水利闸门金属结构防腐处理分析论文_张美

水利闸门金属结构防腐处理分析论文_张美

贵州中利恒达建设有限公司 贵州安顺 561000

摘要:随着我国水利水电工程快速发展,钢闸门用量越来越多,在水利水电行业发挥着重要作用,但同时钢闸门存在着腐蚀问题,影响钢闸门正常运行和使用功能。因此,我们需要采取有效的技术做好防腐处理。基于此,本文就水工钢闸门的腐蚀及防腐处理技术进行了分析。

关键词:水利闸门;金属结构;防腐处理

在水利水电工程中,水利闸门金属结构极易被锈蚀,主要是由于闸门金属结构长期在十分恶劣的环境下进行工作。尽管在施工时进行防腐处理,但过了一段时间,由于种种原因,其防腐涂层便会遭到破坏,进而导致闸门金属结构腐蚀情况严重。这会对水利闸门的正常运行产生影响,甚至会导致严重安全事故。因此,水利闸门金属结构的防腐处理具有重要意义。

1. 水工钢闸门不同部位腐蚀程度

1.1 裸露大气区域

裸露在大气中的区域一般是指水工钢闸门裸露在空气中的位置。即使裸露在大气中的区域具有空气附着,但是空气中具有极大的湿度特点,并且空气中的尘埃粒子相对较多,在水工钢闸门上附着便会造成金属表面的腐蚀现象。尤其是在沿海地区,水工钢闸门裸露位置还会包裹一层盐膜,加速了水工钢闸门的腐蚀。

1.2 飞溅区域

飞溅区域便是水工钢闸门水与空气的临界点,随着潮汐的变化以及风力的作用,便会造成水工钢闸门上附着一层水汽膜,不仅水会与空气造成反应,而且潮汐的作用力也会加速水工钢闸门的腐蚀速度。据调查,水工钢闸门中,飞溅区域在水和湿气共同的作用之下,是水工钢闸门腐蚀最为严重的区域。

1.3 浸水区域

浸水区域相比空气区域来说,受到的不确定性因素也相对较多。水工钢闸门浸在水中的区域由于受到热胀冷缩的影响,所以当温度越高时,氧气的含量也会逐渐增加,水流的流动也逐渐变快,此区域水工钢闸门腐蚀现象则会更加严重。与此同时,浸水区域不同深度和生物量情况也影响着水工钢闸门的腐蚀情况。若有生物在水工钢闸门浸水某一位置进行附着,那么此区域的腐蚀现象会相对缓慢。

1.4 淤泥区域

淤泥区域相比浸水区域、飞溅区域、裸露大气区域来说,腐蚀速度较为缓慢。虽然淤泥的位置中电解质相对较多,但是由于淤泥中缺少化学反应所必须的氧气,导致电解质无法发挥出其最大的作用,导致电解质难以快速的与水工钢闸门的铁元素进行化学反应,所以淤泥区域的腐蚀现象较比其他地区的腐蚀现象较轻。

2. 水利闸门金属结构防腐处理方法

水利闸门金属结构的防腐处理,基本原理就是在钢构件的表面覆盖一层保护膜以隔离水体和空气的腐蚀,对水工金属结构起到一定的保护作用。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆这种保护层的处理方法一般有如下几种:

2.1 涂料保护

水利闸门防腐保护最常用的方法就是涂料保护法,这种方法施工简单,经济性、可行性、适用性都较高。随着高性能、高质量防腐涂料的运用,采取的恰当的施工工艺,能够使金属结构保护周期达到10年以上。

2.2 阴极保护

阴极保护法就是将阴极电流作用于金属结构,使电解质中的金属阴极化,也就使闸门阴极化效果加强,从而起到保护闸门的功能。阴极保护法具有较高的可靠性和效率,但在成本消耗上要高于涂料法,同时使用过程中的介质要求较高,还需要介质导点能够达到阴极化的要求,仅适用于水中闸门的防腐保护处理。

2.3 金属喷涂保护

水利闸门金属结构也可以采用金属喷涂法进行保护,如喷铝和喷锌的方法。先通过高温加热使铝线和锌线发生 焐融,再使用压缩空气把融化后的铝、锌吹成雾状微粒,再把这些微粒喷到闸门上,就可以形成一层保护层,既有阴极保护效果,又能隔绝腐蚀物质,具有更长的防腐保护周期,最高达到20年左右。喷铝和喷锌时,加入5%左右的稀土,还能够改变铝、锌微粒性能,延长保护期限。缺点在于成本较高,操作复杂,且属于一次性投资。

2.4 金属喷涂加涂料双重保护

金属喷涂的基础上,为了达到更好的防腐保护效果,还可以再加一层涂料,延长防腐时间,要选择黏度较高、耐磨性较好的涂料。喷铝、喷锌工艺完成后,先将闸门封闭,再在闸门表面喷涂两层涂料如氯化橡胶漆,这种方法对于闸门的耐腐蚀性能有较大提高。选择涂料时,要根据闸门类型来选择,闸门类型不同,要使用的涂料也不同,长期浸泡在水中的闸门,需要使用沥青涂料或者环氧涂料进行封闭,干湿交替的金属结构,则需要使用氯化橡胶涂料,长期曝晒于日光下的金属结构,则需要使用铝粉涂料。选择锌料时要确保锌纯度较高,涂料喷涂过程中,工艺要力求完美。

3. 水利闸门金属结构防腐处理质量控制

3.1 表面处理控制

金属结构在进行喷(抛)射的清理除锈之前,应清除焊渣、飞溅、毛刺等附着物,并用砂轮对锐利的切割边缘进行处理。闸门除锈时,喷砂工应穿戴防护用具。作业时,喷嘴到基体金属表面的距离宜保持在100~300mm,喷射方向与基体金属表面法线的夹角以15~20°为宜,处理后应清除表面上的粉尘、碎屑和和磨料。

3.2 涂料涂装,保护质量控制

闸门涂漆前,防腐班必须将基体表面污物、灰尘等清除干净,并充分考虑环境对涂层质量的影响,确定无碍后,才能涂漆。涂装的方法应根据涂料的物理性能、施工条件和被涂的结构的形状进行选择,焊缝和边角部位宜采用刷涂方法进行第一道施工,其余部位应选用高压无气喷涂或空气喷涂。涂装作业应在清洁的环境中进行,避免未干的涂层被灰尘、沙粒污染。涂装的过程中,应进行湿膜外观检查,不得有漏涂、流挂等缺陷,涂层系统各层间的涂覆间隔时间应按涂料制造厂的规定执行,如超过其最长间隔时间,则应将前一涂层打毛后再进行涂装,以保证涂层间的结合力。涂膜在固化前应避免雨淋,曝晒、践踏等。吊装运输及安装过程中应尽量避免对涂层造成损伤,如有损伤应及时进行补涂。涂膜固化后应进行外观检验。表面应均匀一致,无流挂、皱纹、鼓泡、针孔、裂纹等缺陷。

3.3 施工环境控制

施工环境的好坏直接影响施工质量,防腐施工环境主要如下:工作环境的空气相对湿度低于85%或基体金属表面温度不低于露点以上3℃的条件下方可进行;表面的处理和涂装的间隔时间应尽可能缩短,潮湿或工业大气等环境条件下,应在2小时内喷涂完毕;晴天或湿度不大的条件下,最长不应超过8小时。

结语

水闸是水利工程中极为重要的构件之一,其需要要长期的暴露在空气中或者在水底进行工作,运行环境的特殊性决定了其容易受到腐蚀问题的危害,影响其性能,也缩短了其使用寿命,增加了运行的不稳定性及安全风险,需要对其实施各项防腐措施。本文仅从一般的角度分析了水闸金属构件的几项防腐措施,实践的管理中还需要管理人员结合水闸的具体情况合理选择相适应的防腐措施,对腐蚀情况达到良好的预防及控制作用,优化水闸的质量,延长去使用时间,使得水利工程的更加安全稳定,带来良好的经济效益和社会效益。

参考文献:

[1]王晓光.简析我国小型水库管理中的问题和对策[J].河南水利与南水北调,2014(10):55-56.

[2]刘磊,陈亮,汪在芹,李珍,王山峰.水工金属结构水性无机富锌涂料研究进展[J].人民长江,2013(20):61-65.

论文作者:张美

论文发表刊物:《建筑细部》2018年第24期

论文发表时间:2019/6/25

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