淺談防腐技術(shù)在水利工程中的應用

【摘要】加強水閘的管理與維修，對振興水利事業(yè)乃至農(nóng)業(yè)生產(chǎn)至關(guān)重要，尤其是一些運行比較頻繁的平板鋼閘門水閘，防腐尤為重要。陰極保護技術(shù)目前已十分成熟，借鑒管道工程中的陰極保護技術(shù)，把它直接用到水閘防腐領域，將是水利工程管理建設的一大質(zhì)的飛躍。確保水閘正常安全運行，為當?shù)丶爸苓厙窠?jīng)濟的穩(wěn)步發(fā)展，充分發(fā)揮其效益。

【關(guān)鍵詞】平板鋼閘門；陰極保護技術(shù)；PCCP；防腐蝕

德州市水利局負責建設的水利工程，有輸水管道、水閘、水庫等，即使管理人員每年對其進行常規(guī)養(yǎng)護保養(yǎng)，但是由于地方水的化學類型為SO4·HCO3·Cl-Na·Ca型為B組，依據(jù)《水利水電工程地質(zhì)勘察規(guī)范》（GB50487-2008）附錄L判定，環(huán)境水對混凝土具有強腐蝕性；對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中鋼筋具有弱腐蝕性；對鋼結(jié)構(gòu)具有中等腐蝕性。針對這一具體客觀存在的事實，防腐蝕問題是面臨的不可避免的問題，除了經(jīng)常對工程表面附著的水生物、泥砂、污垢、雜物等進行定期清除，必要的防腐技術(shù)的應用，能更好的解決水利工程本身的銹蝕問題，達到外觀美觀，延長使用壽命的良好效果。目前，水閘工程的防腐一般是噴涂金屬作防腐涂層，就是常說的鍍鋅，管道工程運用的是陰極保護技術(shù)。兩種防腐技術(shù)都相對成熟，各具特色，如果陰極保護技術(shù)能很好的運用到水閘防腐上來，可能會達到鍍鋅所不及的效果。下面就兩種方法做簡單討論。

一、鍍鋅防腐在平板鋼閘門中的應用

鋼閘門在使用過程中，應對表面涂膜（包括金屬涂層表面封閉涂層）進行定期檢查，發(fā)現(xiàn)局部銹斑、針狀銹跡時，應及時補涂涂料。當涂層普遍出現(xiàn)剝落、鼓泡、龜裂、明顯粉化等老化現(xiàn)象時，應全部重作新的防腐涂層。根據(jù)《水閘技術(shù)管理規(guī)程》（SL 75-94）的執(zhí)行標準，鋼閘門采用噴涂金屬作防腐涂層時，應符合下列要求：（1）噴涂材料：淡水環(huán)境宜用鋅；（2）噴涂層厚度：淡水環(huán)境宜不小于200μm；（3）金屬涂層表面必須涂裝涂料封閉。封閉涂層的干膜厚度：淡水環(huán)境不應小于60μm。我們管理的12座平板鋼閘門水閘，采用的就是鍍鋅防腐，一般壽命5年，甚至有的不到5年，就開始出現(xiàn)新的銹蝕。

二、陰極保護在管道工程中的應用

1 陰極保護的原理：陰極保護技術(shù)是電化學保護技術(shù)的一種，其原理是向被腐蝕金屬結(jié)構(gòu)物表面施加一個外加電流，從而使得金屬腐蝕發(fā)生的電子遷移得到抑制，減弱腐蝕的發(fā)生。目前陰極保護技術(shù)已經(jīng)發(fā)展成熟，廣泛應用到金屬構(gòu)筑物的腐蝕控制。陰極保護是利用通電技術(shù)使金屬表面陰極電位Ec降低到陽極電位Ea，各點電位達到一致，消除陽極而減緩腐蝕。

2 陰極保護方法選擇：

陰極保護的兩種保護方式優(yōu)缺點比較如表一：

由于強制電流方式電位分布范圍較大，柔性陽極是極佳的選擇；而犧牲陽極電位分布較為均勻，管理工作量小，因此目前PCCP陰極保護中多采用犧牲陽極方式。

三、陰極保護輔助鍍鋅在平板鋼閘門中的應用

陰極保護技術(shù)自發(fā)明以來，經(jīng)過大量實踐，其技術(shù)目前已十分成熟。作為水閘工程，常年在動水中，銹蝕比較快，常規(guī)鍍鋅使用年限5年左右，借鑒管道工程中的陰極保護技術(shù)，陰極保護檢測技術(shù)可以直接移植到平板鋼閘門上，檢測方法、設備都可直接用到水閘陰極保護的領域，而且符合影響陰極保護的選擇的因素中的大部分：1）外表面進行修復以確保電解質(zhì)的電連續(xù)性是可能的，并且是可行的；2）結(jié)構(gòu)和表面修復費用，陰極保護安裝和維護費用都應該明顯低于對受影響結(jié)構(gòu)進行修復和更換的費用；3）應設法證實鋼筋基本上具有電連續(xù)性；4）構(gòu)筑物中不應含有與高濃度堿反應非常敏感的骨料。我們計劃2016年把大橋閘列入首批測試，我們將詳細記錄相關(guān)數(shù)據(jù)，保證最大限度發(fā)揮防腐技術(shù)在水利工程的運用效果。

四、結(jié)論

低碳、綠色是當前科學發(fā)展的主導，節(jié)約資源，讓地球上有限的資源發(fā)揮最大的應用是我們義不容辭的職責，埋地PCCP管采用陰極保護是一項明智的選擇，把陰極保護技術(shù)運用到水閘工程中，將是水利工程管理建設的一大質(zhì)的飛躍。