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摘要：随着钢结构的大量应用，其防腐损失也越来越为人们关注。钢结构由于腐蚀造成的经济损失是一个惊人的数字，我国目前每年腐蚀造成的损失高达2000多亿人民币，损耗钢材约1000万吨，同时，腐蚀也严重影响着结构的安全。延缓控制腐蚀的发生与发展、降低因腐蚀造成的经济损失、提高钢结构的使用寿命，是钢结构研究中一个重要的课题。
关键词：变电站；钢结构；防腐
ABSTRACT：As steel structure is widely used in projects，the corrosion of steel has attracted more and more attention. The economic loss due to corrosion of steel structure is as much as 200 billion RMB and the loss of steel is more than ten thousand million tons. Meanwhile，corrosion also caused negative effects on safety of the structures. How to protect steel structure from corrosion is an important topic in steel structure research.
KEYWORDS：substation，steel structures，corrosion protection
1.概述
变电工程一般均处于户外，环境恶劣，钢结构必须采用高性能长效的防腐方法。本工程位于西北地区戈壁滩，自然化境较内地变电站更为恶劣。为了贯彻国家电网公司“两型一化”变电站建设的设计理念，防腐方法的选择必须按照全寿命周期内“资源节约、环境友好”的原则，控制全寿命周期成本，并尽量采用节能、环保材料。本文研究了现有变电工程防腐方法的优缺点，结合变电工程钢结构防腐需求，运用全寿命周期成本控制理论进行成本分析，以找到适合变电工程环境及运行方式的防腐方法。
2.钢结构的腐蚀机理
钢材的锈蚀是一个电化学过程，这个过程需要4个条件，常常称之为“ACME”，它们分别是阳极（Anode）、阴极（Cathode）、金属接触（Metallic Pathway）以及电解质和氧气（Electrolyte & Oxygen）。当这4个条件同时存在时，钢铁便发生锈蚀。
在阳极，铁释放电子形成Fe2+；在阴极，水中溶解的氧吸收来自阳极的电子而生成氢氧根例子OH-，电子由阳极不断流向阴极，产生腐蚀电流，在钢结构表面形成氢氧化铁薄膜。
3. 变电工程钢结构防腐的特殊需求
变电工程大多是在户外，环境恶劣，钢结构必须采用高性能长效的防腐方法。变电工程钢结构防腐有如下需求：（1）长效性。（2）适应性。（3）变形小。（4）节能、环保、全寿命成本小。
3 钢结构防腐方法
（1）有机涂层腐蚀防护
（2）无机非金属涂层防腐蚀方法
（3）金属覆盖层防腐蚀方法
目前，钢结构防腐普遍应用的方法是热镀锌及热喷锌防腐。近年来随着技术进步，在国外广泛应用的冷喷锌技术已开始在国内电力工程建设中应用。
4 热镀（喷）锌与冷喷锌方法的技术经济比较
4.1技术比较
热喷涂锌工艺利用不同的热源，将金属材料熔化、雾化后，高速堆积到基体表面形成一定厚度的金属附着层来达到防腐目的。
热镀锌工艺将金属构件表面经过预处理后全部浸入锌熔融金属溶液里，熔融金属与构件表面形成的冶金介面经过扩散形成金属覆盖层达到防腐的目的。
冷喷锌工艺是通过涂装工艺在金属构件表面形成锌金属保护膜，具有阴极保护（牺牲阳极）及屏障保护功能。冷喷锌材料经常温喷涂干燥后，镀层中纯锌含量在96%以上。
热喷涂锌、热镀锌及冷喷锌工艺的技术特点对比如表3-1所示。
4.2经济比较
近年来国家要求要不断提高各种建设项目的使用寿命，防腐设计的优劣将直接影响整个工程的使用寿命和综合效益，因此，将整个使用寿命中的防腐费用（包括前期投资以及维修和保养的材料费、人工费、停工损失、材料损失等）进行综合评价，以得到最优防腐方案变得十分必要。
热喷涂锌防腐方案经济性远不如冷喷锌防腐方案，在此不再比较，现只比较冷喷锌与热镀锌防腐方案的经济性，如下所示。
表1 冷喷锌与热镀锌防腐方案经济性比较
6 小结
冷喷锌技术具有节能、环保、施工方便、易维护、全寿命成本低等优点，能够较好地贯彻“两型一化”变电站设计理念，适应变电工程的特点，具有良好的综合性价比和竞争力，且冷喷锌防腐有效克服了热镀锌的缺点，防腐性能优越，适应性广，维护和修补方便，节能环保，因此本工程钢结构防腐蚀推荐使用冷喷锌防腐方案。
参考文献：
[1]钢结构设计标准（GB50017-2017）[S]，北京，中国计划出版社，2017
[2]钢结构工程施工质量验收规范（GB50205-2001），北京，中国计划出版社，2002
论文作者:王洪涛
论文发表刊物:《建筑细部》2018年第26期
论文发表时间:2019/7/22
标签：钢结构论文; 工程论文; 方法论文; 阳极论文; 变电站论文; 金属论文; 阴极论文; 《建筑细部》2018年第26期论文;