關于水工鋼閘門防腐探究

王曉萃

摘 ? ?要：水利工程中，鋼閘門經常發(fā)生的腐蝕現(xiàn)象，大大縮短了鋼閘門的使用壽命，并嚴重影響了其功能的發(fā)揮。如此一來，利用防腐技術對鋼閘門進行相應的處理是非常必要的。在這種背景下，文章就對水工鋼閘門的使用現(xiàn)狀以及防腐技術進行簡要的探討，希望對水利工程的建設有所幫助。

關鍵詞：水利工程;水工鋼閘門;防腐處理

1 ?鋼閘門概況

鋼閘門作為水利工程中一個重要的組成部分，一般能夠占到工程總造價的10%～30%，在有些江河治理的工程上還會占據(jù)一半以上的成本，因此，鋼閘門的質量直接關系到整個水利工程運行，也是對周邊及下游人民生命財產安全的重要保障。閘門按構造和動作特征可分：平面閘門、弧形閘門、人字門等。平面閘門由于其構造簡單，便于制作、安裝、運輸、檢修和維護，互換性好等優(yōu)點，普遍用于工作閘門、事故閘門和檢修閘門?；⌒伍l門不設門槽，不影響孔口水流流態(tài)，不易產生空蝕破壞，局部開啟條件好，需要的啟閉力小，因此常用于工作閘門。

2 ?水工鋼閘門防腐蝕現(xiàn)狀分析

2.1 ?涂料保護

目前在水利工程中應用最廣泛的防腐技術就是涂料保護的方式，這種方式工件簡單，方便操作，而且基本不受作業(yè)環(huán)境的限制，使用成本較低。但是由于水域的破壞，造成閘門腐蝕的因素也越來越多，因此這種傳統(tǒng)的保護方式已經不能滿足鋼閘門的防腐需求。

2.2 ?噴金屬與涂料聯(lián)合保護

簡單的涂層防護不能達到較理想的防腐效果，隨著技術進步，人們發(fā)現(xiàn)噴金屬與涂料聯(lián)合的工藝能夠增強涂層的封閉效果，防腐效果要遠遠好于簡單的涂層，對鋼閘門的防護時間更長久，延長了鋼閘門的使用壽命。但是這種方式所需的作業(yè)與維護成本較高，需要投入的資金相對更多。另外，選取這種防護方式需要在特定的環(huán)境下進行作業(yè)，普通的環(huán)境不能達到理想的防護標準從而會降低防腐蝕效果。

2.3 ?犧牲陽極塊與涂料聯(lián)合保護

犧牲陽極塊應用在防腐技術上，主要是它能夠提供金屬所需的電子，這樣會阻斷電離子與金屬相互作用的途徑。與此同時，涂料不僅阻礙了金屬與水的直接接觸還會不斷減少電流的刺激。采用這種方法對金屬的防腐蝕效果特別理想，只是成本較高，而且在維護時也存在一定的難度。

3 ?水工鋼閘門防腐原理

3.1 ?絕緣覆蓋層

金屬被腐蝕的快慢跟防腐層的密封效果有很大關系。工程人員在確定選用防腐方式前，應當將水對金屬的電化學腐蝕的相關數(shù)值進行準確計算，從而作為防腐方式選擇的依據(jù)。絕緣覆蓋層只能保護涂層覆蓋的部分，而裸露在外的金屬依然存在被腐蝕的問題。

3.2 ?陰極保護

上文提到的犧牲陽極塊就屬于陰極保護中最常用的方式之一，它可以使形成的腐蝕電池中的電位轉移，消除兩極之間的電位差，減低金屬腐蝕的幾率，這種陰極保護的方式通常稱作主動防腐。但是這種防腐技術至適用于有水的環(huán)境中，在大氣中是不會起到防護作用的。

3.3 ?聯(lián)合保護

防腐的方式有多種，但是僅依靠單一的方式完成金屬的防護往往起不到良好的效果，還會增加施工的作業(yè)量。因此，多種方式聯(lián)合使用，比如涂層與陰極保護相結合的方式，可以對鋼閘門實現(xiàn)雙重保護，防腐效果自然更加理想。

4 ?水工鋼閘門防腐工程施工技術措施分析

4.1 ?水工鋼閘門防腐施工工藝技術流程

當對鋼閘門的防腐工作進行具體實施時，必須嚴格遵守相關的工藝標準，首先的準備工作就是對作業(yè)所需的設備進行搭建，然后對鋼閘門的表面進行預除銹的操作，緊接著要按照工藝要求進行防銹、封閉的噴涂，保證施工質量，最后進行高標準的驗收。在防腐的施工作業(yè)時，要特別注意壓縮空氣的指標要求，保障壓縮空氣的純度與干燥性符合工藝的要求，另外還應當盡量避免雨水天氣的施工作業(yè);在進行噴鋅、噴砂的作業(yè)時對壓力參數(shù)的選取也有一定的要求，通常情況下噴砂作業(yè)選取0.65MPa～0.75MPa的壓力參數(shù)，而噴鋅作業(yè)選取0.5MPa～0.65MPa的壓力參數(shù)，并且在噴鋅作業(yè)時對空氣的溫度、濕度也有一定的要求，一般要求溫度≤10℃，濕度≤85%;鍍鋅防銹時要在鋼閘門的橫向、豎向結構中交叉均與的噴涂，而且至少要重復兩遍。另外，進行水封打孔的操作時，嚴格確定打孔位置，而且要將打孔的實際誤差控制在2mm以內，打孔之后還要采用生膠熱壓的方法增強膠合度，對接頭采取熱壓處理，避免其表面不平整的現(xiàn)象發(fā)生。

4.2 ?水工鋼閘門防腐施工質量控制

防腐施工后還要對作業(yè)的質量進行驗收，保障防腐施工達到預期效果。該階段主要從除銹效果以及防銹涂層的厚度兩方面進行評價。嚴格檢查鍍鋅層的實際厚度，在質量控制以及驗收時，主要是對閘門除銹效果以及防銹涂層的實際厚度進行檢查，同時還需要對鍍鋅層的實際厚度進行嚴格的質量檢查，利用噴砂清除鋼閘門表層附著的鐵銹以及油漆涂層和油脂等污染物，保證鋼閘門表面的光潔。按照防銹施工的進度，在進行除銹作業(yè)時要維持表面粗糙度在60-100μm的范圍內，另外為了銜接好施工的每個階段，在每次鍍鋅操作時都應該進行一次除銹的過程，質量通過之后再進行鍍鋅作業(yè)。實際施工時還可以采用目測法評價施工效果，12h后再進行防銹的階段。

4.3 ?水工鋼閘門防腐工程施工進度

通常來說，以上幾種防腐蝕方法都能起到較理想的效果，施工的周期一般在27d左右。其中前5d為設備搭建等準備階段，最后的設備拆除和現(xiàn)場清理通常只需要2d，還有10d的時間對水封進行安裝調試。如此一來，實際的防銹施工作業(yè)只有17d，這其中還有10d的交叉作業(yè)進行噴鋅防銹，施工進度比較容易控制。

4.4 ?水工鋼閘門質量檢查驗收

（1）完成噴砂作業(yè)后，要檢驗施工的質量，最重要的是鋼閘門的表面粗糙度、光潔度的檢查，其中的細節(jié)問題是要檢查施工過程中噴涂難度較大的部位，如果不合要求還要進行人工補噴。（2）對鋼閘門的表面粗糙度以及光潔度進行檢查時，要滿足一定的光照和溫度，盡量不用手直接接觸金屬表面，檢查要仔細、全面。（3）對這兩方面進行檢查時要滿足技術工藝的要求，通常情況下粗糙度為Ry=60-100μm，光潔度應該為Sa2.5，所以在實際檢查中一般會借助放大鏡，只有當這兩方面都滿足工藝要求后才可以通過驗收。

總而言之，水工鋼閘門在水利工程的建設與應用中發(fā)揮著重要的功能，因此對鋼閘門的保護應當引起每位工程人員的重視。工程人員在進行防腐工作時，要結合實際準確勘測外部影響因素，進行科學合理的防腐設計，選擇陰極保護、涂層、鍍鋅或多種方式結合，最大限度的增強防腐的效果，還要進行定期的維護保養(yǎng)，確保鋼閘門的使用壽命最大化。

參考文獻：

[1] 王超杰.水電站水工閘門運行事故及對策分析[J].科學技術創(chuàng)新，2017（30）：30～31.

[2] 佚名.弧式水工鋼閘門銹蝕影響有限元模擬及分析[J].中國水能及電氣化，2019（1）：53+67～69.

[3] 趙林章，董洪漢，李頻等.淡水環(huán)境中水工鋼閘門腐蝕機理及影響因素研究[J]. 江蘇水利，2018（3）：6～10.

[4] 鄭圣義，俞人杰，滕楷.鋼閘門定輪存在銹坑時輪軌接觸的有限元分析[J].人民黃河，2017（4）：99～103.

[5] 高志萌，楊勇.水工鋼閘門腐蝕分析及防腐處理技術研究[J].珠江水運.

[6] 朱曉峰，趙鵬，賈云飛，et al.水工鋼閘門腐蝕因素分析及防腐措施探討[J].北京水務，2013（1）.