水庫閘門金屬結(jié)構(gòu)防腐處理分析

張 欣

(新疆額爾齊斯河投資開發(fā)(集團)有限公司，烏魯木齊 830000)

在當(dāng)前社會快速發(fā)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(jié)構(gòu)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(xiàn)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(chǎn)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(guān)部門要想提高水庫閘門金屬結(jié)構(gòu)防腐性，應(yīng)結(jié)合水庫閘門所處環(huán)境，對水庫閘門腐蝕問題進行調(diào)查分析，了解腐蝕產(chǎn)生原因，從采取相關(guān)措施進行處理，提高水庫閘門整體質(zhì)量，給中國水利工程運行發(fā)展奠定良好基礎(chǔ)。

1 水庫閘門金屬結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)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(huán)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(jié)構(gòu)表面，在這種施工工藝上，能夠在金屬結(jié)構(gòu)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(dāng)?shù)奶砑由倭肯⊥?，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(fù)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(dāng)前閘門中，廣泛采用的材料為鐵質(zhì)材料，在水的混合物作用下形成電解質(zhì)，容易受到侵蝕，外加電源的陰極保護方式屬于一種電化學(xué)保護方式，其工作原理也就在被腐蝕的金屬結(jié)構(gòu)表面加入外加電流，讓閘門形成陰極，對金屬腐蝕產(chǎn)生的電子遷移現(xiàn)象進行抑制，從根源上減少閘門腐蝕問題的產(chǎn)生。在電解質(zhì)中陰極電流作用下，對金屬結(jié)構(gòu)的保護，通過電解質(zhì)讓金屬陰極化處理，從而降低金屬結(jié)構(gòu)發(fā)生腐蝕問題的效率。陰極保護法在金屬結(jié)構(gòu)防腐保護方面有著明顯效果，效率高，同時方式應(yīng)用簡單，優(yōu)勢在于能夠提高電流輸出的連續(xù)性和可調(diào)節(jié)性，保護范疇比較大，不會受到環(huán)境電阻率等因素影響，保護裝置使用周期長，適合應(yīng)用在長時間處于潮濕環(huán)境中的閘門金屬結(jié)構(gòu)中。但是這種方式在具體應(yīng)用上展現(xiàn)出局限性，通常腐蝕介質(zhì)導(dǎo)電量比較大，對這種長時間處于水環(huán)境中的金屬結(jié)構(gòu)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(jié)合后續(xù)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(jié)構(gòu)表面，讓涂料與結(jié)構(gòu)表面充分連接，增強涂層的耐磨性和防腐蝕性。結(jié)合閘門種類，選擇對應(yīng)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(huán)境中的金屬結(jié)構(gòu)，一般選用的瀝青材料或者環(huán)氧類的涂料，給金屬結(jié)構(gòu)創(chuàng)建一個比較密封的環(huán)境。如果是長時間處于空氣中的金屬結(jié)構(gòu)，可以選擇鋁粉等涂料；如果是在水中和空氣中的金屬結(jié)構(gòu)，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(xiàn)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(jié)構(gòu)的防腐處理工藝

在對水庫閘門金屬結(jié)構(gòu)進行防腐處理過程中，需要根據(jù)水庫閘門具體位置，選擇對應(yīng)的防腐處理方式。例如，針對深孔門位置，應(yīng)該按照特殊性處理要求，工程量大的金屬結(jié)構(gòu)則需要采用噴鋁噴鋅加涂料方式處理。要想進一步展現(xiàn)出水庫閘門金屬結(jié)構(gòu)防腐處理方式的應(yīng)用效果，需要結(jié)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(shè)計水頭20m，開度為任意開度，操作特性為動水啟閉，設(shè)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(zhì)、溫度水生物及泥沙都會對閘門產(chǎn)生較大的影響，發(fā)生銹蝕的幾率比較大，一旦受到腐蝕以后，會給水庫運行產(chǎn)生嚴重影響。

在防腐施工中，一般采用的是涂料材料質(zhì)量控制方式，也就是在涂漆技術(shù)的作用下，根據(jù)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(yù)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(yīng)該控制在設(shè)計圖紙要求范疇內(nèi)。在油漆質(zhì)量方面，需要按照調(diào)制和涂料產(chǎn)品說明要求進行，在噴砂施工之前，應(yīng)對構(gòu)件表面進行清理，通過使用對應(yīng)的清洗劑來對金屬表面的油漬、污漬等進行清理，保證構(gòu)件表面的干凈。在噴砂處理過程中，需要采取壓縮空氣經(jīng)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(yīng)滿足施工要求，一般控制在180mm左右，噴射方向應(yīng)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(jié)構(gòu)防腐處理過程中，在使用噴鋅處理方式時，應(yīng)該注意閘門金屬結(jié)構(gòu)外露位置在噴射之前需要做好預(yù)處理，不可存在污染物。噴鋅表面在預(yù)處理4h內(nèi)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(shè)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(yīng)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(zhì)量檢查，對外觀質(zhì)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(jié)構(gòu)防腐蝕效果。

3 提高水庫閘門金屬結(jié)構(gòu)防腐處理質(zhì)量的相關(guān)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(jié)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(chǔ)。在對閘門表面處理過程中，通常會采取化學(xué)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(zhì)量不太理想。噴砂除銹質(zhì)量以及工作效率比較好，但是對砂料質(zhì)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(yīng)該確認角度控制在30°左右，距離≤18cm。如果采用的是化學(xué)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(jié)束除銹工作以后，需要對其反復(fù)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(diào)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(yīng)結(jié)合涂料具體使用要求，將涂料價值全面發(fā)揮。通常情況下，防腐涂料呈現(xiàn)出顆粒狀，如果顆粒比較粗，則會給涂層均勻性產(chǎn)生影響，甚至?xí)霈F(xiàn)麻點等問題，無法保證涂料質(zhì)量。基于此，在實際操作過程中，應(yīng)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(yīng)該通過涂層方式進行調(diào)整，結(jié)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(fēng)。噴涂法整體效率遠遠強于刷涂法，在對涂膜質(zhì)量有著較高要求的環(huán)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(dāng)增加涂料黏度。在實際施工中，控制好氣壓，相關(guān)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(chǎn)生影響。

3.3 優(yōu)化金屬結(jié)構(gòu)防腐蝕措施

閘門金屬結(jié)構(gòu)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(jié)合不同防腐涂料和防腐工作計劃，確定保護期限，應(yīng)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(huán)境下的閘門金屬結(jié)構(gòu)，如果是腐蝕對發(fā)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(huán)境下的水庫閘門金屬結(jié)構(gòu)，收到腐蝕后，給其發(fā)電、防洪產(chǎn)生嚴重影響，其保護時間≥20a。如果是暴露在空氣環(huán)境下的閘門金屬結(jié)構(gòu)，其室外使用期限應(yīng)>20a，室內(nèi)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(yīng)具備耐光、耐雨等功能，保護期限≥5a。

4 結(jié) 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(fā)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(jié)合實際情況，做好相應(yīng)的處理工作，優(yōu)化施工工藝，結(jié)合現(xiàn)場實際情況，選擇適宜的涂料，保證水庫閘門的防腐質(zhì)量。