壤腐蚀分析-其他标准
在Romanoff分析方法建立的之后几十年里，相继出现了多种关于土壤腐蚀的理论。其中很多理论发展成为了当地或者国际标准，下面小树洞就举几个比较有代表性的规范。
?镀锌钢材“腐蚀速率”与“电阻率”的关系
1gr/year/sq.m =?0.14um/year
(来源：FHWA-NHI-09-087)
?锌层“腐蚀速率”与
“湿度”、“ph值”、“氯化物浓度”的关系
(来源：AGA)
?采用“打分法”分析土壤腐蚀
(来源：DIN 50929-3)
类似的关于土壤腐蚀的规范还有：
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澳洲标准：AS 2041
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澳洲标准：AS 2159
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欧洲标准：EN 1993-5
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欧洲标准：EN 12501
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美国腐蚀工程师协会：NACE
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加拿大标准：CSPI
几乎所有的规范都表达了同一个观点：
“土壤腐蚀并不是由单一因素导致的，而是由多种因素相互作用、相互影响的结果”
总结而言就是，土壤的以下属性会使其腐蚀环境更加恶劣：
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土质越细腻，吸水性越强；
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水份越多，电解质越丰富；
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通气率越高，氧气含量越高；
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ph值越小，防腐沉淀物越难形成；
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电阻率越�。趸乖缱佑卫朐饺菀祝�
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氧化还原电位越高，越容易发生电化学腐蚀；
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氯化物含量越高，阳极溶解越容易；
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生物细菌含量越高，抑制防腐沉淀物的生成；
桩基的防腐设计原则
对于地上部分的光伏支架结构，出于美观性的角度，在设计使用寿命内，一般不允许出现红锈。防腐完全需要镀锌层来抵抗。
对于埋在地底下的桩基设计，因为土壤腐蚀速度一般都比大气腐蚀要高很多，即使采用了镀锌层来防腐，也无法保证在设计使用寿命内不出现红锈，而且桩基深埋在地下，并不需要考虑美观性的问题。所以桩基的防腐设计，不仅靠镀锌，还要牺牲一部分钢材。
?举例说明结合镀锌和钢材腐蚀后
实际出货的3mm立柱，在前期设计时
最终采用2.84mm进行强度计算
当然，如果没有美观度要求，也可以不采用镀锌，而直接腐蚀钢材进行桩基设计。
?未镀锌立柱设计
(来源：NEXTracker)
?未镀锌立柱设计
(来源：Arctech)
