山地景區(qū)觀光電梯鋼結(jié)構(gòu)井道腐蝕的探討

史海江+方毅

摘 要：隨著電梯行業(yè)的發(fā)展，在山地景區(qū)裝設(shè)觀光電梯也越來越多。但是山地景區(qū)長期處于環(huán)境潮濕環(huán)境、工業(yè)大氣等腐蝕環(huán)境下，尤其是處于濕度較大，有侵蝕性介質(zhì)的環(huán)境中，在這種環(huán)境下電梯鋼結(jié)構(gòu)鋼鐵材料與空氣中的氧及水分子起氧化作用而產(chǎn)生腐蝕現(xiàn)象，從而削弱了鋼結(jié)構(gòu)件的承載力和使用壽命。若要長期使用，需要進(jìn)行定期防腐維護(hù)，以保障人民生命財(cái)產(chǎn)安全。

關(guān)鍵詞：電梯井道 腐蝕

前言

山地景區(qū)觀光電梯大部分都是安裝在陡峭的山壁上，由于地理環(huán)境的影響，電梯無法使用了混泥土結(jié)構(gòu)井道，一般電梯井道采用鋼結(jié)構(gòu)井道。由于電梯鋼結(jié)構(gòu)長期處于潮濕環(huán)境，在侵蝕性介質(zhì)的環(huán)境中，鋼結(jié)構(gòu)材料與空氣中的氧及水分子起氧化作用而產(chǎn)生腐蝕現(xiàn)象，從而削弱了井道的承載力和使用壽命，危及游客生命財(cái)產(chǎn)安全。若要長期使用，需要進(jìn)行防腐維護(hù)。

一、鋼結(jié)構(gòu)井道腐蝕的因素分析

1、化學(xué)腐蝕

在濕度較大、由侵蝕性介質(zhì)的環(huán)境中，鋼鐵材料與空氣接觸時，鐵分子與空氣中的氧及水分子起氧化作用的化學(xué)反應(yīng)而生成氧化鐵（銹）所致。鐵銹的組成成分很復(fù)雜，大部分為三氧化二鐵水合物Fe2O3·nH2O和氫氧化鐵（FeO（OH），F(xiàn)e（OH）3）。因其含大量的水分，所以鋼材本身的鐵銹即能再造成自身的生銹腐蝕作用。致使已氧化生銹的鋼材不論是否再與空氣接觸，氧化銹層均會再擴(kuò)散繼續(xù)腐蝕惡化下去，這就削弱了鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的承載力。

2、電化學(xué)腐蝕

鋼鐵內(nèi)部不同金屬 雜質(zhì)之間具有不同的電極電位，得到或失去電子的能力不同， 從而引起了局部的微電池。鋼結(jié)構(gòu)通常在常溫大氣環(huán)境中使 用，大氣中含有水分、氧和其他污染物的作用就會發(fā)生電化學(xué) 腐蝕過程，既鋼材構(gòu)成原電池的陽極，通過溶解和氧氣逐步變 為鐵銹。鐵銹能夠吸收大量水分，致使銹層體積膨脹使腐蝕，繼續(xù)擴(kuò)展到內(nèi)部。

二、電梯井道腐蝕的危害性

電梯井道鋼結(jié)構(gòu)的腐蝕危害性在于它是一種不均勻破壞。引鋼鐵的銹蝕損傷基本發(fā)生在陽極的表面，一旦出現(xiàn)腐蝕坑，往往會繼續(xù)向縱深發(fā)展，引起應(yīng)力集中，會在無明顯征兆的情況下，突然發(fā)生脆性斷裂，尤其在沖擊載荷作用下。如果不重視腐蝕對井道的影響，不采取防護(hù)，必將加速銹蝕速度，造成嚴(yán)重的人員傷亡事故。因此，山地景區(qū)環(huán)境的電梯鋼結(jié)構(gòu)長期處于潮濕環(huán)境、工業(yè)大氣等腐蝕環(huán)境下，必須加強(qiáng)防腐蝕處理。

三、電梯井道防腐蝕處理預(yù)防措施

治病要治根，防腐蝕也是如此。在鋼結(jié)構(gòu)選材上，應(yīng)選用國家標(biāo)準(zhǔn)的耐候鋼，以達(dá)到最佳的防腐蝕的效果。耐候鋼通俗來講就是在冶煉中，增加銅、鉻、鎳等元素，從而提高鋼材自身的防腐能力，一般優(yōu)于一般的結(jié)構(gòu)的鋼材。

1.鋼材料熱浸鍍鋅處理：熱浸鍍鋅是將除銹后的鋼構(gòu)件浸入600℃左右高溫融化的鋅液中，使鋼構(gòu)件表面附著鋅層，鋅層厚度對5mm以下薄板不得小于65μm，對厚板不小于86μm。從而起到防腐蝕的目的。這種方法的優(yōu)點(diǎn)是耐久年限長，生產(chǎn)工業(yè)化程度高，質(zhì)量穩(wěn)定。因而被大量用于受大氣腐蝕較嚴(yán)重且不易維修的室外鋼結(jié)構(gòu)中。如大量輸電塔、通訊塔，山地景區(qū)等。近年來大量出現(xiàn)的輕鋼結(jié)構(gòu)體系中的壓型鋼板等。也較多采用熱浸鋅防腐蝕。熱浸鋅的首道工序是酸洗除銹，然后是清洗。這兩道工序不徹底均會給防腐蝕留下隱患。

2.熱噴涂鋁（鋅）復(fù)合涂層：這是一種與熱浸鋅防腐蝕效果相當(dāng)?shù)拈L效防腐蝕方法，但是相對耗工耗時。具體做法是先對鋼構(gòu)件表面作噴砂除銹，使其表面露出金屬光澤并打毛。再用熱噴涂設(shè)備的熱源（乙炔—氧燃燒火焰、電弧、等離子弧等）將不斷送出的鋁（鋅）絲融化，并用壓縮空氣吹附到鋼構(gòu)件表面，以形成蜂窩狀的鋁（鋅）噴涂層（厚度約80μm～100μm）。最后用環(huán)氧樹脂或氯丁橡膠漆等涂料填充毛細(xì)孔，以形成復(fù)合涂層。這種工藝的優(yōu)點(diǎn)是對構(gòu)件尺寸適應(yīng)性強(qiáng)，構(gòu)件形狀尺寸幾乎不受限制。大到如葛洲壩的船閘也是用這種方法施工的。另一個優(yōu)點(diǎn)則是這種工藝的熱影響是局部的，受約束的，因而不會產(chǎn)生熱變形。與熱浸鋅相比，這種方法的工業(yè)化程度較低，噴砂噴鋁（鋅）的勞動強(qiáng)度大。

3.涂層法：涂層法防腐蝕性一般不如長效防腐蝕方法（但目前氟碳涂料防腐蝕年限甚至可達(dá)50年）。所以用于室內(nèi)鋼結(jié)構(gòu)或相對易于維護(hù)的室外鋼結(jié)構(gòu)較多。它一次成本低，但用于戶外時維護(hù)成本較高。涂層法的施工的第一步是除銹。優(yōu)質(zhì)的涂層依賴于徹底的除銹。所以要求高的涂層一般多用噴砂噴丸除銹，露出金屬的光澤，除去所有的銹跡和油污。一般需要兩道手續(xù)，即車間施工完畢，再進(jìn)行現(xiàn)場補(bǔ)施工。涂層的選擇要考慮周圍的環(huán)境。不同的涂層對不同的腐蝕條件有不同的耐受性。涂層一般有底漆（層）和面漆（層）之分。底漆含粉料多，基料少。成膜粗糙，與鋼材粘附力強(qiáng)，與面漆結(jié)合性好。面漆則基料多，成膜有光澤，能保護(hù)底漆不受大氣腐蝕，并能抗風(fēng)化。不同的涂料之間有相容與否的問題，前后選用不同涂料時要注意它們的相容性。涂層的施工要有適當(dāng)?shù)臏囟龋?～38℃之間）和濕度（相對濕度不大于85%）。涂層的施工環(huán)境粉塵要少，構(gòu)件表面不能有結(jié)露。涂裝后4小時之內(nèi)不得淋雨。涂層一般做4～5遍。干漆膜總厚度室外工程為150μm，室內(nèi)工程為125μm，允許偏差為25μm。在海邊或海上或是在有強(qiáng)烈腐蝕性的大氣中，干漆膜總厚度可加厚為200～220μm。

4.涂層法：涂層法防腐蝕性一般不如長效防腐蝕方法（但目前氟碳涂料防腐蝕年限甚至可達(dá)50年）。所以用于室內(nèi)鋼結(jié)構(gòu)或相對易于維護(hù)的室外鋼結(jié)構(gòu)較多。它一次成本低，但用于戶外時維護(hù)成本較高。涂層法的施工的第一步是除銹。優(yōu)質(zhì)的涂層依賴于徹底的除銹。所以要求高的涂層一般多用噴砂噴丸除銹，露出金屬的光澤，除去所有的銹跡和油污。一般需要兩道手續(xù)，即車間施工完畢，再進(jìn)行現(xiàn)場補(bǔ)施工。涂層的選擇要考慮周圍的環(huán)境。不同的涂層對不同的腐蝕條件有不同的耐受性。涂層一般有底漆（層）和面漆（層）之分。底漆含粉料多，基料少。成膜粗糙，與鋼材粘附力強(qiáng)，與面漆結(jié)合性好。面漆則基料多，成膜有光澤，能保護(hù)底漆不受大氣腐蝕，并能抗風(fēng)化。不同的涂料之間有相容與否的問題，前后選用不同涂料時要注意它們的相容性。涂層的施工要有適當(dāng)?shù)臏囟龋?～38℃之間）和濕度（相對濕度不大于85%）。涂層的施工環(huán)境粉塵要少，構(gòu)件表面不能有結(jié)露。涂裝后4小時之內(nèi)不得淋雨。涂層一般做4～5遍。干漆膜總厚度室外工程為150μm，室內(nèi)工程為125μm，允許偏差為25μm。在海邊或海上或是在有強(qiáng)烈腐蝕性的大氣中，干漆膜總厚度可加厚為200～220μm。

四、結(jié)論

由此可見，山地景區(qū)電梯井道鋼結(jié)構(gòu)的防腐，特別是長期防腐的運(yùn)用就顯得非常重要。有效的防腐處理，可以節(jié)約大量的維護(hù)經(jīng)費(fèi)，并顯著提高鋼結(jié)構(gòu)的安全性與使用壽命，確保游客的生命財(cái)產(chǎn)安全。通過以上的分析，可以得出以下結(jié)論：

1.山地景區(qū)觀光電梯井道鋼結(jié)構(gòu)的長期防腐與鋼結(jié)構(gòu)的安全運(yùn)行與壽命的保障密切相關(guān)；

2.加強(qiáng)電梯井道鋼結(jié)構(gòu)制作與維護(hù)過程中的防腐施工管理與監(jiān)督；

3.在電梯井道鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)與制作過程中，需要有專業(yè)防腐工程技術(shù)人員和專家的參與或指導(dǎo)；

4.加強(qiáng)新型防腐材料和技術(shù)的研究，并在實(shí)際工程中積極使用。

總之，只有深入研究這些問題，才會使得山地景區(qū)觀光電梯井道鋼結(jié)構(gòu)的防腐技術(shù)不斷的提高，這對社會經(jīng)濟(jì)利益和對地球的資源利用都會產(chǎn)生積極的作用。endprint