水利水電工程金屬結構腐蝕分析與研究

陳 飛

水利水電三門峽防腐工程有限公司

水利水電工程金屬結構腐蝕分析與研究

陳 飛

水利水電三門峽防腐工程有限公司

水利水電工程金屬結構的腐蝕的研究，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(jīng)濟效益，因此進一步加強對其的研究非常有必要。在實際應用中需要進一步強化防腐意識，增強對各項防腐工作的研究，在根本上提高水利水電工程金屬結構防腐技術，從而為水利水電工程金屬結構設備的穩(wěn)定應用及進一步延長其使用壽命奠定基石?；诖吮疚姆治隽怂姽こ探饘俳Y構腐蝕。

水利水電工程；金屬結構；腐蝕

1 、水利水電工程金屬結構腐蝕的影響因素

1.1 大氣污染物對于金屬結構的腐蝕作用

目前國內(nèi)霧霾大范圍頻發(fā)，對暴露在大氣中的金屬結構造成不小的傷害。霧霾主要組成是二氧化硫、氮氧化物和可吸入顆粒物這三項。當金屬表面覆蓋來自大氣的顆粒物或生成易溶的物質時，大氣中的水分就會優(yōu)先凝聚，這叫化學凝聚作用，從而加大金屬腐蝕速度。另一方面，霧霾中二氧化硫、氮氧化物溶于水后即為酸性，同時還增加了表面液膜層的電導，金屬在酸性條件下往往腐蝕速率很快。霧霾中的可吸入顆粒雖然既非腐蝕性，又不吸附腐蝕性物質，但因容易凝聚水分導致金屬形成氧濃差的局部腐蝕。

1.2 濕度對于金屬材料的腐蝕

水工金屬結構的使用環(huán)境往往濕度較大，對于金屬所產(chǎn)生的腐蝕是不可避免的。在水分子與金屬材料的表面發(fā)生接觸時，不僅會在材料的表面加速金屬材料表面的化學反應，而且還會沿著金屬分子的縫隙深入到金屬的內(nèi)部，對于金屬的內(nèi)部造成破壞。其中，還包括鋼結構自身對于水分的吸收租用也會加速腐蝕的過程。因此，在進行鋼結構的建設時，施工人員應該除去金屬表面的吸濕的物質，避免水分的滲入。

1.3 溫度對于金屬材料腐蝕的影響

對于空氣的溫度來說，溫度的變化本身是不會對于金屬材料的表面造成腐蝕，它所能夠影響的只是金屬材料對于水分的吸收能力，溫度的變化，在一定程度上能夠減少或者是增加金屬材料表面的水分的積累，同時，也會隨之影響某些腐蝕性元素的沉積。在溫度較高或者是濕度較大的天氣環(huán)境之下，腐蝕會變得更加嚴重。

金屬結構腐蝕的原因還有很多，如氣蝕，磨蝕等，需要做更多的深入的研究才能找到更加完善的解決方法。

2 、水利水電工程金屬結構的防腐蝕方法

結合目前我國水利水電金屬結構的實際工作環(huán)境以及其所受到的腐蝕特性，可以采取以下幾種防腐蝕方法。

第一，采取涂料防腐蝕方法。涂料防腐蝕方法就是將密封性的涂料在閘門之上進行均勻涂抹，形成一層薄膜，進而將金屬結構保護隔離起來，使其無法與外界的腐蝕因素相互接觸，從而達到防止閘門腐蝕的根本目的。尤其是該防腐蝕方法在實際的施工過程中，施工簡單且費用較低，因此常常被予以使用。但由于其保護周期較短，有的是3～4年，有的是6～9年，很少有10年以上的，所以采用涂料防腐蝕方法要定期進行檢查與替換。

第二，采取金屬熱噴涂防腐蝕方法。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：一方面像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(fā)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年左右，效果好的可達到25年以上。而正是因為該方法具有較好的保護性，所以，該防腐方法目前被廣泛應用在水利水電工程之中。

第三，采取電化學防腐蝕方法。電化學防腐蝕的實質就是使被保護的金屬結構通過電流進行極化處理，從而達到防腐蝕的根本目的。尤其是根據(jù)極化的不同極性，又可將化學防腐分為陰極保護、陽極保護兩種。一般來講，在水利水電閘門上多使用的是陰極保護方法。

在實際的水利水電金屬結構的防腐工程上，應該結合實際情況與環(huán)境條件，將上述幾種防腐蝕方法結合在一起進行使用，進而達到更好的防腐蝕效果。

3 、提高水利水電工程金屬結構的防腐蝕質量

3.1 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。

3.2 提高水利水電工程金屬結構的防腐蝕質量。提高水利水電工程的防腐蝕質量，要從設計、制造、施工、一直到運行維護形成鏈條。設計環(huán)節(jié)針對使用環(huán)境做好合理的防腐配套方案，某些做防腐有困難的部位，在保證設計強度和壽命的條件下要考慮采用易排水且不易腐蝕的結構。施工環(huán)節(jié)嚴格按照設計要求及防腐工藝規(guī)程進行防腐施工。運行維護環(huán)節(jié)將實際腐蝕情況反饋給設計單位，適當縮短或延長防腐周期。只有這樣才能有效控制腐蝕的質量。

3.3 金屬結構檢測質量。檢測質量是對金屬結構產(chǎn)品進行有效的檢測，是保障產(chǎn)品質量的重要環(huán)節(jié)，是質量管理中最基本的工作。在進行檢測質量控制時，企業(yè)必須具備檢測的必要設備和技術，有一個完善的質量檢測組織機構，人員配備齊全。這個環(huán)節(jié)的工作內(nèi)容主要是負責對金屬結構產(chǎn)品進行質量檢測控制，控制內(nèi)容包括焊縫探傷，進行金相、理化和計量等，然后按照相應的控制環(huán)節(jié)和控制點實施檢測控制。

3.4 運行管理部門應加強日常管理和維護保養(yǎng)，及時清理構件上的淤積物，對損傷或銹蝕的部位應進行及時的補涂。根據(jù)實際腐蝕情況制定合理的防腐蝕方案及防腐蝕周期，防腐蝕效果可顯著提高。

3.5 應強化標準意識，嚴格按規(guī)范進行防腐蝕施工和質量檢查；加強行業(yè)管理，強化職業(yè)培訓，提高施工隊伍的素質；實行工程監(jiān)理制度，對防腐蝕施工全過程進行監(jiān)督。

總之，為了在一定程度上提升我國水利水電工程的安全性能以及施工的質量，需要從設計制造到施工再到運行維護共同努力，從而提高防腐蝕質量。

[1]彭小玲，付卉.淺談幾種常用金屬的腐蝕機理和抗腐蝕性能[J].江西水利科技，2008，01：69-70+74.

[2]林新建.水工金屬結構防腐蝕探討[J].廣東科技，2013，14：116+71.