水工鋼閘門防腐的方法及優缺點

楊 華，葉蘭華

江蘇省淮沭新河管理處，江蘇淮安 223005

1 概述

水工鋼閘門長期處于干濕交替、浸沒水下、鹽霧大氣、日光照射以及高速水流等惡劣的工作條件中運行，極易發生腐蝕。鋼材的腐蝕，不斷地削弱結構，降低承載強度，嚴重的會影響工程的安全運用。因此，為了延長鋼閘門的使用年陰，保證結構的完整與安全運用，必須及時妥善的予以保護。

2 水工鋼閘門防腐的方法及優缺點

目前，我國常用于鋼閘門防腐蝕的措施有涂料保護、金屬噴涂保護和外加電流陰極保護等。現將各種防腐方法的優缺點簡述如下。

2.1 涂料保護

涂料是涂裝于物體表面，結成具有保護、裝飾和特種功能的薄膜材料。隨著我國涂料工業的發展，它不僅包括油漆，還包括其它涂料。因而，它是油漆和其它涂料的統稱。

涂料保護是最古老的防腐方法，至今還是被廣泛地采用。涂料保護層可以把鋼鐵和電解質溶液及空氣隔離開來，從而阻止腐蝕的發生與發展，這種方法的特點是：

1）涂料采用性能良好的品種，加上精良的施工工藝，可以更好的的保護鋼閘門。特別是采取涂料與噴鋅、涂料與外加電流陰極保護、磷化處理與涂料相互配合等聯合保護措施，使得保護能力得到了很大的提高；

2）對于比較復雜的結構表面，涂料保護適應性較好，可以使結構表面得到良好的涂層。這是其它保護方法所比較難做的；

3）對于結構因溫度變化或受力作用而引起的變形，涂料的涂層具有一定的柔韌性，能適應并能在振動等不利的工作條件下不發生裂縫、脫落和破壞；

4）涂料保護的價格較便宜，材料也充足，施工起來相對簡單，易于掌握，有一定的裝飾作用，使結構外觀更加好看。

但涂料保護也存在一些問題：

1）目前防腐涂層的抗水、防滲、機械強度以及抗老化性能都還沒有達到很高的程度，加上施工工藝尚不完善，往往沒有最充分地發揮涂料應有的保護作用，在保護過程中常出現涂層早期損壞或結構早期腐蝕的現象，因此涂料保護時間不是太長；

2）水工鋼閘門防腐蝕涂層厚度要求是比較嚴格的，為了確保達到要求的厚度，一般都得涂裝數道，每道涂層除需一定施涂時間外，還需要一定的干燥或固化時間，所以涂料保護的施工周期較長；

3）有些涂料中部分顏料、基料及溶劑中具有毒性和刺激性物質，涂裝過程中或在涂層上進行火工作業時，還會放出有害氣體，對人體健康有一定的影響，因而在涂料施工中，應做好勞動保護。

2.2 噴鋅保護

噴鋅保護是另一種相對有效的保護措施，它對鋼鐵具有雙重的保護作用，一方面能象涂料一樣起著覆蓋保護作用，將鋼鐵基本與水和空氣隔離開來；另一方面，當鍍層有孔隙或局部鍍層遭受破壞，而水與鋼鐵接觸時，鋅鍍層與基體就會構成腐蝕電池。在這個電池里，鍍層成為陽極，鋼鐵成為陰極，這樣就以鋅鍍層的溶解產生保護電流來阻止鋼鐵的腐蝕，從而發揮犧牲陽極類型的陰極保護作用，它需要通過專用設備將鋅絲溶融噴射到結構表面上，成為鋅鍍層。這種方法的特點是：

1）它是一種治本的措施，保護周期長。具有雙重保護作用，噴鍍厚度達到0.2mm～0.3mm鋅保護層，鋼鐵結構在二三十年內不發生嚴重腐蝕。如在鍍層表面再加涂料封閉孔隙，則保護效果會更好；

2）鋅鍍層有一定韌性，與鋼鐵基體之間具有的附著很好，當結構受力變形、熱脹冷縮及振動等情況，鍍層不會發生翹皮、脫殼；

3）當鋼結構在水中受到泥沙、雜物、波浪的沖擊和磨損，鋅鍍層具有一定的抗沖擊、抗磨損的能力，能使得其不受破壞。

噴鋅保護尚存在一些問題：

1）噴鋅施工要求有專用設備，操作比較復雜，要求比較嚴格。噴鍍前要對結構表面進行徹底的噴砂處理；

2）需要消耗一定數量的鋅材；

3）造價相對較高；

4）施工過程中，對人體有一定的影響，有鋅蒸汽，蒸發熱及氧化鋅粉末產生，所以要加強勞動保護。

3 外加電流陰極保護與涂料聯合保護

外加電流陰極保護是電化學防腐蝕措施的一種，陽極布置合理，結構表面電位調節到合適的范圍內，保護結構的效率高，是一個治本的方法。

其保護的特點是：

1）保護周期比單獨使用涂料保護大大延長，在水工閘門上運用已有幾十年的實例。陰極保護同時對與被保護結構接觸較好的其它鋼鐵結構也有不同程度的保護作用；

2）陰極保護消耗電能很小，且只需少量設備就可以保護較多的閘門；

3）保護電位可由儀器自動控制，減少一部分維護管理工作。

它所存在的問題是：

1）陰極保護對常浸在水中的結構有良好的保護效果，對于水位變化區或干濕交替的結構保護效果較差；

2）系統布置比較復雜，需進行日常管理維護工作，特別是幾個結構之間以及同一結構上幾個陽極之間電流分配尚不能自動調節，因而維護工作量較大。若閘門不等高開啟，還需增加自控儀器的數量。

由上可見，三種保護措施各適用于不同的腐蝕環境和不同類型的結構。針對具體的腐蝕情況選擇合適的防腐措施，將會使保護質量和效果有明顯的提高。

[1]江蘇省水閘工程管理.