浅谈除锈喷锌技术在水库电站钢闸门防腐中的应用

温福才

（广东省惠州市白盆珠水库工程管理局 516341）

1 工程概况

白盆珠水库在广东省惠东县境内，位于东江第二大支流西枝江上游白盆珠峡谷入口处，是以防洪、供水为主，兼顾灌溉、发电、改善航运和生态水环境等综合利用的大（1）型水库，集雨面积856km2，总库容12.2亿m3，工程于1987年12月竣工验收。主要建筑物有混凝土坝、土坝、电站等，混凝土拦河大坝坝高66.2m、坝长240m，共设置放空底孔闸门、溢洪道闸门、电站快速闸门。其中底孔闸门设有事故检修闸门和工作闸门，因长期关闭浸泡在水中或开启暴露在空气中，锈蚀愈来愈严重，如此下去，将大大缩短其使用寿命，多年来，用传统打磨除锈油漆的方法存在除锈不彻底和增加保养次数、保养时存在闸门杆件笨重拆卸安装困难及存在安全隐患等诸多因素，保养劳动强度大，费时费力，累计计算耗资费用大。1998年对混凝土大坝的底孔事故检修闸门和工作闸门采用除锈喷锌技术进行防腐处理；2003年和2007年分别对溢洪道闸门、电站快速闸门采用相同技术进行防腐处理，效果显著。

2 主要设备和材料

2.1 主要设备、配件

a.主要设备和配件有空气压缩机、压力储气罐、冷却滤清器、装砂钢瓶漏斗、耐压镀锌管、耐压胶管和小胶管、喷砂枪、喷锌枪、喷漆枪、防尘衣服、电源电缆开关配电箱。

b.除锈装置安装如图1所示。

图1 除锈装置安装示意图

2.2 主要材料

主要材料包括锌丝、防锈漆（环氧沥青防锈漆或环氧云铁防锈漆）、乙炔和氧气、汽油、河砂。

3 施工方法

3.1 除锈前的准备

a.中砂晒干过筛后储备保存，砂量按除锈面积10m2用砂量约0.3～0.36m3配置。

b.电源电路、空压机、储气罐及管路容器等装置按图1安装完毕。

c.施工安全脚手架搭配好。

d.氧气、乙炔储备充分。

e.准备好锌丝、防锈漆、汽油等材料。

3.2 除锈

利用空气压缩机产生高压空气，通过管路输送至储气罐储存，再逐一通过冷却滤清器和装砂钢瓶漏斗，将砂漏下吸入与高压气流混合在一起，形成高压砂流，通过耐压胶管输送砂流到喷砂枪口，利用高压砂流喷射闸门的每一个角落，依靠砂粒棱角的冲击摩擦，逐一铲除锈层。喷砂时，喷嘴到基体金属表面宜保持100～300mm的距离，喷射方向与基体金属表面法线的夹角以15°～30°为宜，喷嘴孔口直径增大25%时更换喷嘴，除锈直到表面可见均匀的金属色泽、达到规范要求为止。

3.3 喷锌

铲除闸门表面锈层并达规范要求后，用压缩空气吹净及清除闸门表面灰尘杂物，检查合格后，锌丝经过喷锌枪传动装置以适宜的速度通过喷嘴，由氧气、乙炔焰热熔后，借压缩空气的作用，把雾化成半熔融状态的微粒，均匀喷射除锈后的闸门表面各部位，形成一层金属锌保护层。喷锌时，喷枪尽可能与闸门表面成直角，大于45°，喷锌距离100～200mm；喷枪移动速度，以一次喷锌厚度达到25～80um为宜，各喷锌带之间应有1/3的宽度重叠；厚度要尽可能均匀，各喷锌层之间的喷锌走向应相互垂直交叉覆盖；锌层的表面温度降到70℃以下时，再进行下一层喷锌。

3.4 喷漆

喷锌工序完毕后，在锌层尚有余温时进行喷漆。此方法属于压缩空气喷涂法。

a.先把防锈漆稀释均匀，然后倒入喷漆枪瓶内盖紧。

b.利用压缩空气把防锈漆通过喷漆枪形成雾漆喷射锌层表面的各部位，先喷施一层，待干后再喷下一层，每层喷漆时应对前一喷漆层进行外观检查，如发现漏喷、流挂、绉纹等缺陷，应及时处理。

4 技术要求和注意事项

4.1 除锈要求

除锈后，要求钢闸门表面无可见的油脂、污垢、铁锈和油漆涂层等附属物，基体金属的表面清洁度等级达到《水工金属结构防腐蚀规范》（SL105—95）规定的Sa2.5级；表面粗糙度值Ry应达至《水工金属结构防腐蚀规范》规定的60～100μm。

4.2 喷锌要求

首先锌丝质量应达到如下要求：光洁、无油、无折痕，直径3.0mm，其含锌量应大于99.99%，喷锌后的表面喷施密度均匀，没有凹凸面、麻面、起皮、鼓泡、裂纹、掉块、带粗锌粒等缺陷，喷锌工艺要达到《水工金属结构防腐蚀规范》4.4.2中的要求，锌层厚度要达到《水闸技术管理规范》（SL75—94）4.5.5规定的 200～220μm。

4.3 喷漆要求

防锈漆按《水工金属结构防腐蚀规范》4.34的规定选用，喷施要求表面均匀光滑，无挂流、绉纹、鼓泡、裂纹等缺陷，封闭干膜厚度要达到《水闸技术管理规范》规定的60～90μm。

4.4 注意事项

a.喷砂除锈时，应充分考虑安全与防护措施。

b.所用的压缩空气，必须经过冷却装置及油水分离处理，以保证压缩空气的清洁、干燥、无油，油水分离器必须定期清理，喷涂时压力不得小于0.4MPa。

c.闸门除锈后，应用干燥、无油的压缩空气清除污尘和碎屑，清理后不得用手触摸金属表面。

d.喷锌前如发现金属表面被污染或返锈，应重新处理达到规范要求。

e.除锈和喷锌两道工序间隔时间不超过4～12h，尽量避免在雨水、潮湿天气或隔天进行，主要防止因雨水、潮湿而快速返锈，造成除锈不彻底等现象。

f.因碰撞等原因造成喷锌层局部损伤时，应按原施工工艺予以修补或用富锌漆修补。

5 效果检查

5.1 除锈检查

直接观察检查除锈后闸门金属表面是否干净，有无锈斑、油脂、污垢、灰尘等。如存在这些现象立即返工，直到闸门表面可见均匀的金属色泽。检查方法参照《水工金属结构防腐蚀规范》附录B。

5.2 喷锌检查

直观检查其喷锌表面应有均匀的外观，不存在麻面、起皮、鼓泡、粗颗粒、裂纹、掉块等问题，并采用测量仪测量其喷锌厚度。检查方法参照《水工金属结构防腐蚀规范》4.5。

5.3 喷漆检查

a.直观检查喷漆表面应均匀一致，无流挂、绉纹、鼓泡、裂纹等现象。检测方法参照《水工金属结构防腐蚀规范》4.5.4。

b.为了更好地保证质量，必须派出技术人员进行现场施工质量监督，并作出如下规定：每一道工序施工时都要经过派出的技术人员检查合格签证后，方可进行下一道工序施工，真正做到不轻视每道工序，严格把关。

c.除锈喷锌喷漆工艺流程见图2。

图2 除锈喷锌喷漆工艺流程

6 经济效益分析

当钢闸门防腐处理保质保量达到除锈喷锌的技术和规范要求时，根据国内外经验和理论推断，按照防护寿命25年使用年限计算，除锈喷锌喷漆每年保养费用是6.0元/m2，用传统的打磨除锈油漆方法保养，每年保养费用16.7元/m2。由此可见，闸门除锈喷锌喷漆工艺保养费用只为传统方法的35.9%，经济效益显著。

7 结语

多年的实践表明：水库电站的钢闸门防腐保养采用除锈喷锌技术，处理效果好，经济效益显著，既可有效减轻闸门保养劳动强度，又能延长钢闸门的使用寿命，推广前景广阔。