涂層
——犧牲陽極聯(lián)合保護在水工金屬結(jié)構(gòu)防腐中的應(yīng)用

尹正宇

（西藏自治區(qū)旁多水利樞紐管理局，西藏 拉薩 850000）

在水中裸露的金屬結(jié)構(gòu)非常容易被腐蝕，過去普遍使用涂敷油漆、噴鋅等一系列的方法。這些方法如果單獨使用在防腐工作中，效果不會很顯著。因此，人們將這些技術(shù)結(jié)合，產(chǎn)生了涂層-犧牲陽極聯(lián)合保護的方法，不但成本低，而且防腐效果非常好。

1 水工金屬結(jié)構(gòu)防腐工作的問題

1.1 防腐的方法落后

目前，我國水工金屬結(jié)構(gòu)的防腐方法不夠完善，而且很落后。雖然近幾年的技術(shù)和方法都得到改進，然而水工金屬結(jié)構(gòu)防腐仍然落后于其他國家，大部分細節(jié)問題都未得到安排和規(guī)劃。金屬結(jié)構(gòu)產(chǎn)生問題后，所使用的防腐原料、防腐技術(shù)均不符合防腐工作的標準。特別是涂層-犧牲陽極聯(lián)合保護在水工金屬防腐中的利用，更是需要得到升級和優(yōu)化[1]。

1.2 技術(shù)人員的能力不夠

一些技術(shù)人員僅僅依靠自身的主觀經(jīng)驗來開展防腐工作，使得水工金屬結(jié)構(gòu)的防腐僅停留在表面，未能從根本上解決問題。而且技術(shù)人員缺乏專業(yè)的防腐知識，特別是在涂層-犧牲陽極聯(lián)合保護技術(shù)方面，更是缺乏相關(guān)的經(jīng)驗。還有一部分技術(shù)人員，沒有對技術(shù)進行深入的了解，給工作帶來了問題。

1.3 檢查和監(jiān)督工作不到位

在開展水工金屬結(jié)構(gòu)的防腐工作時，未能進行嚴格的檢查和監(jiān)督，甚至忽略了防腐方面的技術(shù)要求，以及所需原料的匹配度。即便進行了檢查，其力度也遠遠不夠，使得防腐蝕工作因為工作人員的疏忽而產(chǎn)生一些問題[2]。此外，在水工金屬結(jié)構(gòu)的防腐工作中，還時常產(chǎn)生預(yù)留的時間估算不準確的現(xiàn)象，所以只能在趕進度的情況下快速完成工作，最終產(chǎn)生一些失誤。

2 什么是涂層-犧牲陽極聯(lián)合保護

這里所說的涂層-犧牲陽極聯(lián)合保護技術(shù)，指的是在被保護的金屬結(jié)構(gòu)中，安裝或焊接電位非常低的材料，這些材料包括了鎂、鋁、鋅合金等，從而產(chǎn)生陽極，而金屬結(jié)構(gòu)屬于陰極。通過一定的作用，不同的金屬會產(chǎn)生電位差，形成高強度的電流。因為金屬結(jié)構(gòu)屬于陰極，因此能獲得保護，最終實現(xiàn)防腐的目標。而且所采用的材料是鎂、鋁、鋅合金，這些材料屬于陽極，會被銷蝕掉，所以這樣的方法也被稱為犧牲陽極。

不僅如此，也要在金屬結(jié)構(gòu)表面涂刷一層涂料，因為涂層能降低陽極的消耗量，這就是涂層-犧牲陽極技術(shù)，其能更好的形成防腐結(jié)構(gòu)。這種的方法不但施工容易，而且不會對環(huán)境造成污染。目前，犧牲陽極的技術(shù)被廣泛使用在水利閘門、管線工程或者港口的施工中。

3 涂層-犧牲陽極聯(lián)合保護技術(shù)的種類

（1）金屬鍍鋅的方法。這種方法對技術(shù)的要求非常高，同時也能起到重要的防腐作用。其借助犧牲陽極的方法，對金屬表面進行封存。而且也對金屬結(jié)構(gòu)進行涂層，發(fā)揮出犧牲陽極的保護功能，防止金屬生銹和產(chǎn)生腐蝕。但目前這樣的方法僅僅被用在有電解質(zhì)溶液的水工金屬結(jié)構(gòu)防腐工作中，而且該方法對噴鋅的技術(shù)有著很高的要求，所耗費的成本很高。為了保護鋅層的附著力，需嚴格控制噴鋅的環(huán)境。這種鋅層技術(shù)結(jié)構(gòu)在進行覆蓋后，能避免溶液內(nèi)的電解質(zhì)被金屬吸納，減少電極的腐蝕，更好的保護電解質(zhì)溶液。

（2）涂敷油漆的方法。從目前來看，涂敷油漆是使用在水工金屬結(jié)構(gòu)防腐中最常見的一種技術(shù)。其不但成本很低，而且效果非常顯著，容易操作，方便簡單。然而這樣的技術(shù)對涂料的質(zhì)地有著較高的要求，其必須將涂料敷在金屬外層。借助涂層薄膜來對金屬進行一定的保護，促使金屬和外界的介質(zhì)相隔。大陰極與小陽極會產(chǎn)生變化，從而對金屬涂層進行調(diào)節(jié)，最終達到防腐的目的。

所以其所采用的涂層必須能耐高溫、抗腐蝕，同時也必須要能防水，這樣才能避免金屬涂層受到腐蝕。

4 涂層—犧牲陽極聯(lián)合保護在水工金屬結(jié)構(gòu)防腐中的應(yīng)用案例

該區(qū)域內(nèi)大概有6座鋼閘門擋潮閘，保護面積為2000㎡，其被淹沒于海水內(nèi)。之前所采用的涂層防腐方法效果不太好，同時需要不斷維護。所以開始對涂層—犧牲陽極聯(lián)合保護方法進行使用。

（1）噴鋅涂層的設(shè)計和施工。按照GBT8923.4-2013《涂覆涂料前鋼材表面處理表面清潔度的目視評定》、SL105-2016《水工金屬結(jié)構(gòu)防腐蝕準則》、設(shè)計圖紙等，選擇噴鋅加涂料防腐，噴鋅層厚度是160μm，底漆是50μm的環(huán)氧清漆，面漆是90μm的氯化橡膠漆。在進行噴砂除銹之后，要進行涂裝。必須保證鋼材表面的清潔度等級大于級，鋼材表層的粗糙程度也要在45μm～65μm之間。然后要完成金屬噴鍍的工作，所噴鍍的金屬表面必須是平整的，不能有裂痕、凹凸等問題。局部厚度需要滿足設(shè)計的需要，附著力也要達到一定的程度。防腐噴鋅層厚度是160μm，檢查了上扉門、下扉門的區(qū)域，其中平均厚度需超過160μm。在涂料方面，先要檢查外觀涂層是否平整，確保沒有裂縫、凹凸、痕跡等。涂膜逐漸干燥后，干膜厚度的測試值需要超過89%，這樣才符合要求。而且要保證有一定的附著力，不會脫膠。閘門防腐復(fù)合涂層厚度是300μm，檢查相關(guān)的扉門，這些區(qū)域的平均厚度需要達到98%左右。而且厚度平均最小值必須是299μm，這樣才達到了一定的要求。

（2）犧牲陽極的設(shè)計和施工。嚴格遵循相關(guān)標準和規(guī)則，將鎂合金作為本次工程的材料。平均每個重量是8kg，大小則是（90＋85）×80×700mm。在上游，平均每扇下扉鋼閘門的平板面安裝4個陽極，下游則安裝10個陽極，總共14個陽極。6座下扉鋼閘門，陽極總量是94個，其重量共達到了770kg。對犧牲陽極進行合理布置，使用現(xiàn)場電弧焊接方式來進行連接，并且嚴格遵循設(shè)計圖紙的要求。在焊接陽極鐵腳時，要保證焊縫的充足，確保沒有漏焊、虛焊的問題。在焊縫處用鋼絲刷去除渣滓，同時采用氯化橡膠漆對兩邊進行涂刷。

（3）金屬結(jié)構(gòu)的防腐必要性。在一些工程當中，金屬管道常年接觸腐蝕性介質(zhì)，傳統(tǒng)方式采用噴涂料、刷防腐漆等防腐措施。由于非金屬涂層受冰凍、撞擊、劃傷等外界因素破壞，局部防腐保護失效，造成金屬結(jié)構(gòu)腐蝕。采用犧牲陽極保護技術(shù)與非金屬涂層相結(jié)合，可有效抑制金屬構(gòu)建腐蝕問題。

5 結(jié)論

在水工金屬結(jié)構(gòu)防腐中，涂層-犧牲陽極聯(lián)合保護技術(shù)得到了廣泛使用。而且這項技術(shù)也在不斷的優(yōu)化和完善中，我國需要加大對技術(shù)的投入力度，并且做好金屬結(jié)構(gòu)工程項目的監(jiān)管力度，這樣才能更好的對水工金屬結(jié)構(gòu)進行防腐。