水利閘門金屬結(jié)構(gòu)防腐處理技術(shù)

鄭 杰

(新疆伊犁河流域開發(fā)建設(shè)管理局，烏魯木齊830000)

由于水利閘門金屬機(jī)構(gòu)長(zhǎng)期在曝曬、干潮交替、陰暗潮濕、高速水流的沖刷、常蝕水下、水生物的腐蝕、各種漂浮物的沖磨等極為惡劣的環(huán)境下進(jìn)行工作，所以，水利閘門金屬機(jī)構(gòu)極易被銹蝕。為了防止其被銹蝕，就必須對(duì)其進(jìn)行防腐處理。對(duì)于金屬結(jié)構(gòu)的防腐處理技術(shù)獲得了較大的進(jìn)步，目前應(yīng)用最廣泛的主要是在鋼構(gòu)件的表面和空氣水體之間建立保護(hù)膜，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)金屬結(jié)構(gòu)的有效防腐。

1 水利閘門金屬結(jié)構(gòu)防腐處理方法

1.1 涂料保護(hù)法

隨著防腐技術(shù)的不斷推廣，防腐處理方法多樣，應(yīng)用最廣泛的是涂料防腐。這一防腐方法具有適用范圍廣、經(jīng)濟(jì)易行且施工簡(jiǎn)便的特點(diǎn)，因此，在近幾年的防腐處理中，高效且優(yōu)質(zhì)的涂料在水利閘門金屬結(jié)構(gòu)中得到了廣泛的應(yīng)用。同時(shí)，如果對(duì)它的進(jìn)行恰當(dāng)?shù)氖┕すに?，它的保護(hù)周期可以達(dá)到10 a之久。

1.2 陰極保護(hù)法

該項(xiàng)保護(hù)措施主要是對(duì)電解質(zhì)中的金屬進(jìn)行保護(hù)的方法，主要是對(duì)金屬加以陰極電流，加強(qiáng)其陰極化，從而使金屬結(jié)構(gòu)的腐蝕速度降低，此種方法具有切實(shí)可靠且保護(hù)效率高的優(yōu)點(diǎn)，但它也有一定的局限性:首先，與涂料防腐進(jìn)行比較，這種保護(hù)法的成本較高，其次，進(jìn)行腐蝕的介質(zhì)必須具備較大導(dǎo)點(diǎn)量的特點(diǎn)，但是該項(xiàng)技術(shù)擁有自身的局限性，即只是適合于長(zhǎng)期處于水中的金屬結(jié)構(gòu)的防腐處理。

1.3 噴鋁、噴鋅防腐

對(duì)金屬結(jié)構(gòu)噴鋅、噴鋁防腐是目前較為先進(jìn)的金屬防腐措施。它的施工方法是首先在高溫中將鋁線或者鋅絲熔融，與此同時(shí)用壓縮空氣把它吹成霧狀的微粒，再將其噴射到處理后的金屬結(jié)構(gòu)的表面，這樣就能在金屬上形成鋁或鋅的涂層，在達(dá)到陰極保護(hù)的同時(shí)，又隔絕了腐蝕，并且這一涂層的防腐蝕時(shí)間長(zhǎng)，可達(dá)到20 a之久。在鋅和鋁的涂層中加入稀土的成分，可以使其化學(xué)成分和物理性能發(fā)生改變，提高防腐效果。這一方法的局限性在于施工復(fù)雜，成本高，并且投資都是一次性的。

1.4 噴鋁、噴鋅加涂料

在上述的噴鋁和鋅的方法中，通過涂料的使用可以有效的延長(zhǎng)使用壽命，但需要對(duì)噴鋁層或者噴鋅層進(jìn)行封閉。這種方法對(duì)涂料提出了較高的要求，不僅對(duì)涂料的黏度，同時(shí)還需要較高的耐磨性和填充性。在現(xiàn)代的應(yīng)用中，通常是用線材噴鋁或者噴鋅，并且在表面加涂?jī)蓪勇然鹉z漆，這樣做的目的是提高鋼閥門的耐腐性，并延長(zhǎng)其使用壽命。在進(jìn)行涂料的過程中，要根據(jù)閥門的類型選擇合適的涂料。對(duì)整日在日光中曝曬的金屬結(jié)構(gòu)，需要用鋁粉的涂料;對(duì)長(zhǎng)期在水中浸沒的金屬結(jié)構(gòu)，需借助環(huán)氧涂料或者瀝青系列的涂料進(jìn)行封閉;對(duì)經(jīng)常處在干濕交替環(huán)境中的金屬結(jié)構(gòu)，一般應(yīng)用的是氯化橡膠的涂料。需要特別注意的是，為了使這種方法的防腐保護(hù)效果更好，通常來必須保證鋅絲材料中的含鋅量＞99.99%，并且對(duì)噴涂工藝也有很高的要求，做到工藝的完整和恰當(dāng)。

2 水利閘門金屬結(jié)構(gòu)防腐處理方法的選擇

閘門由于位置不同，有的長(zhǎng)期在水下，比如深孔門，所以就要特殊情況特殊對(duì)待，這種情況就比較適合采取噴鍍來保護(hù)金屬，尤其是工程量較大的單位內(nèi)部的金屬結(jié)構(gòu)，則應(yīng)該用噴鋁，噴鋅再加涂料的辦法來防腐。在涂料這方面隨著科技的發(fā)展，各種新型高質(zhì)量的涂料不斷被研發(fā)，解決了許多方面的困難，由于其前期投資少，而且防腐周期長(zhǎng)，因此得到了廣泛的應(yīng)用。

根據(jù)長(zhǎng)期的時(shí)間，在近幾年中對(duì)各中小型閘門的實(shí)地考察研究，筆者將簡(jiǎn)要論述幾種優(yōu)質(zhì)涂料，主要有以下4種:

1)環(huán)氧富鋅底漆。這種涂料對(duì)水利閘門的表面處理要求很高，而且該涂料的防銹能力非常好，而且它的化學(xué)保護(hù)更能也很強(qiáng)，使它的使用范圍廣泛。

2)紅丹環(huán)氧清漆。這種涂料對(duì)水利閘門的表面處理要求一般，但該漆物理性能很好，具有優(yōu)異的耐水性，附著力好，機(jī)械性能好，可常溫固化。適用于濕熱及經(jīng)常接觸水的鋼鐵表面，做防銹底漆或噴在富鋅底漆上，具有優(yōu)異的防腐性能。

3)氯化橡膠。這是一種高性能的涂料，所以對(duì)水利閘門的表面處理要求也比較高，耐日光老化;干燥快，施工基本不受季節(jié)限制;對(duì)鋼鐵有良好的黏合力;防腐性能非常好;而且無論使用和維修都非常方便。

4)環(huán)氧瀝青漆。對(duì)水利閘門的表面處理要求不高。具有良好的耐化學(xué)性，附著力很強(qiáng)，機(jī)械性能好，封閉性好等優(yōu)點(diǎn);但是缺點(diǎn)也很明顯，比如易龜裂甚至粉化，對(duì)光尤其不穩(wěn)定。

3 水利閘門金屬結(jié)構(gòu)防腐措施的質(zhì)量控制

3.1 鋼閘門的表面處理

鋼閘門的表面處理主要有化學(xué)除銹、噴砂除銹和人工除銹這三種。其中，人工除銹的施工工藝最為簡(jiǎn)單，但其質(zhì)量差、工效低同時(shí)勞動(dòng)強(qiáng)大較大。噴砂除銹的質(zhì)量好且效率高，并能很好的與涂料結(jié)合。但腰注意砂料最好選用粒徑0.5～1.5 mm的石英砂，且噴砂除銹所用的空氣壓力，要保持在441.3～588.4 kPa的范圍內(nèi)，噴射角度要在45°～80°，噴射距離15～30 cm。化學(xué)除銹一般用水、烏洛托品和鹽酸配制除銹膏，其施工工藝不是很復(fù)雜，效果也很好，但處理后表面太光滑，需對(duì)涂層銹蝕進(jìn)行多次處理才能與涂料結(jié)合好。

如果水利工程的閘門較多，且除銹面積大，這就需要借助噴砂除銹的方法，而如果情況相反，即閥門較少，并且交通不便時(shí)，通常是綜合運(yùn)用人工除銹和化學(xué)除銹的方法。如果要清理新結(jié)構(gòu)的舊漆、浮繡或者氧化皮則應(yīng)選用化學(xué)除銹。

3.2 涂料噴涂

在涂料施工中主要有2種方法，即噴涂和刷涂。

1)涂刷法。首先要求工人事先調(diào)好涂料的黏稠度，確保防腐效果的大小。印版而言，稠度對(duì)涂膜的遮蓋力和厚度有著重要的影響，而涂膜的厚度在很大程度上決定了防腐蝕的效果。因此，工人在施工時(shí)一定要嚴(yán)格按照涂料的說明書來配置，以保證涂料的效力。防腐涂料還應(yīng)該是呈細(xì)顆粒狀，如果顆粒太祖的話，會(huì)使涂層出現(xiàn)麻點(diǎn)，針孔等現(xiàn)象，給涂料效果造成巨大影響。在涂刷的操作手法上，當(dāng)進(jìn)行垂直涂刷時(shí)，要注意涂刷工作的流程，堅(jiān)持從上往下刷，并且在水平涂刷的過程中，涂刷的方向要與光線照射的方向一致，確保涂刷時(shí)涂膜薄厚均勻，有效的黏著，并且外表美觀，沒有氣孔，無遺漏，表面光滑。而且如果要進(jìn)行兩層涂料的話，一定要按照涂料鏟平的說明操作。涂刷時(shí)要選擇在氣候干燥，陽光不要太強(qiáng)烈的晴天進(jìn)行。注意防風(fēng)，防塵，以免對(duì)未干的涂料造成影響，施工人員也應(yīng)當(dāng)注意保護(hù)自身健康，要佩戴好口罩，眼鏡，手套等保護(hù)工具。

2)噴涂法。噴涂法比人工刷涂的工效高5～10倍，如果涂膜的質(zhì)量較好，可以更快的揮發(fā)厚漿涂料和干涂料。一般需要噴涂4道，對(duì)涂層的厚度也有較高的要求，必須將其控制在150～250 μm。與此同時(shí)，在噴涂前需要將涂料過120～140目銅絲篩，進(jìn)而取出粗皮;同時(shí)要保證涂料的黏度在25℃，在15～28 s，涂4披;并且保持空氣壓力在 294～490 kPa;噴漆的工作人員要加強(qiáng)對(duì)漆膜表面的防護(hù)。使其保持潔凈、光亮且均勻，沒有針孔、桔皮、結(jié)疤、流掛等缺陷。其他的均與刷涂法是相同的。

3.3 其他注意事項(xiàng)

在惡劣天氣如霧、雨天、濕潤(rùn)以及霜露等時(shí)，涂層的結(jié)合力相對(duì)來說較低，因此施工必須進(jìn)行時(shí)間的選擇，避免雨天等惡劣天氣的影響。在涂料完成以后，等干燥一段時(shí)間后，進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)再確定，干燥的時(shí)間短會(huì)使涂料的防腐效果降低，但是時(shí)間過長(zhǎng)會(huì)對(duì)施工的進(jìn)度產(chǎn)生很大的影響。

4 結(jié)語

水利閘門金屬結(jié)構(gòu)的防腐處理在水利工程中是一項(xiàng)非常重要的環(huán)節(jié)，它關(guān)系到整個(gè)水利工程的安全性能以及使用壽命。所以，在施工中一定要嚴(yán)格執(zhí)行和檢查各項(xiàng)程序，這是保證施工質(zhì)量的重要手段。水利閘門金屬結(jié)構(gòu)防腐處理得當(dāng)就可以保證構(gòu)件的使用周期，這樣才能達(dá)到增產(chǎn)減耗的目的。

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