水利水電工程金屬結(jié)構(gòu)腐蝕分析與研究

李采文 石營(yíng)

摘 要：因?yàn)樗姽こ探饘俳Y(jié)構(gòu)其所處的環(huán)境條件、所受到的腐蝕介質(zhì)各有不同，因此，所造成的腐蝕形態(tài)也具有較大的差異性，而這就需要在防腐工作中做好腐蝕檢測(cè)工作，并采取有效的防腐措施，從而提高水利水電工程金屬結(jié)構(gòu)的防腐蝕質(zhì)量，延長(zhǎng)水利水電工程金屬設(shè)備的使用年限。該文筆者結(jié)合個(gè)人實(shí)踐工作經(jīng)驗(yàn)與相關(guān)參考文獻(xiàn)，就水利水電工程金屬結(jié)構(gòu)腐蝕檢測(cè)進(jìn)行粗淺探討，提出幾點(diǎn)防腐蝕方法，以期為不斷提高防腐蝕的科技含量做有益的參考。

關(guān)鍵詞：水利水電 金屬結(jié)構(gòu) 腐蝕檢測(cè) 防腐蝕 質(zhì)量

中圖分類號(hào)：TU39 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2016）03（c）-0047-02

正是因?yàn)樗姽こ讨械脑S多金屬結(jié)構(gòu)，常年處于非常惡劣的腐蝕環(huán)境之中，受到諸多化學(xué)和物理綜合因素的共同作用，也就造成了許多金屬結(jié)構(gòu)出現(xiàn)了十分嚴(yán)重的腐蝕。而一旦水利水電工程金屬受到腐蝕損傷，那么其構(gòu)件的截面面積勢(shì)必會(huì)有所減少，應(yīng)力則會(huì)有所提高，進(jìn)而造成整個(gè)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度以及剛度的不斷下降，從而降低整個(gè)金屬結(jié)構(gòu)的承載能力，嚴(yán)重影響到金屬設(shè)備的正常使用。所以，如何做好水利水電工程金屬結(jié)構(gòu)的防腐蝕工作則顯得尤為重要。以下筆者即結(jié)合個(gè)人實(shí)踐工作經(jīng)驗(yàn)與相關(guān)參考文獻(xiàn)，從水利水電工程金屬結(jié)構(gòu)的腐蝕檢測(cè)方法、防腐蝕處理方法入手展開(kāi)探討，以期通過(guò)筆者的粗淺闡述能夠?yàn)椴煌母g形態(tài)提供相應(yīng)準(zhǔn)確的防腐處理手段，從而提高防腐蝕質(zhì)量。

1 水利水電工程金屬結(jié)構(gòu)的腐蝕檢測(cè)

眾所周知，絕大多數(shù)的水利水電工程金屬結(jié)構(gòu)往往長(zhǎng)期處于水下或者是潮濕的環(huán)境之中，也就造成了水利水電工程金屬結(jié)構(gòu)會(huì)受到各種污染物的污染與腐蝕，因此，其金屬構(gòu)件表面勢(shì)必也會(huì)常年附著許多的雜物。所以，在對(duì)其進(jìn)行腐蝕檢測(cè)之前，必須對(duì)金屬構(gòu)件表面進(jìn)行合理的處理。首先，應(yīng)該采用水沖洗法，也就是說(shuō)要將構(gòu)件表面所附著的雜物沖洗掉，然后再用鋼絲刷或者是刮刀對(duì)構(gòu)件表面的鐵銹、附著物進(jìn)行刮除，再用軟布將構(gòu)件的表面擦拭干凈，之后再進(jìn)行腐蝕檢測(cè)。

尤其是通過(guò)分析，我們可以看到，常年運(yùn)行的水利水電工程金屬結(jié)構(gòu)往往在不同程度之上都存在著銹蝕。而一旦金屬構(gòu)件發(fā)生了銹蝕，那么其截面面積勢(shì)必會(huì)有所減小，應(yīng)力則會(huì)有所提高，進(jìn)而對(duì)整個(gè)金屬的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、剛度有所降低，影響到金屬結(jié)構(gòu)的整體運(yùn)行安全。而通過(guò)銹蝕檢測(cè)，可以確定構(gòu)件的蝕余厚度和銹蝕速率，并為結(jié)構(gòu)應(yīng)力計(jì)算和安全評(píng)估提供必要的數(shù)據(jù)。腐蝕檢測(cè)主要檢測(cè)構(gòu)件的腐蝕部位及其分布狀況；嚴(yán)重腐蝕面積占構(gòu)件表面積的百分比；遭受腐蝕損壞構(gòu)件的蝕余截面尺寸；蝕坑（或蝕孔）的深度、大小和密度等。

而正是因?yàn)樵诓煌沫h(huán)境之下，水利水電工程金屬結(jié)構(gòu)所遭受到的腐蝕也是不盡相同的，所以，在進(jìn)行腐蝕檢測(cè)的過(guò)程中，我們必須要根據(jù)實(shí)際的腐蝕性質(zhì)，采取不同的腐蝕檢測(cè)方法。一般來(lái)講，在水利水電工程金屬腐蝕檢測(cè)過(guò)程中，最為常見(jiàn)的方法有：超聲波測(cè)厚儀直接測(cè)量法、橡皮泥法、割取試件法。同時(shí)，采用焊縫檢驗(yàn)尺或特制的游標(biāo)卡尺進(jìn)行銹蝕深度測(cè)量，腐蝕曲線法和配合照片也是最直觀和最常用的輔助方法。而在實(shí)際的腐蝕檢測(cè)中，具體需要采用哪種檢測(cè)方法，則必須要根據(jù)金屬結(jié)構(gòu)的腐蝕情況，施工現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際條件予以確定。

2 對(duì)水利水電工程金屬結(jié)構(gòu)的防腐蝕方法及其質(zhì)量控制的分析

2.1 水利水電工程金屬結(jié)構(gòu)的防腐蝕方法

對(duì)于水利水電技術(shù)結(jié)構(gòu)而言，防腐蝕工作儼然是一項(xiàng)關(guān)系到金屬設(shè)備使用壽命的重要措施，因此，在水利水電工程施工中必須給予足夠的重視。而通過(guò)實(shí)例分析，我們可以得知，要想做好水利水電工程金屬結(jié)構(gòu)的防腐蝕工作，就必須以預(yù)防為主、治療為輔，采取防治相結(jié)合的辦法。也只有如此，才能夠提高防腐蝕質(zhì)量。而結(jié)合目前我國(guó)水利水電金屬結(jié)構(gòu)的實(shí)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(jìn)行均勻涂抹，形成一層薄膜，進(jìn)而將金屬結(jié)構(gòu)保護(hù)隔離起來(lái)，使其無(wú)法與外界的腐蝕因素相互接觸，從而達(dá)到防止閘門腐蝕的根本目的。尤其是該防腐蝕方法在實(shí)際的施工過(guò)程中，施工簡(jiǎn)單且費(fèi)用較低，因此常常被予以使用。但由于其保護(hù)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(jìn)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(xué)活動(dòng)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(xué)性質(zhì)比鐵元素活潑，故對(duì)鋼鐵具有雙重保護(hù)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(zhì)隔離開(kāi)來(lái)；另一方面，當(dāng)涂層遭到破壞時(shí)，涂層可與基體構(gòu)成腐蝕微電池，從而發(fā)揮犧牲陽(yáng)極類型的陰極保護(hù)作用。由于金屬熱噴涂防腐蝕效果較好，因此保護(hù)周期較長(zhǎng)，一般為15年左右，效果好的可達(dá)到25年以上。而正是因?yàn)樵摲椒ň哂休^好的保護(hù)性，所以，該防腐方法目前被廣泛應(yīng)用在水利水電工程之中。

第三，采取電化學(xué)防腐蝕方法。電化學(xué)防腐蝕的實(shí)質(zhì)就是使被保護(hù)的金屬結(jié)構(gòu)通過(guò)電流進(jìn)行極化處理，從而達(dá)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(xué)防腐分為陰極保護(hù)、陽(yáng)極保護(hù)兩種。一般來(lái)講，在水利水電閘門上多使用的是陰極保護(hù)方法。

在實(shí)際的水利水電金屬結(jié)構(gòu)的防腐工程上，應(yīng)該結(jié)合實(shí)際情況與環(huán)境條件，將上述幾種防腐蝕方法結(jié)合在一起進(jìn)行使用，進(jìn)而達(dá)到更好的防腐蝕效果。

2.2 提高水利水電工程金屬結(jié)構(gòu)的防腐蝕質(zhì)量

要想提高水利水電工程金屬結(jié)構(gòu)的防腐蝕質(zhì)量，還必須要從金屬結(jié)構(gòu)的施工設(shè)計(jì)階段入手進(jìn)行細(xì)化處理，進(jìn)一步增強(qiáng)金屬結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的科學(xué)合理性、提高金屬結(jié)構(gòu)防腐蝕工藝的嚴(yán)謹(jǐn)性與經(jīng)濟(jì)合理性，從而不斷地提高水利水電工程金屬結(jié)構(gòu)的防腐蝕質(zhì)量。

第一，在設(shè)計(jì)金屬結(jié)構(gòu)時(shí)，就必須將防腐蝕設(shè)計(jì)包含進(jìn)去，從而避免因?yàn)榻饘俳Y(jié)構(gòu)使用過(guò)程中而造成的腐蝕或難以進(jìn)行防腐蝕施工的結(jié)構(gòu)形式，從而切實(shí)做好結(jié)構(gòu)防腐蝕工作。

第二，要合理、明確地對(duì)設(shè)計(jì)工藝進(jìn)行制定，從而對(duì)水利水電工程施工進(jìn)行指導(dǎo)并且對(duì)其質(zhì)量進(jìn)行檢查。同時(shí)，制造單位與防腐蝕施工單位也應(yīng)該進(jìn)行合理的配合工作，從而避免金屬結(jié)構(gòu)構(gòu)件在成形后無(wú)法進(jìn)行防腐處理。

第三，應(yīng)采取最先進(jìn)的防腐蝕技術(shù)、最佳的防腐蝕配套體系、最優(yōu)質(zhì)的防腐蝕材料、最科學(xué)的涂裝工藝如新的快速凝固方法——霧化噴射成型技術(shù)，將該技術(shù)應(yīng)用于水工金屬結(jié)構(gòu)的防腐處理后，取得了顯著的防腐耐磨效果并與高性能的環(huán)保技術(shù)相結(jié)合。

3 結(jié)語(yǔ)

正是因?yàn)樗姽こ探饘俳Y(jié)構(gòu)的形狀各異且所處環(huán)境條件極為不同，因此，能夠造成的腐蝕形態(tài)也具有較大的差異性。而要想準(zhǔn)確地反映出水利水電工程金屬結(jié)構(gòu)的現(xiàn)狀及其使用壽命，就必須進(jìn)一步強(qiáng)化防腐意識(shí)，增強(qiáng)對(duì)各項(xiàng)防腐工作的研究，在根本上提高水利水電工程金屬結(jié)構(gòu)防腐技術(shù)，從而為水利水電工程金屬結(jié)構(gòu)設(shè)備的穩(wěn)定應(yīng)用及進(jìn)一步延長(zhǎng)其使用壽命奠定基石。而這也正是筆者通過(guò)該文的粗淺闡述想為廣大同行闡述與分析的要點(diǎn)所在。

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