鋼結構水閘門的腐蝕與防護措施
發布時間：2010-01-14 共2頁
摘要：針對水工鋼結構水閘門的嚴重腐蝕環境，分析了影響其腐蝕的主要因素，比較分析了鋼結構水閘門常用的幾種腐蝕防護方法，由于電弧葉涂復合涂層具有30年以上的長效防腐壽命和涂層結合強度高、免維護等特點，因而成為鋼結構水閘門防腐蝕的優選技術方案。文中還列舉了國內外鋼結構水閘門熱噴涂防腐的應用實例及相關標準，對加強鋼結構長效防腐的立法和推廣應用提出了自己的看法。
1、引言
鋼結構水閘門是水電站、水庫、水閘、船閘等水工建筑物中控制水位的重要構件，它要長期浸沒水下，在啟閉時頻繁的干濕交替，受到高速水流的沖刷，特別是水線部分受到水、日光及水生物的作用，還受到水浪、泥沙、冰凌和其它漂浮物的沖蝕，鋼材很容易腐蝕，顯著降低了鋼閘門的承載能力，嚴重影響水利工程的安全。有的采用涂料保護，一般使用3~5年就失效，工效低，維護費用高。如沿海的某座擋潮閘門，因受到海水的嚴重腐蝕，使整個閘門體失去穩定而破壞，導致無法繼續運行。又如云南陸良響水壩弧形閘門1958年運行后，采用涂料防腐，開始5年左右涂刷一次，以后防腐周期愈來愈短，兩年一到銹蝕嚴重，有的已部分更換。葛洲壩電廠一期工程1981年投產運行，金屬結構為油漆防腐蝕，三年后一期工程的閘門及攔污柵普遍發生銹蝕。
腐蝕不僅影響結構的安全運行，還要消耗大量的人力、物力、財力來進行防腐蝕工作，據一些水閘工程統計，每年用于閘門防腐的經費約占全年維修費用的一半，同時還要調動大量的勞動力來除銹、油漆或噴涂等。因此，為了有效地控制鋼鐵的腐蝕，延長鋼閘門的使用壽命，確保水利水電工程的完整和安全，鋼閘門的長效防腐問題已引起人們的廣泛關注。
2、鋼結構水閘門的腐蝕環境及影響腐蝕的因素
2.1鋼結構水閘門的腐蝕環境
水利水電工程中的鋼結構水閘門及鋼結構，有的長期浸于各種水質(海水、淡水、工業廢水等)中；有的由于水位變化或閘門啟閉常處于干濕交替的環境：有的還會受到高速水流的沖擊和泥沙、漂浮物、冰凌的磨擦；位于水面或水上部分還受到水蒸發的潮濕氣氛和飛濺的水霧作用；處于大氣中工作的結構還受到日光、空氣的作用。因為水工閘門的工作環境惡劣，影響因素眾多，我們有必要對腐蝕因素做一下分析。
2.2腐蝕的因素
⑴氣候因素：鋼結構水閘門水上部位易受日曬雨淋、潮濕氣氛等的作用而發生腐蝕。
⑵鋼結構表面狀態：粗糙、機械損傷、空穴、焊接缺陷、縫隙等對腐蝕影響很大。
⑶應力和變形：應力和變形越大，腐蝕越甚。
⑷水質：淡水含鹽量較低，閘門的腐蝕視其化學成分及污染情況有所差異；海水含鹽量高，導電性好，海水中含大量氯離子，對鋼鐵的腐蝕性大，鋼閘門在海水中比在淡水中腐蝕嚴重。
⑸水流速度：鋼閘門受到水流及水中夾帶的泥沙等磨粒對金屬表面高速沖擊，產生沖蝕磨損；同時，水體的流動使極化作用加強，比較容易將腐蝕產物從結構表面隨水流沖走，使腐蝕加快，所以經常開閘泄水的閘門比長期關閉的閘門腐蝕嚴重。
⑹雜散電流：焊接作業或外加電流陰極保護均可能產生雜散電流，電流雜散的結果，常在雜散結構的陽極區發生不同程度的腐蝕，雜散電流越大，腐蝕越嚴重。這種腐蝕后果非常嚴重但還未引起足夠重視。
⑺水生物：鋼結構水閘門上常見的生物腐蝕多為點狀腐蝕坑，有時成片狀連接，最大坑深可達2.5mm。
⑻電偶腐蝕：鋼結構水閘門整體與相關不同材質零部件在潮濕環境和介質中形成異金屬連接，而發生嚴重的電偶腐蝕。
3、鋼結構水閘門常用防腐方法
鋼結構水閘門常用防腐方法中，工程上用得最多的是覆蓋層防腐和電化學保護。鋼結構水閘門常用的覆蓋層防腐方法主要有涂料防腐和噴涂防腐。
注：電化學保護在其它行業應用很廣，但在水工金屬結構上應用很少，這是因為：淡水中電解質少，犧牲陽極作用不明顯；水工金屬結構受條件限制，用外加電流保護在管理上有困難，無推廣條件。
從上表中可以看出，水工鋼結構水閘門由于腐蝕環境惡劣，在以上防腐方法中，采用電弧噴涂金屬涂層外加封閉層的防腐方法，由于具有涂層與鋼鐵基體結合強度高、防腐年限長(可達30年以上)、很少需要維護、經濟上省等諸多優點，是鋼閘門的最佳防腐方案。近年來，電弧噴涂長效防腐技術正日漸成為國際上鋼結構件防腐的主流技術，在許多工程實踐中得到越來越多的應用。
1、引言
鋼結構水閘門是水電站、水庫、水閘、船閘等水工建筑物中控制水位的重要構件，它要長期浸沒水下，在啟閉時頻繁的干濕交替，受到高速水流的沖刷，特別是水線部分受到水、日光及水生物的作用，還受到水浪、泥沙、冰凌和其它漂浮物的沖蝕，鋼材很容易腐蝕，顯著降低了鋼閘門的承載能力，嚴重影響水利工程的安全。有的采用涂料保護，一般使用3~5年就失效，工效低，維護費用高。如沿海的某座擋潮閘門，因受到海水的嚴重腐蝕，使整個閘門體失去穩定而破壞，導致無法繼續運行。又如云南陸良響水壩弧形閘門1958年運行后，采用涂料防腐，開始5年左右涂刷一次，以后防腐周期愈來愈短，兩年一到銹蝕嚴重，有的已部分更換。葛洲壩電廠一期工程1981年投產運行，金屬結構為油漆防腐蝕，三年后一期工程的閘門及攔污柵普遍發生銹蝕。
腐蝕不僅影響結構的安全運行，還要消耗大量的人力、物力、財力來進行防腐蝕工作，據一些水閘工程統計，每年用于閘門防腐的經費約占全年維修費用的一半，同時還要調動大量的勞動力來除銹、油漆或噴涂等。因此，為了有效地控制鋼鐵的腐蝕，延長鋼閘門的使用壽命，確保水利水電工程的完整和安全，鋼閘門的長效防腐問題已引起人們的廣泛關注。
2、鋼結構水閘門的腐蝕環境及影響腐蝕的因素
2.1鋼結構水閘門的腐蝕環境
水利水電工程中的鋼結構水閘門及鋼結構，有的長期浸于各種水質(海水、淡水、工業廢水等)中；有的由于水位變化或閘門啟閉常處于干濕交替的環境：有的還會受到高速水流的沖擊和泥沙、漂浮物、冰凌的磨擦；位于水面或水上部分還受到水蒸發的潮濕氣氛和飛濺的水霧作用；處于大氣中工作的結構還受到日光、空氣的作用。因為水工閘門的工作環境惡劣，影響因素眾多，我們有必要對腐蝕因素做一下分析。
2.2腐蝕的因素
⑴氣候因素：鋼結構水閘門水上部位易受日曬雨淋、潮濕氣氛等的作用而發生腐蝕。
⑵鋼結構表面狀態：粗糙、機械損傷、空穴、焊接缺陷、縫隙等對腐蝕影響很大。
⑶應力和變形：應力和變形越大，腐蝕越甚。
⑷水質：淡水含鹽量較低，閘門的腐蝕視其化學成分及污染情況有所差異；海水含鹽量高，導電性好，海水中含大量氯離子，對鋼鐵的腐蝕性大，鋼閘門在海水中比在淡水中腐蝕嚴重。
⑸水流速度：鋼閘門受到水流及水中夾帶的泥沙等磨粒對金屬表面高速沖擊，產生沖蝕磨損；同時，水體的流動使極化作用加強，比較容易將腐蝕產物從結構表面隨水流沖走，使腐蝕加快，所以經常開閘泄水的閘門比長期關閉的閘門腐蝕嚴重。
⑹雜散電流：焊接作業或外加電流陰極保護均可能產生雜散電流，電流雜散的結果，常在雜散結構的陽極區發生不同程度的腐蝕，雜散電流越大，腐蝕越嚴重。這種腐蝕后果非常嚴重但還未引起足夠重視。
⑺水生物：鋼結構水閘門上常見的生物腐蝕多為點狀腐蝕坑，有時成片狀連接，最大坑深可達2.5mm。
⑻電偶腐蝕：鋼結構水閘門整體與相關不同材質零部件在潮濕環境和介質中形成異金屬連接，而發生嚴重的電偶腐蝕。
3、鋼結構水閘門常用防腐方法
鋼結構水閘門常用防腐方法中，工程上用得最多的是覆蓋層防腐和電化學保護。鋼結構水閘門常用的覆蓋層防腐方法主要有涂料防腐和噴涂防腐。
注：電化學保護在其它行業應用很廣，但在水工金屬結構上應用很少，這是因為：淡水中電解質少，犧牲陽極作用不明顯；水工金屬結構受條件限制，用外加電流保護在管理上有困難，無推廣條件。
從上表中可以看出，水工鋼結構水閘門由于腐蝕環境惡劣，在以上防腐方法中，采用電弧噴涂金屬涂層外加封閉層的防腐方法，由于具有涂層與鋼鐵基體結合強度高、防腐年限長(可達30年以上)、很少需要維護、經濟上省等諸多優點，是鋼閘門的最佳防腐方案。近年來，電弧噴涂長效防腐技術正日漸成為國際上鋼結構件防腐的主流技術，在許多工程實踐中得到越來越多的應用。
