鋼閘門腐蝕因素分析

宋斌

摘要 隨著我國水利水電工程快速發展，鋼閘門用量越來越多，在水利水電行業發揮著重要作用，但同時鋼閘門存在著腐蝕問題，影響鋼閘門正常運行和使用功能。本文分別從空氣條件、水質條件、養護管理及防腐工藝等角度進行分析，闡述鋼閘門腐蝕的原因及影響因素，并介紹鋼閘門的防腐措施及方法.以確保水工鋼閘門安全運營。

1.概述

我國改革開放以來，水利水電工程快速發展，已建和在建的水利水電工程有300多座，其中水工鋼閘門使用量近500多萬噸，這種鋼制的水工閘門在水利水電工程中發揮著重要的作用。然而水工鋼閘門受自身材料特性、使用條件和水利工程特點的影響，盡管已采取防腐措施，閘門在正常使用過程中普遍存在腐蝕問題。因為腐蝕，造成截面有效面積減少，降低結構承載力，減少剛度帶來結構穩定性等問題，極大的影響了水工鋼閘門的正常使用和安全運行。本文分析了鋼閘門腐蝕的原因，同時介紹了防腐的工藝及措施，確保鋼閘門的耐久性及正常使用功能。

2.腐蝕因素分析

本節從空氣、水質、養護管理及防腐工藝等因素分析造成水工鋼閘門腐蝕的原因。

（1）空氣因素

水工鋼閘門作業區空氣具有一定的溫度和濕度，兩者對鋼材腐蝕有重要的影響。首先，越高的空氣溫度，越強的陽光暴曬，對鋼閘門表面防腐涂層的破壞就越強，引起防腐材料局部脫落，隨著時間推移，防腐材料老化，進而引起鋼閘門防腐涂層失效，成為腐蝕破壞前提。其次，空氣的相對濕度對鋼閘門的腐蝕影響不能小視，據某研究結果表明：當空氣相對濕度低于60%時，對鋼材腐蝕影響較小；當空氣相對濕度達到70%及以上時，對鋼材腐蝕具有明顯的促進作用，加快腐蝕速度。同時空氣中的水分子、氧氣分子及化學物質分子通過防腐涂層缺陷進入鋼材表面，形成導電水膜，發生電化學反應，在鋼材防腐涂層內產生較大體積腐蝕物，日漸積累膨脹破壞了防腐涂層，進而引起鋼材腐蝕。

水工鋼閘門工作環境的空氣相對濕度都較大，基本都在臨界濕度以上，加之溫度及日曬等因素，對閘門防腐涂層具有一定的破壞作用，成為鋼材腐蝕的前提。

（2）水質因素

水工鋼閘門作業區水域，所含的的含鹽量、含氧量、電解質濃度、微生物、含沙量等均不同，對水工鋼閘門的腐蝕影響程度不同。對于含鹽量、電解質濃度等均較高的水域中，電阻率低，導電性增強，為鋼材腐蝕提供了良好的條件；水工鋼閘門作業區，水流飛濺，含氧量較高，鋼材生銹速度就加快，推動鋼材腐蝕。不同水質具有不同的pH值，值越低的作業水域，加快鐵銹的溶解，加速鋼材表面電化學反應，腐蝕較嚴重，對于值大于7的水域，呈弱堿性，鋼閘門在這種水域里腐蝕較慢，對構件腐蝕破壞影響較小。作業區水域含沙量對鋼閘門腐蝕具有一定的影響，含沙量越高，對鋼材的反復沖擊、沖刷、磨損的力度越大，越容易破壞鋼材表面防腐涂層，進而加快引起鋼材腐蝕。

（3）養護管理因素

水工鋼閘門養護管理工作是不容忽視的重要因素。工作人員要按規程定期檢查，包括閘門有無水生物、雜草和污物附著；閘門的門葉梁系框格內有無積水等；閘門各部位的緊固部件有無松動和損壞；冰凍期閘門上下游有無結冰，轉動部件有無凍結等四部分內容。如果閘門水生物、雜草和漂浮物附著，沒有及時清理，易造成水工鋼閘門阻塞引起漏水、沖擊破壞表面防腐涂層，造成閘門腐蝕在冰凍期，若沒有及時除掉閘門結冰，引起凍融循環，造成防腐涂層老化破壞，進而加快了水工鋼閘門的腐蝕；對于已發現的閘門表面麻點、蜂窩等問題，如不及時采取措施，鋼閘門表面從這些缺陷區域逐步向外延伸，擴大了腐蝕面積，結果造成水工鋼閘門的大面積腐蝕破壞。

水工鋼閘門的養護管理工作是鋼閘門檢查、管理、養護的主觀因素，對水工鋼閘門的防腐，確保其安全運行具有重要的意義，如沒有做好，必然給鋼閘門的防腐及安全運行帶來重大的威脅。

（4）防腐工藝因素

目前水工鋼閘門在使用前均進行了防腐處理，防腐處理的工藝主要包括防腐涂料、金屬噴鍍等，兩者的防腐機理基本都是在鋼材表面形成封閉的致密的保護層，將鋼材與外界空氣、水、腐蝕性物質進行隔離，進而達到水工鋼閘門防腐。但是，兩者工藝要求較高，處理效果好壞直接影響閘門的防腐性能。例如在施工過程中，金屬表面沒有處理好，無論采用何種工藝，都不能做好防腐涂層，同時也達不到理想的效果；如果在噴鋅防腐過程中，金屬表面未完全除銹，直接引起二次生銹，嚴重影響了噴鋅防腐的質量；防腐工作需要高素質施工隊伍，具有嚴格的質量控制及管理，否則，造成工序不符合技術要求、部分區域存在質量問題，都會直接間接的影響水工鋼閘門的腐蝕破壞。

防腐處理是組織鋼閘門腐蝕破壞的重要環節，本部分對工藝、技術要求較高，如有缺陷，都會影響到水工鋼閘門的耐久性能。

3.鋼閘門防腐處理措施

做好水工鋼閘門的防腐處理，主要從以下兩方面進行介紹。

（1）根據鋼閘門作業水域的空氣條件、水質條件，選擇適合的防腐方案，從防腐涂料、噴鍍鋅層兩方面著手，嚴格把控環節、施工質量，滿足防腐工藝的要求。

（2）運營管理部門，要根據規程規定，定期檢查水工鋼結構部件，對已發現的附著物、雜草、漂浮物等要及時清理；對防腐涂層已破壞的點、區域，要及時采取有效的修補、更換等措施，完善防腐涂層；對結冰區域，采取科學合理的措施，除冰防止防腐涂層破壞加強定期監管、適時養護，確保水工鋼閘門安全運行。

4.小結

本文分別從空氣、水質、養護管理及防腐工藝等因素進行分析，闡述引起水工鋼閘門腐蝕的原因。同時介紹了水工鋼閘門的防腐處理措施，以便確保水工鋼閘門的耐久性能和安全運營。

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