水利閘門金屬結構防腐處理技術

鄭 杰

(新疆伊犁河流域開發建設管理局，烏魯木齊830000)

由于水利閘門金屬機構長期在曝曬、干潮交替、陰暗潮濕、高速水流的沖刷、常蝕水下、水生物的腐蝕、各種漂浮物的沖磨等極為惡劣的環境下進行工作，所以，水利閘門金屬機構極易被銹蝕。為了防止其被銹蝕，就必須對其進行防腐處理。對于金屬結構的防腐處理技術獲得了較大的進步，目前應用最廣泛的主要是在鋼構件的表面和空氣水體之間建立保護膜，進而實現對金屬結構的有效防腐。

1 水利閘門金屬結構防腐處理方法

1.1 涂料保護法

隨著防腐技術的不斷推廣，防腐處理方法多樣，應用最廣泛的是涂料防腐。這一防腐方法具有適用范圍廣、經濟易行且施工簡便的特點，因此，在近幾年的防腐處理中，高效且優質的涂料在水利閘門金屬結構中得到了廣泛的應用。同時，如果對它的進行恰當的施工工藝，它的保護周期可以達到10 a之久。

1.2 陰極保護法

該項保護措施主要是對電解質中的金屬進行保護的方法，主要是對金屬加以陰極電流，加強其陰極化，從而使金屬結構的腐蝕速度降低，此種方法具有切實可靠且保護效率高的優點，但它也有一定的局限性:首先，與涂料防腐進行比較，這種保護法的成本較高，其次，進行腐蝕的介質必須具備較大導點量的特點，但是該項技術擁有自身的局限性，即只是適合于長期處于水中的金屬結構的防腐處理。

1.3 噴鋁、噴鋅防腐

對金屬結構噴鋅、噴鋁防腐是目前較為先進的金屬防腐措施。它的施工方法是首先在高溫中將鋁線或者鋅絲熔融，與此同時用壓縮空氣把它吹成霧狀的微粒，再將其噴射到處理后的金屬結構的表面，這樣就能在金屬上形成鋁或鋅的涂層，在達到陰極保護的同時，又隔絕了腐蝕，并且這一涂層的防腐蝕時間長，可達到20 a之久。在鋅和鋁的涂層中加入稀土的成分，可以使其化學成分和物理性能發生改變，提高防腐效果。這一方法的局限性在于施工復雜，成本高，并且投資都是一次性的。

1.4 噴鋁、噴鋅加涂料

在上述的噴鋁和鋅的方法中，通過涂料的使用可以有效的延長使用壽命，但需要對噴鋁層或者噴鋅層進行封閉。這種方法對涂料提出了較高的要求，不僅對涂料的黏度，同時還需要較高的耐磨性和填充性。在現代的應用中，通常是用線材噴鋁或者噴鋅，并且在表面加涂兩層氯化橡膠漆，這樣做的目的是提高鋼閥門的耐腐性，并延長其使用壽命。在進行涂料的過程中，要根據閥門的類型選擇合適的涂料。對整日在日光中曝曬的金屬結構，需要用鋁粉的涂料;對長期在水中浸沒的金屬結構，需借助環氧涂料或者瀝青系列的涂料進行封閉;對經常處在干濕交替環境中的金屬結構，一般應用的是氯化橡膠的涂料。需要特別注意的是，為了使這種方法的防腐保護效果更好，通常來必須保證鋅絲材料中的含鋅量＞99.99%，并且對噴涂工藝也有很高的要求，做到工藝的完整和恰當。

2 水利閘門金屬結構防腐處理方法的選擇

閘門由于位置不同，有的長期在水下，比如深孔門，所以就要特殊情況特殊對待，這種情況就比較適合采取噴鍍來保護金屬，尤其是工程量較大的單位內部的金屬結構，則應該用噴鋁，噴鋅再加涂料的辦法來防腐。在涂料這方面隨著科技的發展，各種新型高質量的涂料不斷被研發，解決了許多方面的困難，由于其前期投資少，而且防腐周期長，因此得到了廣泛的應用。

根據長期的時間，在近幾年中對各中小型閘門的實地考察研究，筆者將簡要論述幾種優質涂料，主要有以下4種:

1)環氧富鋅底漆。這種涂料對水利閘門的表面處理要求很高，而且該涂料的防銹能力非常好，而且它的化學保護更能也很強，使它的使用范圍廣泛。

2)紅丹環氧清漆。這種涂料對水利閘門的表面處理要求一般，但該漆物理性能很好，具有優異的耐水性，附著力好，機械性能好，可常溫固化。適用于濕熱及經常接觸水的鋼鐵表面，做防銹底漆或噴在富鋅底漆上，具有優異的防腐性能。

3)氯化橡膠。這是一種高性能的涂料，所以對水利閘門的表面處理要求也比較高，耐日光老化;干燥快，施工基本不受季節限制;對鋼鐵有良好的黏合力;防腐性能非常好;而且無論使用和維修都非常方便。

4)環氧瀝青漆。對水利閘門的表面處理要求不高。具有良好的耐化學性，附著力很強，機械性能好，封閉性好等優點;但是缺點也很明顯，比如易龜裂甚至粉化，對光尤其不穩定。

3 水利閘門金屬結構防腐措施的質量控制

3.1 鋼閘門的表面處理

鋼閘門的表面處理主要有化學除銹、噴砂除銹和人工除銹這三種。其中，人工除銹的施工工藝最為簡單，但其質量差、工效低同時勞動強大較大。噴砂除銹的質量好且效率高，并能很好的與涂料結合。但腰注意砂料最好選用粒徑0.5～1.5 mm的石英砂，且噴砂除銹所用的空氣壓力，要保持在441.3～588.4 kPa的范圍內，噴射角度要在45°～80°，噴射距離15～30 cm。化學除銹一般用水、烏洛托品和鹽酸配制除銹膏，其施工工藝不是很復雜，效果也很好，但處理后表面太光滑，需對涂層銹蝕進行多次處理才能與涂料結合好。

如果水利工程的閘門較多，且除銹面積大，這就需要借助噴砂除銹的方法，而如果情況相反，即閥門較少，并且交通不便時，通常是綜合運用人工除銹和化學除銹的方法。如果要清理新結構的舊漆、浮繡或者氧化皮則應選用化學除銹。

3.2 涂料噴涂

在涂料施工中主要有2種方法，即噴涂和刷涂。

1)涂刷法。首先要求工人事先調好涂料的黏稠度，確保防腐效果的大小。印版而言，稠度對涂膜的遮蓋力和厚度有著重要的影響，而涂膜的厚度在很大程度上決定了防腐蝕的效果。因此，工人在施工時一定要嚴格按照涂料的說明書來配置，以保證涂料的效力。防腐涂料還應該是呈細顆粒狀，如果顆粒太祖的話，會使涂層出現麻點，針孔等現象，給涂料效果造成巨大影響。在涂刷的操作手法上，當進行垂直涂刷時，要注意涂刷工作的流程，堅持從上往下刷，并且在水平涂刷的過程中，涂刷的方向要與光線照射的方向一致，確保涂刷時涂膜薄厚均勻，有效的黏著，并且外表美觀，沒有氣孔，無遺漏，表面光滑。而且如果要進行兩層涂料的話，一定要按照涂料鏟平的說明操作。涂刷時要選擇在氣候干燥，陽光不要太強烈的晴天進行。注意防風，防塵，以免對未干的涂料造成影響，施工人員也應當注意保護自身健康，要佩戴好口罩，眼鏡，手套等保護工具。

2)噴涂法。噴涂法比人工刷涂的工效高5～10倍，如果涂膜的質量較好，可以更快的揮發厚漿涂料和干涂料。一般需要噴涂4道，對涂層的厚度也有較高的要求，必須將其控制在150～250 μm。與此同時，在噴涂前需要將涂料過120～140目銅絲篩，進而取出粗皮;同時要保證涂料的黏度在25℃，在15～28 s，涂4披;并且保持空氣壓力在 294～490 kPa;噴漆的工作人員要加強對漆膜表面的防護。使其保持潔凈、光亮且均勻，沒有針孔、桔皮、結疤、流掛等缺陷。其他的均與刷涂法是相同的。

3.3 其他注意事項

在惡劣天氣如霧、雨天、濕潤以及霜露等時，涂層的結合力相對來說較低，因此施工必須進行時間的選擇，避免雨天等惡劣天氣的影響。在涂料完成以后，等干燥一段時間后，進行現場試驗再確定，干燥的時間短會使涂料的防腐效果降低，但是時間過長會對施工的進度產生很大的影響。

4 結語

水利閘門金屬結構的防腐處理在水利工程中是一項非常重要的環節，它關系到整個水利工程的安全性能以及使用壽命。所以，在施工中一定要嚴格執行和檢查各項程序，這是保證施工質量的重要手段。水利閘門金屬結構防腐處理得當就可以保證構件的使用周期，這樣才能達到增產減耗的目的。

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