1、1水利工程钢结构防腐施工工艺解析摘要：随着社会的发展，水利工程也不断发展起来，本文分析了水利工程钢结构防腐施工工艺。关键词：水利工程钢结构 防腐施工工艺 中图分类号：TV 文献标识码： A 文章编号 水利工程中,需要用到大量的钢设备,比如,拦污栅、钢闸门、启闭机以及水轮机等等,它们在不同的环境下运行工作,经过相当长的一段时间以后,这些钢结构一定会发生不同程度的腐蚀,结果导致钢设备的工作性能减弱,甚至影响到整个水利工程的安全性。根据调查发现,当钢结构受到周围环境的腐蚀时,如果钢的厚度减薄 1mm,它的强度将会减弱 5以上。钢设备腐蚀有很多不同的原因,比如,卷扬机与启闭机等由于大气污染的原因,将会
2、发生腐蚀现象;排沙孔闸门、水轮机叶片与泄洪闸门等钢设备由于水沙的不断重磨, 也会发生相应的腐蚀现象。 钢设备的腐蚀原理以及防护策略：常温下,钢结构发生腐蚀现象的根本原因是电化学腐蚀,当空气的相对湿度较低时, 钢腐蚀发生的几率很小, 如果长期相对湿度达到了 60%以上,钢腐蚀的程度就会急剧增大,其机理就是电化学反应,整个过程分为以下三步:首先,阳极上的金属失去电子,成为正离子,进入周围环境的溶液中;然后脱离金属束缚的电子从阳极游离到阴极;到达阴极后,电子与阴极的物质发生化学反应,生成相应的还原物,这三个步骤相互联系,如果其中一个过程停止,腐蚀过程也将会终止。 钢结构的腐蚀造成了严重的经济损失,所
3、以,需要预防钢结构腐蚀现2象的发生,主要预防措施包括以下几个方面:改善金属结构,在水利工程中,使用防腐性能较好的金属,这种方法需要消耗大量的资金,尤其是大规模的水利工程,具有一定的局限性;在钢结构外部再加一个阴极,从而预防钢结构的腐蚀,这种电化学的防护方法通常用于地下的金属管道以及海边的钢设施;使用缓释剂。在金属表面包上一层有效的防腐材料,比如玻璃钢。e.在金属表面镀上涂层,比如,热镀金属或喷涂金属涂层。热喷涂层是以上五种方法中效果最为显著,因为这种方法操作简单、方便;防腐过程中,产生的副产物较少,对周围的环境几乎没有影响;可以现场施工;涂层不仅起到防腐的作用,还可以加强钢结构的硬度。自从上个
4、世纪五十年代以来,热喷涂层技术在水利工程中,有着广泛的应用,通常情况下,采用锌、铝及其合金热捧涂层的方式,进行钢结构的防护。 金属热喷涂技术需要特定的热源,现在使用的热源有以下:氧气、乙炔、电弧、等离子等,其中应用最为广泛的热源是氧气与乙炔热源,这两种热源在燃烧的过程中,可以达到三千多摄氏度,从而保证了金属熔化的充分性。金属热喷涂需要温度较高的热源,高温使金属丝熔化,压缩空气吹成为颗粒形粉状,这些颗粒以极高的速度喷射钢结构的表面,并且通过快速冷却,形成涂层。 在金属热喷涂的过程中,温度都是比较高的,所以存在着金属线材的熔化现象,造成了金属材料的浪费。根据统计,在金属热喷涂的操作中,锌的损耗率约
5、为 11%,铝的损耗率约为 30%。为了避免以上浪费,节约防腐的成本,防腐人员需要增强自己的喷涂技术,保证在喷涂的过程中,达到较高的要求,比如,喷涂距离应保持在 15-20cm 的范围内,喷出的火焰角度应基3本垂直于钢结构的表面,喷枪移动的速度应尽量保持不变,摆幅不超过50cm。 金属基体的表面处理技术的种类较多,现在主要有以下五种处理方法:手工清理、火焰清理、酸洗、动力工具处理以及机械处理。其中,应用最为广泛的是机械处理,喷砂处理是机械处理中的常用方案。喷砂处理是以压缩空气为基本动力,利用喷嘴使砂以较高的速度喷到钢结构的表面,从而使砂子对钢结构产生较大的切削与冲击作用,从而实现钢结构的除锈工
6、作。金属锌与铝的抗腐蚀性能：锌具有较好的抗腐蚀性,在空气以及中性的水中,它一般情况下,不可能被腐蚀,在海水中腐蚀的速度较慢,并且与铁相比,它的电极电位较低,可以对钢铁起到较好的保护作用。铝具有很强的活泼性,在空气中比较容易被氧化,从而使铝的表面形成一层氧化膜,这层氧化膜具有较好的抗腐蚀性能,与铁相比,氧化膜的电极电位相对较低,同样也可以对阳极起到较好的保护作用。 由于金属涂层是由颗粒状金属微粒堆积而成的,为鱼鳞片状结构内有很多孔隙,有的直达基体表面,形成贯孔,即使增加厚度也只能使其数量减少,要想杜绝针孔是不可能的。这些孔隙是腐蚀介质进人基体的通道,一旦进人,就形成腐蚀电池,先腐蚀涂层,腐蚀产物
7、的体积胀大,又会破坏临近涂层的结合力,使金属涂层翘起、脱落,然后金属基体腐蚀。另外,涂料封闭能弥补金属厚度的不均匀和金属构件的喷涂死角,提高涂层的整体寿命。沿海地区一般采用环氧树脂底漆闭,AC 一 5 氯化橡胶铝粉面漆涂料封闭。封闭涂料的施工。封闭涂料最好在金属喷涂完成检验合格后,立即施4工。这样,喷涂层的表面污染较少,金属涂层的余热会加速涂料的干燥,缩短涂装时间;同时,金属涂层降温,导致孔隙收缩,使涂料挤实孔洞,达到最佳封闭效果。当然,为了能使涂料渗透到毛细孔隙,并能达到涂装死角,建议采用高压无气喷涂进行涂料封闭,虽然浪费涂料,但喷涂效果目前是最佳的。 金属热喷涂技术在水利工程钢结构的抗腐蚀
8、操作中,有着广泛的应用,它的抗腐效果较好,并且通过合理的维护手段,可以有效的延长金属涂层的使用寿命。在金属涂层的维护过程中,需要注意以下几点:首先,防止金属涂层受到摩擦与碰撞;其次,金属涂层的表面,需要定期的清除藻类等附着物以及其它污染物,预防它们与涂层反应生成具有腐蚀性的物质;注意观察防腐死角,一旦发现金属涂层遭到破坏或者出现锈斑,需要立即对涂层进行相应的处理及修补,修补时主要使用环氧云铁底漆与氯化橡胶铝粉面漆这两种材料。 关于施工工艺首先是选择好喷涂工艺方法：刷涂、辊涂、空气喷涂、高压无空气喷涂、静电喷涂等，都应根据具体条件进行选择。每种喷涂方法都各有其优缺点和应用范围。对于大型钢结构工程
9、，一般选用高压无空气喷涂较好，不仅喷涂漆膜质量好，而且效率高；而在设备防腐涂装中，采用普通下吸式喷枪或压力喷枪。关于漆膜厚度的控制，十分重要，已经试验证明，涂层厚度与保护寿命呈直线关系，漆膜厚度直接影响整个漆层的防护能力。因此，要进行控制，并道道检查。 大型钢结构工程涂装施工现场更需要严格的管理。主要内容包括：人员培训、工艺与工艺纪律、质量控制与检验、材料定额管理、工具与5装备管理、喷涂环境控制及现场文明生产、消防、卫生等。 结语：水利工程中,金属热喷涂技术具有较好的防腐效果,并且由于操作简单、可以现场施工以及适合大规模工程等特点,在实际防腐操作中有着广泛的应用。随着科学技术的不断发展,钢设备的防腐技术将会有进一步的提高。 参考文献： 1赵广生,任亮,王建军,王林.论水工钢结构防腐蚀技术J.内蒙古水利, 2005,(03). 2滕文.钢结构防腐方法及工艺J.安徽水利水电职业技术学院学报, 2010,(03). 3周万军,马勇.钢结构的防腐处理J.科技资讯,2008,(29).浅谈水利工程钢结构防腐施工技术
