山地景區觀光電梯鋼結構井道腐蝕的探討

史海江+方毅

摘 要：隨著電梯行業的發展，在山地景區裝設觀光電梯也越來越多。但是山地景區長期處于環境潮濕環境、工業大氣等腐蝕環境下，尤其是處于濕度較大，有侵蝕性介質的環境中，在這種環境下電梯鋼結構鋼鐵材料與空氣中的氧及水分子起氧化作用而產生腐蝕現象，從而削弱了鋼結構件的承載力和使用壽命。若要長期使用，需要進行定期防腐維護，以保障人民生命財產安全。

關鍵詞：電梯井道 腐蝕

前言

山地景區觀光電梯大部分都是安裝在陡峭的山壁上，由于地理環境的影響，電梯無法使用了混泥土結構井道，一般電梯井道采用鋼結構井道。由于電梯鋼結構長期處于潮濕環境，在侵蝕性介質的環境中，鋼結構材料與空氣中的氧及水分子起氧化作用而產生腐蝕現象，從而削弱了井道的承載力和使用壽命，危及游客生命財產安全。若要長期使用，需要進行防腐維護。

一、鋼結構井道腐蝕的因素分析

1、化學腐蝕

在濕度較大、由侵蝕性介質的環境中，鋼鐵材料與空氣接觸時，鐵分子與空氣中的氧及水分子起氧化作用的化學反應而生成氧化鐵（銹）所致。鐵銹的組成成分很復雜，大部分為三氧化二鐵水合物Fe2O3·nH2O和氫氧化鐵（FeO（OH），Fe（OH）3）。因其含大量的水分，所以鋼材本身的鐵銹即能再造成自身的生銹腐蝕作用。致使已氧化生銹的鋼材不論是否再與空氣接觸，氧化銹層均會再擴散繼續腐蝕惡化下去，這就削弱了鋼結構構件的承載力。

2、電化學腐蝕

鋼鐵內部不同金屬 雜質之間具有不同的電極電位，得到或失去電子的能力不同， 從而引起了局部的微電池。鋼結構通常在常溫大氣環境中使 用，大氣中含有水分、氧和其他污染物的作用就會發生電化學 腐蝕過程，既鋼材構成原電池的陽極，通過溶解和氧氣逐步變 為鐵銹。鐵銹能夠吸收大量水分，致使銹層體積膨脹使腐蝕，繼續擴展到內部。

二、電梯井道腐蝕的危害性

電梯井道鋼結構的腐蝕危害性在于它是一種不均勻破壞。引鋼鐵的銹蝕損傷基本發生在陽極的表面，一旦出現腐蝕坑，往往會繼續向縱深發展，引起應力集中，會在無明顯征兆的情況下，突然發生脆性斷裂，尤其在沖擊載荷作用下。如果不重視腐蝕對井道的影響，不采取防護，必將加速銹蝕速度，造成嚴重的人員傷亡事故。因此，山地景區環境的電梯鋼結構長期處于潮濕環境、工業大氣等腐蝕環境下，必須加強防腐蝕處理。

三、電梯井道防腐蝕處理預防措施

治病要治根，防腐蝕也是如此。在鋼結構選材上，應選用國家標準的耐候鋼，以達到最佳的防腐蝕的效果。耐候鋼通俗來講就是在冶煉中，增加銅、鉻、鎳等元素，從而提高鋼材自身的防腐能力，一般優于一般的結構的鋼材。

1.鋼材料熱浸鍍鋅處理：熱浸鍍鋅是將除銹后的鋼構件浸入600℃左右高溫融化的鋅液中，使鋼構件表面附著鋅層，鋅層厚度對5mm以下薄板不得小于65μm，對厚板不小于86μm。從而起到防腐蝕的目的。這種方法的優點是耐久年限長，生產工業化程度高，質量穩定。因而被大量用于受大氣腐蝕較嚴重且不易維修的室外鋼結構中。如大量輸電塔、通訊塔，山地景區等。近年來大量出現的輕鋼結構體系中的壓型鋼板等。也較多采用熱浸鋅防腐蝕。熱浸鋅的首道工序是酸洗除銹，然后是清洗。這兩道工序不徹底均會給防腐蝕留下隱患。

2.熱噴涂鋁（鋅）復合涂層：這是一種與熱浸鋅防腐蝕效果相當的長效防腐蝕方法，但是相對耗工耗時。具體做法是先對鋼構件表面作噴砂除銹，使其表面露出金屬光澤并打毛。再用熱噴涂設備的熱源（乙炔—氧燃燒火焰、電弧、等離子弧等）將不斷送出的鋁（鋅）絲融化，并用壓縮空氣吹附到鋼構件表面，以形成蜂窩狀的鋁（鋅）噴涂層（厚度約80μm～100μm）。最后用環氧樹脂或氯丁橡膠漆等涂料填充毛細孔，以形成復合涂層。這種工藝的優點是對構件尺寸適應性強，構件形狀尺寸幾乎不受限制。大到如葛洲壩的船閘也是用這種方法施工的。另一個優點則是這種工藝的熱影響是局部的，受約束的，因而不會產生熱變形。與熱浸鋅相比，這種方法的工業化程度較低，噴砂噴鋁（鋅）的勞動強度大。

3.涂層法：涂層法防腐蝕性一般不如長效防腐蝕方法（但目前氟碳涂料防腐蝕年限甚至可達50年）。所以用于室內鋼結構或相對易于維護的室外鋼結構較多。它一次成本低，但用于戶外時維護成本較高。涂層法的施工的第一步是除銹。優質的涂層依賴于徹底的除銹。所以要求高的涂層一般多用噴砂噴丸除銹，露出金屬的光澤，除去所有的銹跡和油污。一般需要兩道手續，即車間施工完畢，再進行現場補施工。涂層的選擇要考慮周圍的環境。不同的涂層對不同的腐蝕條件有不同的耐受性。涂層一般有底漆（層）和面漆（層）之分。底漆含粉料多，基料少。成膜粗糙，與鋼材粘附力強，與面漆結合性好。面漆則基料多，成膜有光澤，能保護底漆不受大氣腐蝕，并能抗風化。不同的涂料之間有相容與否的問題，前后選用不同涂料時要注意它們的相容性。涂層的施工要有適當的溫度（5～38℃之間）和濕度（相對濕度不大于85%）。涂層的施工環境粉塵要少，構件表面不能有結露。涂裝后4小時之內不得淋雨。涂層一般做4～5遍。干漆膜總厚度室外工程為150μm，室內工程為125μm，允許偏差為25μm。在海邊或海上或是在有強烈腐蝕性的大氣中，干漆膜總厚度可加厚為200～220μm。

4.涂層法：涂層法防腐蝕性一般不如長效防腐蝕方法（但目前氟碳涂料防腐蝕年限甚至可達50年）。所以用于室內鋼結構或相對易于維護的室外鋼結構較多。它一次成本低，但用于戶外時維護成本較高。涂層法的施工的第一步是除銹。優質的涂層依賴于徹底的除銹。所以要求高的涂層一般多用噴砂噴丸除銹，露出金屬的光澤，除去所有的銹跡和油污。一般需要兩道手續，即車間施工完畢，再進行現場補施工。涂層的選擇要考慮周圍的環境。不同的涂層對不同的腐蝕條件有不同的耐受性。涂層一般有底漆（層）和面漆（層）之分。底漆含粉料多，基料少。成膜粗糙，與鋼材粘附力強，與面漆結合性好。面漆則基料多，成膜有光澤，能保護底漆不受大氣腐蝕，并能抗風化。不同的涂料之間有相容與否的問題，前后選用不同涂料時要注意它們的相容性。涂層的施工要有適當的溫度（5～38℃之間）和濕度（相對濕度不大于85%）。涂層的施工環境粉塵要少，構件表面不能有結露。涂裝后4小時之內不得淋雨。涂層一般做4～5遍。干漆膜總厚度室外工程為150μm，室內工程為125μm，允許偏差為25μm。在海邊或海上或是在有強烈腐蝕性的大氣中，干漆膜總厚度可加厚為200～220μm。

四、結論

由此可見，山地景區電梯井道鋼結構的防腐，特別是長期防腐的運用就顯得非常重要。有效的防腐處理，可以節約大量的維護經費，并顯著提高鋼結構的安全性與使用壽命，確保游客的生命財產安全。通過以上的分析，可以得出以下結論：

1.山地景區觀光電梯井道鋼結構的長期防腐與鋼結構的安全運行與壽命的保障密切相關；

2.加強電梯井道鋼結構制作與維護過程中的防腐施工管理與監督；

3.在電梯井道鋼結構的設計與制作過程中，需要有專業防腐工程技術人員和專家的參與或指導；

4.加強新型防腐材料和技術的研究，并在實際工程中積極使用。

總之，只有深入研究這些問題，才會使得山地景區觀光電梯井道鋼結構的防腐技術不斷的提高，這對社會經濟利益和對地球的資源利用都會產生積極的作用。endprint