探討水工鋼結(jié)構(gòu)防腐涂層壽命影響因素

摘要：在我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展的同時(shí)，國(guó)家在對(duì)各項(xiàng)建設(shè)的經(jīng)濟(jì)投入也在不斷增加，理所當(dāng)然的對(duì)水利方面的經(jīng)濟(jì)投入也在持續(xù)增加中，這也直接導(dǎo)致了水利工程方面的各項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)在不斷提高。在水利工程當(dāng)中往往是需要運(yùn)用到鋼結(jié)構(gòu)的，運(yùn)用廣泛之后也會(huì)帶來(lái)很多的問(wèn)題，其中一個(gè)重要的，并且不可忽視的問(wèn)題就是鋼結(jié)構(gòu)的腐蝕問(wèn)題。在經(jīng)過(guò)各個(gè)調(diào)查之后，我們發(fā)現(xiàn)世界上由于腐蝕的問(wèn)題而導(dǎo)致材料和設(shè)備失效的案例是很多的，這種情況竟達(dá)20%以上。這是一個(gè)觸目驚心的數(shù)據(jù)，因此，鋼結(jié)構(gòu)的防腐是一個(gè)刻不容緩的工作。本文通過(guò)在實(shí)際工作中出現(xiàn)的各個(gè)因素進(jìn)行了分析，從而總結(jié)出了一系列水工鋼結(jié)構(gòu)防腐涂層壽命的影響因素。

關(guān)鍵詞：鋼結(jié)構(gòu)防腐；涂層壽命；影響因素

調(diào)查發(fā)現(xiàn)世界上由于腐蝕問(wèn)題導(dǎo)致材料和設(shè)備失效的案例達(dá)20%以上。而在一些發(fā)達(dá)的國(guó)家中，由于金屬材料的腐蝕造成的經(jīng)濟(jì)損失占據(jù)了國(guó)民經(jīng)濟(jì)的2%，甚至達(dá)到4%。因此，鋼鐵的腐蝕往往會(huì)造成很嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)浪費(fèi)，除此之外，鋼鐵的腐蝕也加重了環(huán)境的污染問(wèn)題。所以說(shuō)，通過(guò)提高防腐技術(shù)，可以有效的解決腐蝕問(wèn)題，在一定程度上緩解經(jīng)濟(jì)壓力以及環(huán)境污染問(wèn)題。

在解決腐蝕問(wèn)題的時(shí)候，我們一般是利用涂層保護(hù)來(lái)減緩或者阻止對(duì)鋼結(jié)構(gòu)的腐蝕。所謂涂層保護(hù)其實(shí)就是利用一些高分子的涂料或者金屬?gòu)?fù)合涂層等其他成膜物質(zhì)來(lái)對(duì)鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行保護(hù)，將其覆蓋在表面，使之與腐蝕性的物質(zhì)隔離開(kāi)來(lái)，這樣就能夠有效的延長(zhǎng)鋼結(jié)構(gòu)的使用壽命。然而，我們需要考慮到各個(gè)因素對(duì)涂層的壽命的影響。通過(guò)研究分析，在排除了人為因素的影響外，我們發(fā)現(xiàn)鋼材表面處理質(zhì)量、膜厚、涂料涂層種類以及其他因素對(duì)涂抹壽命有較大的影響。本文就從這幾個(gè)方面來(lái)進(jìn)行詳細(xì)的分析。

1.鋼材表面處理

對(duì)剛材進(jìn)行表面處理，說(shuō)的通俗一點(diǎn)就叫做除銹。首先需要對(duì)鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行一系列的處理，使鋼材表面基本上潔凈無(wú)污染，要將其表面的水分、油污、塵土等去除，同時(shí)還要將鋼材表面的氧化膜和鈍化膜除凈，使其表面呈現(xiàn)出一定的粗糙度，然后再進(jìn)行噴砂。

在進(jìn)行噴砂的時(shí)候往往會(huì)受到氣壓大水氣壓的穩(wěn)定性，空氣的濾清效果、砂咀的選擇以及清理程度等等因素的影響，在這些因素的影響下會(huì)使得表面處理會(huì)出現(xiàn)各種各樣的狀況。所以在對(duì)鋼材進(jìn)行噴砂處理的時(shí)候需要十分的謹(jǐn)慎，馬虎不得，一個(gè)不細(xì)心就會(huì)導(dǎo)致鋼材表面處理失敗，一旦失敗就會(huì)直接影響到涂層的壽命了。

2.膜厚

膜厚，顧名思義就是熱噴涂的復(fù)合涂層或者涂料防護(hù)層的總厚度。關(guān)于涂層的厚度這一方面的定義標(biāo)準(zhǔn)，在我國(guó)還沒(méi)有進(jìn)行統(tǒng)一規(guī)范。但是一般說(shuō)來(lái)，我們?cè)谶M(jìn)行涂膜的時(shí)候不能涂得過(guò)于薄，也不能涂得過(guò)于厚，這個(gè)厚度是需要控制在一定的范圍之內(nèi)，根據(jù)不同的材料，這個(gè)限定范圍也是不同的。如果涂得太薄的話，往往會(huì)影響使用的年限，返修時(shí)間會(huì)十分的快，這樣說(shuō)來(lái)是十分不經(jīng)濟(jì)的，如果涂得太厚的話，又會(huì)出現(xiàn)膜脫落等現(xiàn)象，涂層的粘性不夠，這樣是很浪費(fèi)材料的。所以在對(duì)漆膜的涂抹問(wèn)題上，我們的要求是要均勻一致的，而且厚度到達(dá)到規(guī)定的要求。要想盡量達(dá)到要求需要注意的有兩點(diǎn)，一個(gè)就是涂層要顆粒細(xì)致密實(shí)，保證不會(huì)被氧化，還有一個(gè)就是在涂層的時(shí)候要利用高壓來(lái)進(jìn)行無(wú)氣噴涂。在這兩種方式下就可以有效的增加涂層的密實(shí)度和均勻性，就可以輕松達(dá)到相關(guān)的要求了。

3.涂料、金屬涂層的種類

在進(jìn)行涂層的時(shí)候，我們還需要考慮到涂料涂層的種類問(wèn)題，這一方面也是影響涂層壽命的重要因素。

首先，我們根據(jù)腐蝕的環(huán)境和防腐的年限來(lái)進(jìn)行選擇不同的涂料。根據(jù)干燥機(jī)理，我們將涂料分為自干型和烘干型，而在自干型又可以分為氧化型、揮發(fā)性以及固化型這幾種。氧化型就是利用氧化來(lái)形成膜，這種類型的涂料一般比較適用在耐堿耐熱的區(qū)域。揮發(fā)型則利用揮發(fā)形成膜，這種類型的涂料則一般適用于耐堿的區(qū)域。而固化型的是利用化學(xué)反應(yīng)形成膜的，一般我們?cè)谒逻M(jìn)行涂層的時(shí)候選擇這種涂料。最后烘干型的涂料，由于它的成膜是比較復(fù)雜的，所以它的裝飾性和耐久性都是十分好的。

在水工鋼材防腐涂層的時(shí)候，我們一般是徐澤固化型和氧化型這兩種防腐漆來(lái)進(jìn)行涂層，特別是環(huán)氧固化漆，它的內(nèi)聚強(qiáng)度和粘結(jié)強(qiáng)度十分高，具有抗?jié)B、耐凍、耐酸堿等性能，穩(wěn)定性能也是十分的好，而且它還能夠與其他種類的涂料配合使用，效果十分優(yōu)良。

在選擇好涂料之后，我們也要選擇合適的涂層材料。我們常用的金屬涂層材料一般是鋅、鋁等合金不銹鋼之類的。通過(guò)金屬涂層，我們可以起到兩個(gè)方面的保護(hù)作用。一方面能夠隔離，另一方面能夠產(chǎn)生電化學(xué)保護(hù)。在眾多的涂層材料中，鋁及其合金越來(lái)越多的被應(yīng)用到了水工防腐上，這是因?yàn)樗哂袃?yōu)秀的抗腐蝕性能，甚至優(yōu)于鋅及其化合物。由于在水中這種環(huán)境下，鋅容易產(chǎn)生氧化鋅，在不斷的被溶解的過(guò)程中，會(huì)使得膜變得越來(lái)越疏松，從而出現(xiàn)起泡脫落的現(xiàn)象，而且鋅的消耗也比鋁快很多。在水中的環(huán)境下，鋁以及其合金會(huì)產(chǎn)生氧化鋁，這種介質(zhì)在水和其他酸性的物質(zhì)中不會(huì)溶解，能夠很好的阻止自身的消耗，使得腐蝕較少。這種材料也正是由于這種因素得到各界的廣泛青睞。

4.其他因素

除了以上幾種因素的影響，還存在其他因素的影響，使得涂層壽命出現(xiàn)不穩(wěn)定現(xiàn)象。在其他的幾種因素中，我們總結(jié)除了兩方面的因素，這兩方面對(duì)涂層壽命的影響較大，它們分別是環(huán)境介質(zhì)和溫度濕度的因素。

4.1環(huán)境介質(zhì)的因素

根據(jù)不同的環(huán)境，我們才可以選擇具體的防腐措施。所以，環(huán)境介質(zhì)問(wèn)題是一個(gè)很重要的因素，它決定了具體的防護(hù)措施的選擇。

由于腐蝕的環(huán)境不同，我們一般將腐蝕環(huán)境分為三種。

第一種就是大氣腐蝕。一般出現(xiàn)大氣腐蝕的是在鄉(xiāng)村大氣、城市大氣、工業(yè)大氣、海洋大氣、叢林大氣、高速公路大氣等等中，這些環(huán)境中由于存在沼氣、硫化氣等等腐蝕性的介質(zhì)，出現(xiàn)了對(duì)鋼材的腐蝕現(xiàn)象。

第二種就是淡水腐蝕。由于淡水中的PH值、鹽分和水溫、流速等因素的不確定，往往會(huì)造成對(duì)鋼材的腐蝕。

第三種就是海水腐蝕。在海水中存在大量的海洋生物以及碳酸鹽等介質(zhì)，這些都會(huì)導(dǎo)致對(duì)鋼材產(chǎn)生腐蝕現(xiàn)象，影響其壽命。

由于經(jīng)濟(jì)在不斷發(fā)展，工業(yè)化不斷加深，大氣中被大量的廢氣充斥，所以，大氣中的腐蝕介質(zhì)越來(lái)越多，所以在進(jìn)行防腐設(shè)計(jì)的時(shí)候我們需要將這一個(gè)因素考慮到。而對(duì)于淡水和海水腐蝕，我們想到的解決辦法就是選擇新材料，提高涂層的抗腐蝕性能。

4.2溫度濕度的因素

除了環(huán)境的影響，我們還需要考慮到溫度和濕度的影響因素，這兩個(gè)因素也是不能忽視的。

首先，溫度對(duì)于腐蝕的影響。在過(guò)去，人們常常會(huì)忽視掉溫度對(duì)腐蝕的影響，但是隨著科技和人們認(rèn)識(shí)水平的提高，人們?cè)絹?lái)越重視這方面的因素了。因此，我們也發(fā)現(xiàn)，溫度會(huì)引起陰極反應(yīng)和極性反轉(zhuǎn)。這兩個(gè)現(xiàn)象都是由于溫度的因素而產(chǎn)生的，所以，我們需要重視溫度的因素，避免腐蝕。

其次就是濕度的影響。濕度大也就意味著水氣大。水氣大了之后就很容易影響鋼材的活性和清潔度。一旦濕度超過(guò)了85%，我們就需要停止施工了，所以我們也要重視起濕度的問(wèn)題。

5.總結(jié)

綜上所述，影響水工鋼結(jié)構(gòu)防腐涂層壽命的因素是很多的，所以要想提高鋼結(jié)構(gòu)的使用年限，我們就需要根據(jù)以上因素認(rèn)真解決，充分的考慮到鋼材表面處理、膜厚、涂料涂層種類以及其他環(huán)境溫度濕度因素這幾個(gè)方面的問(wèn)題，做到考慮全面，將防腐工作做到最大化，盡可能的延長(zhǎng)涂層壽命，這樣才能更好的提高水工防腐工程的施工質(zhì)量。

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