水利水電工程金屬結(jié)構(gòu)腐蝕的有關(guān)研究

王麗娜

摘要：水利水電工程中的許多金屬結(jié)構(gòu)長(zhǎng)期處于惡劣的腐蝕環(huán)境中，受到氧氣、水等化學(xué)、物理因素的影響，高速水流、水中漂浮物體、海水。他們往往會(huì)造成嚴(yán)重的腐蝕。液壓金屬結(jié)構(gòu)被腐蝕損壞后，構(gòu)件的截面面積減小，應(yīng)力增大，容易導(dǎo)致整個(gè)結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和剛度降低，結(jié)構(gòu)承載力降低，影響設(shè)備的正常功能，縮短使用壽命.通過(guò)對(duì)腐蝕數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析和腐蝕檢測(cè)，可以確定液壓金屬結(jié)構(gòu)各組成部分的腐蝕厚度，為計(jì)算結(jié)構(gòu)應(yīng)力提供必要的數(shù)據(jù)，可以確定液壓金屬結(jié)構(gòu)的腐蝕程度，可以計(jì)算出構(gòu)件的腐蝕率，估計(jì)構(gòu)件的使用壽命。腐蝕數(shù)據(jù)的檢測(cè)和統(tǒng)計(jì)分析是液壓金屬結(jié)構(gòu)安全檢測(cè)的重要組成部分。防腐蝕是提高液壓金屬結(jié)構(gòu)設(shè)備使用壽命的重要措施。

關(guān)鍵詞：水利水電；金屬結(jié)構(gòu)；腐蝕檢測(cè)；防腐蝕；質(zhì)量

正是因?yàn)樗姽こ讨械脑S多金屬結(jié)構(gòu)，常年處于非常惡劣的腐蝕環(huán)境之中，受到諸多化學(xué)和物理綜合因素的共同作用，也就造成了許多金屬結(jié)構(gòu)出現(xiàn)了十分嚴(yán)重的腐蝕。而一旦水利水電工程金屬受到腐蝕損傷，那么其構(gòu)件的截面面積勢(shì)必會(huì)有所減少，應(yīng)力則會(huì)有所提高，進(jìn)而造成整個(gè)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度以及剛度的不斷下降，從而降低整個(gè)金屬結(jié)構(gòu)的承載能力，嚴(yán)重影響到金屬設(shè)備的正常使用。所以，如何做好水利水電工程金屬結(jié)構(gòu)的防腐蝕工作則顯得尤為重要。

1水利水電工程金屬結(jié)構(gòu)的腐蝕檢測(cè)

眾所周知，絕大多數(shù)的水利水電工程金屬結(jié)構(gòu)往往長(zhǎng)期處于水下或者是潮濕的環(huán)境之中，也就造成了水利水電工程金屬結(jié)構(gòu)會(huì)受到各種污染物的污染與腐蝕，因此，其金屬構(gòu)件表面勢(shì)必也會(huì)常年附著許多的雜物。所以，在對(duì)其進(jìn)行腐蝕檢測(cè)之前，必須對(duì)金屬構(gòu)件表面進(jìn)行合理的處理。首先，應(yīng)該采用水沖洗法，也就是說(shuō)要將構(gòu)件表面所附著的雜物沖洗掉，然后再用鋼絲刷或者是刮刀對(duì)構(gòu)件表面的鐵銹、附著物進(jìn)行刮除，再用軟布將構(gòu)件的表面擦拭干凈，之后再進(jìn)行腐蝕檢測(cè)。尤其是通過(guò)分析，我們可以看到，常年運(yùn)行的水利水電工程金屬結(jié)構(gòu)往往在不同程度之上都存在著銹蝕。而一旦金屬構(gòu)件發(fā)生了銹蝕，那么其截面面積勢(shì)必會(huì)有所減小，應(yīng)力則會(huì)有所提高，進(jìn)而對(duì)整個(gè)金屬的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、剛度有所降低，影響到金屬結(jié)構(gòu)的整體運(yùn)行安全。而通過(guò)銹蝕檢測(cè)，可以確定構(gòu)件的蝕余厚度和銹蝕速率，并為結(jié)構(gòu)應(yīng)力計(jì)算和安全評(píng)估提供必要的數(shù)據(jù)。腐蝕檢測(cè)主要檢測(cè)構(gòu)件的腐蝕部位及其分布狀況；嚴(yán)重腐蝕面積占構(gòu)件表面積的百分比；遭受腐蝕損壞構(gòu)件的蝕余截面尺寸；蝕坑（或蝕孔）的深度、大小和密度等。而正是因?yàn)樵诓煌沫h(huán)境之下，水利水電工程金屬結(jié)構(gòu)所遭受到的腐蝕也是不盡相同的，所以，在進(jìn)行腐蝕檢測(cè)的過(guò)程中，我們必須要根據(jù)實(shí)際的腐蝕性質(zhì)，采取不同的腐蝕檢測(cè)方法。一般來(lái)講，在水利水電工程金屬腐蝕檢測(cè)過(guò)程中，最為常見的方法有：超聲波測(cè)厚儀直接測(cè)量法、橡皮泥法、割取試件法。同時(shí)，采用焊縫檢驗(yàn)尺或特制的游標(biāo)卡尺進(jìn)行銹蝕深度測(cè)量，腐蝕曲線法和配合照片也是最直觀和最常用的輔助方法。而在實(shí)際的腐蝕檢測(cè)中，具體需要采用哪種檢測(cè)方法，則必須要根據(jù)金屬結(jié)構(gòu)的腐蝕情況，施工現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際條件予以確定。

2防腐蝕措施及質(zhì)量控制研究

2.1涂料防腐蝕

涂料防腐是把密閉性的涂料均勻地涂在閘門上，形成一種薄膜，使金屬基體與水、空氣等外界腐蝕因素隔離開來(lái)，從而達(dá)到阻止閘門腐蝕的目的。該方法施工簡(jiǎn)單，費(fèi)用較低，但保護(hù)周期較短，一般為3～4年，好的可達(dá)到6～9年，少數(shù)可達(dá)到10年以上。可使用的涂料品種很多，主要有油脂漆類、環(huán)氧樹脂漆類、酚醛樹脂漆類、醇酸樹脂漆類、過(guò)氯乙烯漆類、瀝青漆類、硝基漆類等。但涂料的使用應(yīng)嚴(yán)格按生產(chǎn)廠家的工藝要求施工，并配套使用。

2.2金屬熱噴涂防腐蝕

金屬熱噴涂防腐蝕是把一種化學(xué)活動(dòng)性比鋼活潑的金屬，如鋅、鋁或鋅鋁合金等噴涂在閘門表面上，形成均勻覆蓋的涂層。由于該涂層金屬的化學(xué)性質(zhì)比鐵元素活潑，故對(duì)鋼鐵具有雙重保護(hù)作用：一方面象涂料那樣起著覆蓋作用，將金屬基體與腐蝕介質(zhì)隔離開來(lái)；另一方面，當(dāng)涂層遭到破壞時(shí)，涂層可與基體構(gòu)成腐蝕微電池，從而發(fā)揮犧牲陽(yáng)極類型的陰極保護(hù)作用。由于金屬熱噴涂防腐蝕效果較好，因此保護(hù)周期較長(zhǎng)，一般為15年，效果好的可達(dá)到25年以上。目前，該方法在水利水電工程中應(yīng)用較廣。如金屬?gòu)?fù)合噴涂熱噴鋅、熱噴鋁、熱噴鋅鋁合金和熱噴稀土鋁合金等先進(jìn)的長(zhǎng)效防腐蝕措施及高新技術(shù)廣泛地運(yùn)用于三峽二期工程金屬結(jié)構(gòu)的防腐蝕。

2.3提高水利水電工程金屬結(jié)構(gòu)的防腐蝕質(zhì)量

要想提高水利水電工程金屬結(jié)構(gòu)的防腐蝕質(zhì)量，還必須要從金屬結(jié)構(gòu)的施工設(shè)計(jì)階段入手進(jìn)行細(xì)化處理，進(jìn)一步增強(qiáng)金屬結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的科學(xué)合理性、提高金屬結(jié)構(gòu)防腐蝕工藝的嚴(yán)謹(jǐn)性與經(jīng)濟(jì)合理性，從而不斷地提高水利水電工程金屬結(jié)構(gòu)的防腐蝕質(zhì)量。第一，在設(shè)計(jì)金屬結(jié)構(gòu)時(shí)，就必須將防腐蝕設(shè)計(jì)包含進(jìn)去，從而避免因?yàn)榻饘俳Y(jié)構(gòu)使用過(guò)程中而造成的腐蝕或難以進(jìn)行防腐蝕施工的結(jié)構(gòu)形式，從而切實(shí)做好結(jié)構(gòu)防腐蝕工作。第二，要合理、明確地對(duì)設(shè)計(jì)工藝進(jìn)行制定，從而對(duì)水利水電工程施工進(jìn)行指導(dǎo)并且對(duì)其質(zhì)量進(jìn)行檢查。同時(shí)，制造單位與防腐蝕施工單位也應(yīng)該進(jìn)行合理的配合工作，從而避免金屬結(jié)構(gòu)構(gòu)件在成形后無(wú)法進(jìn)行防腐處理。第三，應(yīng)采取最先進(jìn)的防腐蝕技術(shù)、最佳的防腐蝕配套體系、最優(yōu)質(zhì)的防腐蝕材料、最科學(xué)的涂裝工藝如新的快速凝固方法——霧化噴射成型技術(shù)，將該技術(shù)應(yīng)用于水工金屬結(jié)構(gòu)的防腐處理后，取得了顯著的防腐耐磨效果并與高性能的環(huán)保技術(shù)相結(jié)合。

3結(jié)語(yǔ)

綜上所述，通過(guò)對(duì)于水利水電工程金屬結(jié)構(gòu)的腐蝕情況進(jìn)行研究，并且從一定原理上提出防止金屬表面腐蝕的方法，能夠在一定程度上減少金屬結(jié)構(gòu)的腐蝕，并且推進(jìn)我國(guó)水利水電工程施工的質(zhì)量以及安全性，提高了工程的壽命以及經(jīng)濟(jì)效益，對(duì)于水利水電工程的發(fā)展來(lái)說(shuō)，也起到一定的積極作用。

參考文獻(xiàn)：

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[2]張朝溫，薛德訓(xùn)，趙雙喜.水工金屬結(jié)構(gòu)的腐蝕與防護(hù)[J].華北水利水電學(xué)院學(xué)報(bào)，2002（4）：16-19.

（作者單位：河北省水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院）