水利水電工程金屬結構腐蝕的有關研究

王麗娜

摘要：水利水電工程中的許多金屬結構長期處于惡劣的腐蝕環境中，受到氧氣、水等化學、物理因素的影響，高速水流、水中漂浮物體、海水。他們往往會造成嚴重的腐蝕。液壓金屬結構被腐蝕損壞后，構件的截面面積減小，應力增大，容易導致整個結構的強度和剛度降低，結構承載力降低，影響設備的正常功能，縮短使用壽命.通過對腐蝕數據的統計分析和腐蝕檢測，可以確定液壓金屬結構各組成部分的腐蝕厚度，為計算結構應力提供必要的數據，可以確定液壓金屬結構的腐蝕程度，可以計算出構件的腐蝕率，估計構件的使用壽命。腐蝕數據的檢測和統計分析是液壓金屬結構安全檢測的重要組成部分。防腐蝕是提高液壓金屬結構設備使用壽命的重要措施。

關鍵詞：水利水電；金屬結構；腐蝕檢測；防腐蝕；質量

正是因為水利水電工程中的許多金屬結構，常年處于非常惡劣的腐蝕環境之中，受到諸多化學和物理綜合因素的共同作用，也就造成了許多金屬結構出現了十分嚴重的腐蝕。而一旦水利水電工程金屬受到腐蝕損傷，那么其構件的截面面積勢必會有所減少，應力則會有所提高，進而造成整個結構強度以及剛度的不斷下降，從而降低整個金屬結構的承載能力，嚴重影響到金屬設備的正常使用。所以，如何做好水利水電工程金屬結構的防腐蝕工作則顯得尤為重要。

1水利水電工程金屬結構的腐蝕檢測

眾所周知，絕大多數的水利水電工程金屬結構往往長期處于水下或者是潮濕的環境之中，也就造成了水利水電工程金屬結構會受到各種污染物的污染與腐蝕，因此，其金屬構件表面勢必也會常年附著許多的雜物。所以，在對其進行腐蝕檢測之前，必須對金屬構件表面進行合理的處理。首先，應該采用水沖洗法，也就是說要將構件表面所附著的雜物沖洗掉，然后再用鋼絲刷或者是刮刀對構件表面的鐵銹、附著物進行刮除，再用軟布將構件的表面擦拭干凈，之后再進行腐蝕檢測。尤其是通過分析，我們可以看到，常年運行的水利水電工程金屬結構往往在不同程度之上都存在著銹蝕。而一旦金屬構件發生了銹蝕，那么其截面面積勢必會有所減小，應力則會有所提高，進而對整個金屬的結構強度、剛度有所降低，影響到金屬結構的整體運行安全。而通過銹蝕檢測，可以確定構件的蝕余厚度和銹蝕速率，并為結構應力計算和安全評估提供必要的數據。腐蝕檢測主要檢測構件的腐蝕部位及其分布狀況；嚴重腐蝕面積占構件表面積的百分比；遭受腐蝕損壞構件的蝕余截面尺寸；蝕坑（或蝕孔）的深度、大小和密度等。而正是因為在不同的環境之下，水利水電工程金屬結構所遭受到的腐蝕也是不盡相同的，所以，在進行腐蝕檢測的過程中，我們必須要根據實際的腐蝕性質，采取不同的腐蝕檢測方法。一般來講，在水利水電工程金屬腐蝕檢測過程中，最為常見的方法有：超聲波測厚儀直接測量法、橡皮泥法、割取試件法。同時，采用焊縫檢驗尺或特制的游標卡尺進行銹蝕深度測量，腐蝕曲線法和配合照片也是最直觀和最常用的輔助方法。而在實際的腐蝕檢測中，具體需要采用哪種檢測方法，則必須要根據金屬結構的腐蝕情況，施工現場的實際條件予以確定。

2防腐蝕措施及質量控制研究

2.1涂料防腐蝕

涂料防腐是把密閉性的涂料均勻地涂在閘門上，形成一種薄膜，使金屬基體與水、空氣等外界腐蝕因素隔離開來，從而達到阻止閘門腐蝕的目的。該方法施工簡單，費用較低，但保護周期較短，一般為3～4年，好的可達到6～9年，少數可達到10年以上。可使用的涂料品種很多，主要有油脂漆類、環氧樹脂漆類、酚醛樹脂漆類、醇酸樹脂漆類、過氯乙烯漆類、瀝青漆類、硝基漆類等。但涂料的使用應嚴格按生產廠家的工藝要求施工，并配套使用。

2.2金屬熱噴涂防腐蝕

金屬熱噴涂防腐蝕是把一種化學活動性比鋼活潑的金屬，如鋅、鋁或鋅鋁合金等噴涂在閘門表面上，形成均勻覆蓋的涂層。由于該涂層金屬的化學性質比鐵元素活潑，故對鋼鐵具有雙重保護作用：一方面象涂料那樣起著覆蓋作用，將金屬基體與腐蝕介質隔離開來；另一方面，當涂層遭到破壞時，涂層可與基體構成腐蝕微電池，從而發揮犧牲陽極類型的陰極保護作用。由于金屬熱噴涂防腐蝕效果較好，因此保護周期較長，一般為15年，效果好的可達到25年以上。目前，該方法在水利水電工程中應用較廣。如金屬復合噴涂熱噴鋅、熱噴鋁、熱噴鋅鋁合金和熱噴稀土鋁合金等先進的長效防腐蝕措施及高新技術廣泛地運用于三峽二期工程金屬結構的防腐蝕。

2.3提高水利水電工程金屬結構的防腐蝕質量

要想提高水利水電工程金屬結構的防腐蝕質量，還必須要從金屬結構的施工設計階段入手進行細化處理，進一步增強金屬結構設計的科學合理性、提高金屬結構防腐蝕工藝的嚴謹性與經濟合理性，從而不斷地提高水利水電工程金屬結構的防腐蝕質量。第一，在設計金屬結構時，就必須將防腐蝕設計包含進去，從而避免因為金屬結構使用過程中而造成的腐蝕或難以進行防腐蝕施工的結構形式，從而切實做好結構防腐蝕工作。第二，要合理、明確地對設計工藝進行制定，從而對水利水電工程施工進行指導并且對其質量進行檢查。同時，制造單位與防腐蝕施工單位也應該進行合理的配合工作，從而避免金屬結構構件在成形后無法進行防腐處理。第三，應采取最先進的防腐蝕技術、最佳的防腐蝕配套體系、最優質的防腐蝕材料、最科學的涂裝工藝如新的快速凝固方法——霧化噴射成型技術，將該技術應用于水工金屬結構的防腐處理后，取得了顯著的防腐耐磨效果并與高性能的環保技術相結合。

3結語

綜上所述，通過對于水利水電工程金屬結構的腐蝕情況進行研究，并且從一定原理上提出防止金屬表面腐蝕的方法，能夠在一定程度上減少金屬結構的腐蝕，并且推進我國水利水電工程施工的質量以及安全性，提高了工程的壽命以及經濟效益，對于水利水電工程的發展來說，也起到一定的積極作用。

參考文獻：

[1]張小陽，張偉平，杜剛民.水工金屬結構腐蝕檢測方法[J].大壩與安全，2002（2）：52-54.

[2]張朝溫，薛德訓，趙雙喜.水工金屬結構的腐蝕與防護[J].華北水利水電學院學報，2002（4）：16-19.

（作者單位：河北省水利水電勘測設計研究院）