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摘要:根据水质的不同,水工钢闸门防腐蚀采用的材料也会有所变化,所以在防腐处理上也相差很大。很多工程人员在施工建设前期对水源勘探不够深入,对水利工程的认识不够严谨,往往在短期就会出现钢闸门被腐蚀的情况,这也大大降低了整个工程的质量。因此,工程人员非常有必要加强对水工钢闸门防腐技术的掌握,并进行科学的应用。
关键词:水工;钢闸门;腐蚀分析;防腐处理技术
1 前言
受到水质的影响,不同地区的水工钢闸门运用材料不同,防腐措施也存在巨大的差异,一些工程人员没有做好前期的水源勘探工作,对水利工程认识不够,致使水工钢闸门在短期就出现了被腐蚀现象,严重的影响到水利工程的总体质量,对此相关人员应当加强对水工钢闸门防腐技术的科学分析与应用。
2 钢闸门重要性概述
钢闸门是水利工程的重要组成部分之一,约占整个水利工程造价的20%左右,在个别江海湖泊水利工程中甚至会占到一半以上。钢闸门的使用时间从某种程度上反映了该水利工程的使用寿命。钢闸门的好坏直接影响到水域周边及下游人民生命财产的安全,因此施工单位应当高度重视钢闸门的制造、安装质量。
3 钢闸门被腐蚀的原因分析
3.1钢闸门的工作环境
水工钢闸门有的长期浸于各种水质(海水、淡水、工业废水等)中;有的由于水位变化或闸门启闭常处于干湿交替的环境;有的还会受到高速水流的冲击和泥沙、漂浮物、冰凌的碰撞摩擦;水工钢闸门位于水面或水上部分还受到水蒸发的潮湿气氛和飞溅的水雾作用,处于大气中工作的结构还受到日光、空气的作用。总之水工钢闸门的工作环境恶劣,被腐蚀的因素较多。
3.2钢闸门被腐蚀的因素
水工钢闸门被腐蚀的因素主要包括以下几点(1)气候因素:钢闸门水上部位易受日晒雨淋、潮湿气氛等作用而发生腐蚀;(2)钢闸门表面状态:粗糙、机械损伤、焊接缺陷、缝隙等易发生腐蚀;(3)应力和变形:应力和变形越大,越易受到腐蚀;(4)水质:淡水含盐量较低,钢闸门的腐蚀视其化学成分及污染情况有所差异;海水含盐量高,导电性好,海水中含大量氯离子,对钢材的腐蚀性大,钢闸门在海水中比在淡水中更易受到腐蚀;(5)水流速度:钢闸门受到水流及水中夹带的泥沙、漂浮物、冰凌等对金属表面高速冲击碰撞,产生破坏和冲蚀磨损;(6)电化学腐蚀:水中的氢氧离子会跟随电解质向铁离子靠近,两者相遇后会相互作用产生氢氧化亚铁,同时它还会和水中的氧气发生反应产生氧化亚铁,最终导致钢闸门的腐蚀。
4 水工钢闸门防腐处理技术
4.1水工钢闸门防腐施工工艺技术流程
水工钢闸门防腐施工时,一定要严格遵守施工工艺流程和相关的规范标准。在施工开始前,首先要做好各项准备,包括场地、设备、人员等,然后对钢闸门表面进行预处理,预处理就是使用一些设备和方法将钢闸门金属表面的铁锈、氧化皮、油污、焊渣、灰尘、水分等污物清除干净,使其全部露出灰白的金属本色,并且保持干燥,有一定的粗糙度;预处理完成之后应在4h内进行防锈、封闭喷涂,确保工程质量。施工完成后要严格按照标准验收。在防腐工程进行中,压缩空气必须要达标,保证压缩空气的纯度与干燥性。另外尽量在晴天进行防腐施工,雨天会导致工程质量下降。在进行喷涂时,通常情况下喷砂作业的压力参数选择在0.65MPa到0.75MPa之间,喷锌作业的压力参数选择在0.5MPa到0.65MPa之间,同时喷锌作业要求空气相对湿度应低于85%,防锈时要对钢闸门表面进行全面喷涂,不得放过任何一个细小的角落,并且喷涂至少进行两遍。
4.2钢闸门表面预处理质量控制
水工钢闸门表面预处理质量检查验收包括以下三个方面内容:(1)喷砂作业完成后,质检员应对喷砂效果进行全面检查和验收,对钢闸门表面的光泽度、清洁度以及粗糙度进行细致观察,如果发现钢闸门的某些部位漏喷,施工人员应时采取补救措施,对漏喷部位进行补喷,以确保钢闸门的除锈效果达到标准要求。(2)在对光泽度、清洁度以及粗糙度进行检查时,质验员应选择适宜的温度与适中的光照条件,避免外界自然因素对检查结果造成的不良影响,此外在质量检验时,工作人员不得用手直接触摸钢闸门表面,不能忽略任何一个死角,做到全方面、系统化、细致化检查。(3)严格按照图纸及规范要求,钢闸门的表面粗糙度应控制在Ry=60-100μm范围之内,清洁度应满足Sa2.5的要求,防腐质检员用表面粗糙度仪和比样块对除锈质量工序进行检验验收。
4.3钢闸门防腐技术质量把控
想要切实的把控钢闸门防腐技术质量。工程人员不仅要了解钢闸门的工作环境还要掌握在各种环境下选用何种防腐措施。如:用于淡水环境中的钢闸门,金属热喷涂料宜选用锌、铝、锌铝合金或铝镁合金;用于海水及工业大气环境中钢闸门则宜选用铝、铝镁合金或锌铝合金;而经常处于半浸没状态的钢闸门,则宜选用具有良好的耐候性和耐干湿交替的防腐蚀涂层系统;经常处于浸水或潮湿状态的钢闸门,宜选用具有良好的耐水性和耐蚀性的涂层系统。并且在施工过程中还要精准的对基体金属、焊缝以及焊孔等因素进行把握,还需要确保涂料的密封性和区域。在喷涂的过程中,由于水工钢闸门的金属表面相对光滑,所以在进行喷涂时,往往会造成涂层难以附着的现象。想要保障涂料的均匀性、高效性,就必须要增加水工钢闸门表面的粗糙度。科学的把控水工钢闸门表面粗糙度和涂料的均匀程度,避免气泡、不均匀的现象出现。施工的温度和湿度都必须要满足相关的涂装条件,表面预处理与涂装之间的间隔时间应尽可能缩短,潮湿或工业大气等环境条件下,应在4h内涂装完毕;晴天或湿度不大的条件下,最长不应超过12h。被涂基体金属表面温度低于露点以上3℃和相对湿度大于85%时,不得进行涂装。针对钢闸门的涂装来说,必须严格的把控各个施工环节,严格的把控涂装工序、涂料配比等物质的精确性,坚实每个工序涂两层保护层,切实增强水工钢闸门防腐实际效果。严格的开展工艺检查工作,当所有工艺施工完毕之后,工程人员必须要结合实际的防腐技术设计的内容开展工艺检查,对涂膜的厚度、密度、细节进行把关。
4.4科学制定水工钢闸门防腐蚀方案
水工钢闸门防腐蚀方案应根据钢闸门的使用环境、运行状况、维护管理条件等因素综合考虑,通过技术经济比较论证后选定。防腐蚀涂层系统应由与基体金属附着良好的底漆和具有耐候、耐水性的面漆组成,中间漆宜选用能增加与底、面漆之间结合力且有一定耐蚀性能的涂料。构成涂层系统的各层涂料之间应有良好的配套性。
在选择底漆的环节,必须要选择环氧富锌涂料。环氧富锌涂料能够切实的利用阴极保护手段,在锌物质发生腐蚀之后,所产生的物质能够有效的针对钢闸门进行二次隔离保护。此外,环氧富锌底漆还能够阻隔氧气。在选择中间漆过程中,最好选择环氧云铁涂料。针对漆面选择来说,必须要结合实际环境情况和现场条件,对钢闸门的不同位置进行区别化的漆面设计。积极的利用电流法以及牺牲阳极等手段,切实的保障水工钢闸门防腐效果。另外为了保证水工钢闸门的防腐蚀施工质量,在施工全过程中,应由有一定防腐蚀知识和经验的专业人员负责,对各道工序的施工质量进行监督。
5 结语
水工钢闸门在水利工程中起到十分重要的作用,对此,工程人员应当加大对钢闸门防腐处理的重视力度,根据实际情况,制定科学的防腐方案,采取阴极保护、涂层保护、喷锌保护等方式,提升闸门的防腐性能,并定期对钢闸门进行维护保养,使闸门的质量得到良好的保障。
参考文献:
[1]吴冰,吕鹏.水工钢闸门腐蚀分析及防腐处理技术[J].山东工业技术,2019(02):57.
[2]高志萌,杨勇.水工钢闸门腐蚀分析及防腐处理技术研究[J].珠江水运,2018(14):55 - 56.