摘要：当下钢结构在工程领域当中得到了广泛的应用和发展，在变电站中钢结构也得到了广泛的运用。但是钢材经常会在复杂的使用环境当中受到不同程度的腐蚀而产生锈蚀，从而对整体的结构体系产生不同程度的削弱甚至破坏，严重影响整个变电站的安全质量。因此在设计、施工、运行过程中必须采取有效的防腐措施，确保整个变电站在生命周期内的安全稳定。本文对变电站中钢结构的防腐技术的具体研究与应用进行分析。
关键词：变电站；钢结构；防腐设计；研究与应用
引言
钢结构因其良好的抗风性、抗震性、环保性、自重轻、承载力大等自身特性在变电站中得到了广泛的使用。然而在应用的过程中钢结构不可避免的受到各种环境及人为因素的影响而使自身的性能逐渐下降，如何有效的延长钢结构使用寿命是大家十分关注的问题。钢质材料的在使用或放置过程中，与环境中的一些介质发生化学反应，导致钢材料腐蚀或锈蚀，对材料的结构构件或性能会造成一定的影响，直接带来经济或安全性影响。具不完全统计研究表明，由于钢结构腐蚀而每年导致的经济损失可达国民经济总值的4%左右，但是如果充分利用现在的防腐措施，完全可以有效的减少钢结构的腐蚀程度。所以说，加强变电站钢结构防腐设计的研究与应用，具有非常重要的作用。
1常温下钢结构腐蚀的原因
在常温，钢结构主要的腐蚀是电化学腐蚀。钢结构在正常的大气环境使用时，会与空气中的水分、氧气和其他污染物等等发生反应，出现腐蚀情况。当大气的相对湿度低于百分之六十的时时，钢的腐蚀程度是非常轻微的。但是，当湿度增加到一定程度的时候，钢的腐蚀速率会增加的很快，这被称为临界湿度。在常温下，普通钢的临界湿度为百分之六十到百分之七十。当空气受到污染或者空气中含有盐时，临界湿度很低，钢表面容易形成水膜。此时，焊渣和未处理的锈层用作阴极，钢结构部件用作阳极，以在水膜中产生电化学腐蚀。由于吸收大气中的水分而在钢表面形成的水膜是钢腐蚀的决定性因素。然而，大气湿度和污染物含量是影响大气腐蚀的重要因素。
2钢结构腐蚀的危害性
钢结构的腐蚀危害是不均匀损伤。损坏发生在阳极表面。一旦出现腐蚀坑，它们通常会进一步发展。腐蚀坑底部的腐蚀产物是一个小阳极，而暴露在大气中的金属表面是一个大阴极。阳极比表面积小，电流密度高，腐蚀速度快。腐蚀坑底部的缺氧酸化形成自催化作用，加速坑底的深层发展。这就是所谓的电池阻塞现象。这导致应力集中和腐蚀坑底部的负电位，加速腐蚀过程。这种反馈链式反应是应力腐蚀的典型形式，导致钢的耐寒性和脆性降低。在没有明显变形症状的情况下，会突然发生脆性断裂，尤其是在冲击载荷作用下，更为危险。因此，如果钢结构不注意环境，采取必要的防护措施，就会加速腐蚀速度。忽视日常维护也会导致构件因严重腐蚀而丧失承载力，给钢结构的安全使用带来隐患。
3变电站钢结构防腐的措施
3.1采用耐候钢。
耐候钢的耐腐蚀性能比一般的结构钢更优良，其原理主要在于耐候钢的绣层与普通钢的绣层相比更加连续和致密，如果在耐候钢中添加铜、磷等元素会使内绣层的结晶程度降低，这些致密绣层可以很好地把阳极活性部位给覆盖起来，很大程度上隔离了腐蚀性的介质与钢材基体的接触，抑制其阳极反应的发生，进而减缓了钢结构的腐蚀进程。同时在钢结构的缺陷部位会聚集较多的合金元素，也起到了一定的修补作用。很多工程实践已经证明，耐候钢可以不需要再进行涂层就可以很好的实现防腐蚀，并且在钢结构的全寿命期内使其总成本降低，是变电站钢结构的较好选择。很多国外的企业都使用了耐候钢，比如美国的桥梁中耐候钢的应用率高达百分之五十。
3.2热浸锌镀防腐
钢热浸锌镀防腐可以运用于变电站钢结构。热浸锌镀层的厚度一般是受技术水平的限制而无法超过80um的，在比较正常的大气环境下钢桥的防腐工作可以维持大约十年的保护。热浸防腐的工作流程是首先将工件浸入熔融的金属槽中，较大尺寸的钢结构部件是受一定的限制的。
热浸镀防腐工作的进行场所只能是固定的工厂，在这样的限制情况下，采用热浸镀防腐又会产生一定的往返运输费用，因此在现实生活中，热浸锌镀的防腐方法是受到一定的局限性的。
3.3进行防腐涂层。
利用防腐蚀涂料进行防腐是变电站钢结构防腐的另一种手段。这种方法不仅操作简单、运用灵活，而且成本较低，但是在防腐性能上偏向于钢结构的短中期防腐，对于长期的防腐应该选择具有特异防腐性能的涂料，并在后期使用过程中要进行定期的修补和维护。这种防腐技术在使用重点在于钢结构的表面预处理，一般采用喷砂喷丸来进行表面除锈，将锈迹和各种油污及异物清理干净，待钢结构的表面露出金属光泽后再进行涂层。此外，在涂层过程中既要考虑到涂料与钢结构的匹配度，还要考虑到不同涂料之间的相容度以及其他注意事项，同时尽量选用环境友好的涂料和方便维护的涂料。
3.4采用热浸镀锌技术。
热浸镀锌技术是将钢组件进行表面的清洁净化处理，之后在高温融化的锌液中进行锌镀层处理。这种热浸镀锌的方法不仅使钢结构耐腐蚀性能好，使用寿命延长，而且在后期基本不需要进行维护，在钢结构的全寿命时期内成本较低，因而被很多企业用来进行钢组件的防腐处理。在使用这种方法时需要注意钢组件的表面预处理，通常在热浸镀锌之前用酸来除锈，清洗彻底后再进行热浸镀锌的步骤。对于某些形状特殊和复杂的钢组件要尽量拆分成简单的部件，分别热浸镀锌再进行组装，防止钢结构组件变形受损。对于封闭的钢组件要保留两端的开口，这样可以方便高温锌液的流通和附着。此外，在钢结构热浸镀锌前必须要考虑到各种组件因镀锌操作可能产生的机械形变，尽量避免热浸镀锌后的钢组件不好处理这种现象的发生。
3.5钢结构防腐涂料
3.5.1环保型防腐涂料
随着人们环保意识的提高，开发环保型防腐涂料已经成为目前的研究热点之一。现在，环保型防腐涂料的开发还处于兴起阶段，大部分是以水性树脂为基体，因其本身就具备一定的防腐性能，进而对之改性，赋予其新的功能性。在环保型涂料的大趋势下，未来应该会有很多新型的环保防腐涂料的出现。
3.5.2多功能化涂料
钢结构建筑的兴起，使得防腐涂料被大量使用的同时，也被期待能具备更多功能，满足更多需求。例如，钢结构防腐防火一体化涂料。我们设想，既然所保护的对象是同一种钢结构材料，两者都是涂层的形式，可以将防腐和防火两种功能完全结合起来，使一种涂层同时具有两种功能，既节约了资源，又增强了涂层对基材的保护功能。目前，在我国这一类新材料的研究仍处于起步阶段，将来势必成为防腐涂料多功能化的一个新的研究方向。
结语
钢结构具备非常多的优势，在变电站中的运用具有较大的发展潜力。但是同时也存在着耐腐蚀性差的缺陷，在一定程度上降低了钢结构的实用性，所以对钢结构的防腐蚀技术进行研究具有重要的意义。在本文中，主要对变电站钢结构防腐设计研究与应用进行介绍，并对其中的注意事项进行了解，以促使钢结构防腐设计的应用。
参考文献：
[1]杨国芹。水工金属结构防腐蚀质量控制的程序、方法与措施[J]。河北企业，2013。
[2]尤文雄，赖翼峰。复杂环境下水工钢结构建筑物防腐蚀研究与应用[J]。水利建设与管理，2007。
[3]张娥。建筑钢结构涂料防腐设计要点分析[J]。山西建筑，2015（24）：109-110。
[4]邵卓民。为积极、合理、较快地发展建筑钢结构而努力—在全国轻型钢结构应用推广研讨会上的发言[J]。建筑结构，1997（10）：50-53。
[5]张吉玮.钢结构防腐施工管理和质量管理与控制[J].江西建材,2017,(13):288+290.