水工金屬結(jié)構(gòu)防腐方案探討

邱祥

摘 要：良好的防腐保護質(zhì)量不僅可以保障水工金屬結(jié)構(gòu)的整體質(zhì)量，同時也會對其使用壽命的延長和安全性起到關(guān)鍵的保障作用。因此，在具體的水工金屬結(jié)構(gòu)工程建設(shè)施工過程中，施工單位一定要注重防腐保護工作，并通過合理的途徑做好防腐保護工程的質(zhì)量控制。

關(guān)鍵詞：水工;金屬結(jié)構(gòu);防腐方案

中圖分類號：TV34 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

1水工金屬結(jié)構(gòu)的腐蝕原理與影響因素

由于水工金屬結(jié)構(gòu)所處環(huán)境的影響，環(huán)境介質(zhì)和金屬材料之間經(jīng)常會發(fā)生一定的電化和化學(xué)反應(yīng)，導(dǎo)致水工金屬結(jié)構(gòu)出現(xiàn)變質(zhì)腐蝕現(xiàn)象。金屬材料腐蝕本身就是一個較為復(fù)雜的過程，隨著外界影響因素的改變，腐蝕狀態(tài)也會隨之發(fā)生變化。水工金屬結(jié)構(gòu)最常見的腐蝕類型多為電化學(xué)腐蝕，主要是在水分子影響下，電解質(zhì)溶液中金屬本身呈離子化，當(dāng)金屬離子和其他電子之間的結(jié)合力比與水分子之間的結(jié)合力小的時候，金屬表面的部分離子就會進(jìn)入電解液當(dāng)中，從而出現(xiàn)電化學(xué)腐蝕[1]。研究發(fā)現(xiàn)電化學(xué)腐蝕的三個主要影響因素包括金屬通道、電位差及電解質(zhì)，在三個要素齊全的情況下，必定會發(fā)生腐蝕現(xiàn)象。

和水工金屬結(jié)構(gòu)腐蝕相關(guān)聯(lián)的因素包括溫度、濕度、污染物含量、氧氣及金屬結(jié)構(gòu)表面狀態(tài)等。溫度主要是影響反應(yīng)速度，研究發(fā)現(xiàn)，外界溫度每升高10攝氏度，金屬結(jié)構(gòu)的腐蝕速度就會增加一倍。濕度主要和金屬結(jié)構(gòu)表面的水膜形成和厚度存在密切關(guān)聯(lián)，金屬結(jié)構(gòu)表面粗糙則易于吸濕形成水膜。水中和大氣中所含的各類污染物會破壞金屬結(jié)構(gòu)表面的鈍化物。氧氣是電化學(xué)反應(yīng)過程中主要的電子接受體。比如，船體閥門在輸水過程中由于長期受高速水流的不斷沖刷，所以需要對防腐層的耐磨性引起重點關(guān)注。閘門的水位變幅區(qū)由于干濕環(huán)境的不斷交替，所以非常容易形成一層薄薄的水膜，在氧氣作用下就會發(fā)生電化學(xué)腐蝕。

2水工金屬結(jié)構(gòu)防腐蝕的要求

從長效性方面來看，我國大部分水工建筑都建立在戶外，而且支撐水工建筑的一些架構(gòu)都是常年在電力運行的基礎(chǔ)上所構(gòu)建的，要對其進(jìn)行檢查和維修非常困難，導(dǎo)致金屬結(jié)構(gòu)出現(xiàn)的問題很難被及時察覺。因此，在進(jìn)行水工建筑金屬結(jié)構(gòu)的防腐設(shè)計時需要保證其具有長效性。從適應(yīng)性方面來看，金屬結(jié)構(gòu)的支架結(jié)構(gòu)由于基本在戶外，經(jīng)常會受到風(fēng)吹日曬和雷擊雨淋，這些自然氣候條件會對金屬結(jié)構(gòu)產(chǎn)生一定的負(fù)面影響[2]。因此，在進(jìn)行金屬結(jié)構(gòu)防腐蝕方案設(shè)計時，要基于支架所處的環(huán)境與氣候等因素綜合考慮，保證方案具備較強的適應(yīng)性。從防變形方面來看，水工建筑工程中的很多結(jié)構(gòu)都需要利用焊接實現(xiàn)加固與連接，進(jìn)行防腐蝕施工就非常容易出現(xiàn)變形的現(xiàn)象，進(jìn)而影響水工建筑的安全性。基于此，水工建筑的金屬結(jié)構(gòu)防腐方案必須考慮對其他結(jié)構(gòu)是否會造成影響，然后將環(huán)保、節(jié)能、成本以及使用時間這幾個方面作為出發(fā)點進(jìn)行考慮，使設(shè)計出的防腐方案更科學(xué)、合理。

3水工金屬結(jié)構(gòu)防腐蝕方案

從目前的實際情況來看，金屬結(jié)構(gòu)中最為常用的防腐法有金屬覆蓋層防腐法、有機涂層防腐法、無機非金屬涂層防腐法三種。有機涂層防腐法是利用表面涂層對金屬結(jié)構(gòu)實施保護，可保證金屬結(jié)構(gòu)的抗腐蝕效果，若在涂刷時出現(xiàn)不合理的情況，則會導(dǎo)致保護層非常薄弱，有可能就會消失，故金屬結(jié)構(gòu)會出現(xiàn)銹蝕的情況。一般情況下，為保證水工建筑的穩(wěn)定運行，盡量不要進(jìn)行斷電檢修。涂抹保護層的方法雖然比較可觀，但當(dāng)保護層消失時需要再次涂抹，這時整個水工建筑都需要斷電，這是有機涂層防腐法的缺點。無機非金屬涂層防腐法可以提高金屬結(jié)構(gòu)的耐腐蝕能力，在抗高溫和絕緣等性能上具有相應(yīng)的優(yōu)勢，但是這種防腐法的柔韌性不強，易受腐蝕，因此在水工建筑金屬結(jié)構(gòu)的防腐工作中往往受到許多方面的限制，但經(jīng)過防腐涂料的研究和使用，這種現(xiàn)狀發(fā)生了很大的變化。從實際調(diào)研資料來看，金屬包覆這一方法一般采用熱鍍鋅和熱噴鋅來實現(xiàn)防腐效果，但在某些變電所支架金屬結(jié)構(gòu)的防腐中，熱鍍鋅的應(yīng)用范圍更為廣泛。如今，我國科學(xué)技術(shù)逐步完善，冷噴鋅技術(shù)已在國內(nèi)外推廣應(yīng)用，我國也積極地對這種防腐法進(jìn)行了試驗驗證，并逐步推廣到各個水工建筑的金屬結(jié)構(gòu)防腐工作中。

防腐即通過利用各種技術(shù)措施延緩或者抑制金屬結(jié)構(gòu)腐蝕現(xiàn)象的發(fā)生，常見的防腐措施包括以下幾種：一，選用耐腐蝕的合金或者金屬材料。二，采取犧牲陽極的陰極保護法。三，涂層封閉隔絕防腐法。四，在腐蝕中介中添加一定量的緩蝕劑。

相比較而言，采用耐腐蝕的金屬措施代價比較大，所以不易用于一些規(guī)模比較大的工程。添加緩蝕劑防腐措施知識和應(yīng)用于介質(zhì)相對比較固定的特殊工業(yè)領(lǐng)域。我國目前水工金屬結(jié)構(gòu)防腐措施主要白用涂層保護法和陰極保護法兩種[3]。前幾年金屬熱噴涂方法曾一度受到了水利工程領(lǐng)域的青睞，主要包括噴鋁、噴鋅和噴涂鋅呂合金，這種防腐措施最大的缺陷就是污染較為嚴(yán)重，而且會危害施工人員的身體健康。隨著低碳環(huán)保節(jié)能理念的提出，這一工藝的實施和推行遇到了很大的阻礙。再加上國際上大力倡導(dǎo)發(fā)展無公害、無污染、經(jīng)濟高效且節(jié)約能源的防腐涂料，所以近些年無論海工、還是船舶制造和風(fēng)電行業(yè)，都更加傾向于采用綜合性能優(yōu)異的重金屬涂料防腐涂裝方案[4]。在此大環(huán)境下，要求我們充分結(jié)合水工行業(yè)特點，制定最為科學(xué)合理的防腐方案，保證可以很好地滿足國家環(huán)保相關(guān)要求，這是目前最為迫切的一個問題。

總而言之，水工金屬結(jié)構(gòu)所處的環(huán)境不同，對防腐涂層的技術(shù)要求也存在一定的差異性，所以就需要差異化設(shè)計防腐方案，并嚴(yán)格把控施工操作質(zhì)量，提高最終防腐效果，有效延長水工金屬結(jié)構(gòu)使用壽命。

參考文獻(xiàn)

[1]耿會濤，李子豫.提高水工鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)耐久性措施探究[J].河南科技，2018（13）：99-101.

[2]祁建華.水工金屬結(jié)構(gòu)腐蝕的圖像識別技術(shù)[J].低碳世界，2017（29）：197-198.

[3]梁建鵬，楊玉峰.水工混凝土結(jié)構(gòu)腐蝕檢測與評估方法[J].江西水利科技，2016，42（05）：342-347.

[4]周兵.水工金屬結(jié)構(gòu)防腐蝕涂裝施工質(zhì)量檢測單元劃分[J].中國高新技術(shù)企業(yè)，2014（29）：60-61.