淺談防腐技術(shù)在水利工程中的應(yīng)用

【摘要】加強(qiáng)水閘的管理與維修，對(duì)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(yùn)行比較頻繁的平板鋼閘門(mén)水閘，防腐尤為重要。陰極保護(hù)技術(shù)目前已十分成熟，借鑒管道工程中的陰極保護(hù)技術(shù)，把它直接用到水閘防腐領(lǐng)域，將是水利工程管理建設(shè)的一大質(zhì)的飛躍。確保水閘正常安全運(yùn)行，為當(dāng)?shù)丶爸苓厙?guó)民經(jīng)濟(jì)的穩(wěn)步發(fā)展，充分發(fā)揮其效益。

【關(guān)鍵詞】平板鋼閘門(mén)；陰極保護(hù)技術(shù)；PCCP；防腐蝕

德州市水利局負(fù)責(zé)建設(shè)的水利工程，有輸水管道、水閘、水庫(kù)等，即使管理人員每年對(duì)其進(jìn)行常規(guī)養(yǎng)護(hù)保養(yǎng)，但是由于地方水的化學(xué)類(lèi)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(duì)混凝土具有強(qiáng)腐蝕性；對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中鋼筋具有弱腐蝕性；對(duì)鋼結(jié)構(gòu)具有中等腐蝕性。針對(duì)這一具體客觀存在的事實(shí)，防腐蝕問(wèn)題是面臨的不可避免的問(wèn)題，除了經(jīng)常對(duì)工程表面附著的水生物、泥砂、污垢、雜物等進(jìn)行定期清除，必要的防腐技術(shù)的應(yīng)用，能更好的解決水利工程本身的銹蝕問(wèn)題，達(dá)到外觀美觀，延長(zhǎng)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(shuō)的鍍鋅，管道工程運(yùn)用的是陰極保護(hù)技術(shù)。兩種防腐技術(shù)都相對(duì)成熟，各具特色，如果陰極保護(hù)技術(shù)能很好的運(yùn)用到水閘防腐上來(lái)，可能會(huì)達(dá)到鍍鋅所不及的效果。下面就兩種方法做簡(jiǎn)單討論。

一、鍍鋅防腐在平板鋼閘門(mén)中的應(yīng)用

鋼閘門(mén)在使用過(guò)程中，應(yīng)對(duì)表面涂膜（包括金屬涂層表面封閉涂層）進(jìn)行定期檢查，發(fā)現(xiàn)局部銹斑、針狀銹跡時(shí)，應(yīng)及時(shí)補(bǔ)涂涂料。當(dāng)涂層普遍出現(xiàn)剝落、鼓泡、龜裂、明顯粉化等老化現(xiàn)象時(shí)，應(yīng)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(biāo)準(zhǔn)，鋼閘門(mén)采用噴涂金屬作防腐涂層時(shí)，應(yīng)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(yīng)小于60μm。我們管理的12座平板鋼閘門(mén)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(kāi)始出現(xiàn)新的銹蝕。

二、陰極保護(hù)在管道工程中的應(yīng)用

1 陰極保護(hù)的原理：陰極保護(hù)技術(shù)是電化學(xué)保護(hù)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(gè)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(hù)技術(shù)已經(jīng)發(fā)展成熟，廣泛應(yīng)用到金屬構(gòu)筑物的腐蝕控制。陰極保護(hù)是利用通電技術(shù)使金屬表面陰極電位Ec降低到陽(yáng)極電位Ea，各點(diǎn)電位達(dá)到一致，消除陽(yáng)極而減緩腐蝕。

2 陰極保護(hù)方法選擇：

陰極保護(hù)的兩種保護(hù)方式優(yōu)缺點(diǎn)比較如表一：

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

三、陰極保護(hù)輔助鍍鋅在平板鋼閘門(mén)中的應(yīng)用

陰極保護(hù)技術(shù)自發(fā)明以來(lái)，經(jīng)過(guò)大量實(shí)踐，其技術(shù)目前已十分成熟。作為水閘工程，常年在動(dòng)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(hù)技術(shù)，陰極保護(hù)檢測(cè)技術(shù)可以直接移植到平板鋼閘門(mén)上，檢測(cè)方法、設(shè)備都可直接用到水閘陰極保護(hù)的領(lǐng)域，而且符合影響陰極保護(hù)的選擇的因素中的大部分：1）外表面進(jìn)行修復(fù)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(fù)費(fèi)用，陰極保護(hù)安裝和維護(hù)費(fèi)用都應(yīng)該明顯低于對(duì)受影響結(jié)構(gòu)進(jìn)行修復(fù)和更換的費(fèi)用；3）應(yīng)設(shè)法證實(shí)鋼筋基本上具有電連續(xù)性；4）構(gòu)筑物中不應(yīng)含有與高濃度堿反應(yīng)非常敏感的骨料。我們計(jì)劃2016年把大橋閘列入首批測(cè)試，我們將詳細(xì)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(yùn)用效果。

四、結(jié)論

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