水庫閘門金屬結構防腐處理分析

張 欣

(新疆額爾齊斯河投資開發(集團)有限公司，烏魯木齊 830000)

在當前社會快速發展中，國家對水資源的保護力度不斷提高，水庫閘門是蓄水體系中重要組成部分，在主體結構方面以金屬材料為主，并且水庫閘門長時間處于一個比較潮濕的空氣中，可能會受到泥沙的影響出現銹蝕，嚴重的銹蝕將無法保證水庫閘門正常運行，給防洪蓄水產生負面影響，所以，做好水庫閘門防腐處理工作是極為必要的。在實際中，相關部門要想提高水庫閘門金屬結構防腐性，應結合水庫閘門所處環境，對水庫閘門腐蝕問題進行調查分析，了解腐蝕產生原因，從采取相關措施進行處理，提高水庫閘門整體質量，給中國水利工程運行發展奠定良好基礎。

1 水庫閘門金屬結構防腐處理方法

1.1 金屬噴鍍法

金屬噴鍍法也就是一種金屬結構防腐處理中較為常見的保護方式，其施工工藝在于，把選擇的鋁線或者鋅絲在高溫環境下進行熔融處理，在熔融以后，通過壓縮空氣方式把鋁線或者鋅線制作成一個霧狀的顆粒，之后將其噴射在金屬結構表面，在這種施工工藝上，能夠在金屬結構表面形成一個保護層，起到保護效果。對于金屬噴鍍法來說，作為一種高效的保護方式，防腐時間>20a，并且在選用鋅線或者是鋁線中適當的添加少量稀土，能夠讓鋅和鋁物理性能不斷變化，防腐性能更強。但是，在使用金屬噴鍍法的弊端過程中，施工工藝比較復雜，投資成本多，沒有得到全面推廣[1]。

1.2 外加電源的陰極保護法

在當前閘門中，廣泛采用的材料為鐵質材料，在水的混合物作用下形成電解質，容易受到侵蝕，外加電源的陰極保護方式屬于一種電化學保護方式，其工作原理也就在被腐蝕的金屬結構表面加入外加電流，讓閘門形成陰極，對金屬腐蝕產生的電子遷移現象進行抑制，從根源上減少閘門腐蝕問題的產生。在電解質中陰極電流作用下，對金屬結構的保護，通過電解質讓金屬陰極化處理，從而降低金屬結構發生腐蝕問題的效率。陰極保護法在金屬結構防腐保護方面有著明顯效果，效率高，同時方式應用簡單，優勢在于能夠提高電流輸出的連續性和可調節性，保護范疇比較大，不會受到環境電阻率等因素影響，保護裝置使用周期長，適合應用在長時間處于潮濕環境中的閘門金屬結構中。但是這種方式在具體應用上展現出局限性，通常腐蝕介質導電量比較大，對這種長時間處于水環境中的金屬結構和普通防腐材料比較，成本大。

1.3 金屬噴鍍加涂料法

這種方式也就是把金屬噴鍍法和涂料法進行結合后續形成的一種方式，能夠有效地延長噴鍍法使用期限，在噴涂選擇鋅、鋁等金屬材料以后，之后把涂料涂抹在金融結構表面，讓涂料與結構表面充分連接，增強涂層的耐磨性和防腐蝕性。結合閘門種類，選擇對應的涂料，從而獲得良好的防腐效果。例如，如果是長時間處于水環境中的金屬結構，一般選用的瀝青材料或者環氧類的涂料，給金屬結構創建一個比較密封的環境。如果是長時間處于空氣中的金屬結構，可以選擇鋁粉等涂料；如果是在水中和空氣中的金屬結構，則需要選擇氯化橡膠類涂料，并且要想獲得良好的防腐效果，鋅類涂料純度≥99%，采用適宜的噴涂工藝?，F階段，廣泛采用的防腐處理方式有線材鋁或是鋅，之后涂抹兩層氯化橡膠漆，這樣不但讓水庫閘門更具防腐性，也能延長閘門使用期限[2]。

2 水庫閘門金屬結構的防腐處理工藝

在對水庫閘門金屬結構進行防腐處理過程中，需要根據水庫閘門具體位置，選擇對應的防腐處理方式。例如，針對深孔門位置，應該按照特殊性處理要求，工程量大的金屬結構則需要采用噴鋁噴鋅加涂料方式處理。要想進一步展現出水庫閘門金屬結構防腐處理方式的應用效果，需要結合實際情況，深入分析。以某平原水庫為例，放水兼放空涵洞弧形工作閘門設計水頭20m，開度為任意開度，操作特性為動水啟閉，設計流量25m3/s?；⌒伍l門作為工作閘門，常年在水下運行，由于長時間浸泡在水中，水質、溫度水生物及泥沙都會對閘門產生較大的影響，發生銹蝕的幾率比較大，一旦受到腐蝕以后，會給水庫運行產生嚴重影響。

在防腐施工中，一般采用的是涂料材料質量控制方式，也就是在涂漆技術的作用下，根據實際情況，確定施工要求，注重涂料型號和種類選擇，讓其更好地滿足水庫閘門防腐處理要求。在表面預處理過程中，采用的是噴砂法，在對鋼材表面處理以后，讓其滿足要求的除銹等級Sa2.5 級，粗糙度應該控制在設計圖紙要求范疇內。在油漆質量方面，需要按照調制和涂料產品說明要求進行，在噴砂施工之前，應對構件表面進行清理，通過使用對應的清洗劑來對金屬表面的油漬、污漬等進行清理，保證構件表面的干凈。在噴砂處理過程中，需要采取壓縮空氣經過冷卻裝置以及油水分離裝置，提高壓縮空氣干燥性，噴砂中的噴嘴到基體金屬表面距離應滿足施工要求，一般控制在180mm左右，噴射方向應該與基體金屬表面法線夾角控制在30°左右，并做好遮蔽保護工作。針對沒有噴砂的位置，需要采用貼紙方式掩蓋處理。

在展金屬結構防腐處理過程中，在使用噴鋅處理方式時，應該注意閘門金屬結構外露位置在噴射之前需要做好預處理，不可存在污染物。噴鋅表面在預處理4h內進行，通過壓縮空氣方式保證清潔性，壓力≥0.4MPa。噴帶間需要設有1/3寬度重疊，確保厚度均勻，各個噴層之間的噴槍走向應該做到垂直交叉覆蓋， 涂層表面溫度在≤70℃的情況下需要重新噴涂一次[3]。在此工作完成以后，需要進行質量檢查，對外觀質量情況進行檢查，檢查金屬涂層厚度情況，在檢查通過以后，才能開展封閉層油漆施工工作，從而強化閘門金屬結構防腐蝕效果。

3 提高水庫閘門金屬結構防腐處理質量的相關措施

3.1 閘門表面處理

不同涂料在閘門表面處理要求上各不相同，結合涂料具體使用要求，處理好閘門表面，這也是防腐處理工作的基礎。在對閘門表面處理過程中，通常會采取化學除銹、噴砂除銹、人工除銹等，其中，人工除銹在操作上比較簡單，質量不太理想。噴砂除銹質量以及工作效率比較好，但是對砂料質量有著嚴格要求，砂料粒徑控制在1.0mm左右。在噴砂過程中，壓力差不可太大，在噴射過程中，應該確認角度控制在30°左右，距離≤18cm。如果采用的是化學除銹方式，主要選用的材料是鹽酸、水和烏洛托品，按照一定比例制作

除銹膏，操作工藝相對比較簡單，整體效果好，但是容易造成表面過于光滑，無法保證涂料的附著力、黏合力。所以，在結束除銹工作以后，需要對其反復處理，直到滿足施工要求。

3.2 涂料噴涂方法

在涂料噴涂過程中，廣泛采用的方式有兩個，一個是噴涂，另一個是刷涂。其中，刷涂工藝在涂料黏稠度方面有著嚴格的要求，需要不斷調試，確保防腐效果，并且涂料黏稠度將會給刷涂遮蓋效果帶來一點影響， 刷涂厚度則決定了防腐效果。

在人工刷涂施工過程中，應結合涂料具體使用要求，將涂料價值全面發揮。通常情況下，防腐涂料呈現出顆粒狀，如果顆粒比較粗，則會給涂層均勻性產生影響，甚至會出現麻點等問題，無法保證涂料質量。基于此，在實際操作過程中，應該采用垂直刷涂法，按照由上至下的要求進行，保證涂抹厚度均勻，防止涂料中含有大量氣孔。涂料厚度應該通過涂層方式進行調整，結合施工要求均勻涂抹。在涂抹過程中，保證氣候干燥，防止陽光暴曬，在涂料干燥施工之前，避免受到外界因素影響，如大風。噴涂法整體效率遠遠強于刷涂法，在對涂膜質量有著較高要求的環境下，可以采用干涂料。噴涂工藝一般涉及四個工序，涂抹厚度有著較高標準。在涂抹施工前，需要取出粗皮，之后適當增加涂料黏度。在實際施工中，控制好氣壓，相關人員佩戴好防護措施，做好安全保護工作，防止涂料給其身體健康產生影響。

3.3 優化金屬結構防腐蝕措施

閘門金屬結構防腐措施在使用期限上有著嚴格要求，對于保護期限來說，也就是結合不同防腐涂料和防腐工作計劃，確定保護期限，應對各項因素進行思考。針對一些長時間處于水中或者潮濕環境下的閘門金屬結構，如果是腐蝕對發電、防洪等影響不大，其保護期限通?？刂圃?0a左右。如果是長時間處于水中，或者潮濕環境下的水庫閘門金屬結構，收到腐蝕后，給其發電、防洪產生嚴重影響，其保護時間≥20a。如果是暴露在空氣環境下的閘門金屬結構，其室外使用期限應>20a，室內則要在25a左右[4]。如果在外觀方面有著嚴格要求的水庫工程，要想滿足外觀要求，應具備耐光、耐雨等功能，保護期限≥5a。

4 結 語

總而言之，水庫閘門防腐處理作為保證水利工程正常運行的重要因素，決定了水利工程運行發展狀況和成果，影響水利工程運行期限。所以，在閘門防腐處理過程中，需要結合實際情況，做好相應的處理工作，優化施工工藝，結合現場實際情況，選擇適宜的涂料，保證水庫閘門的防腐質量。