钢闸门腐蚀因素分析

宋斌

摘要 随着我国水利水电工程快速发展，钢闸门用量越来越多，在水利水电行业发挥着重要作用，但同时钢闸门存在着腐蚀问题，影响钢闸门正常运行和使用功能。本文分别从空气条件、水质条件、养护管理及防腐工艺等角度进行分析，阐述钢闸门腐蚀的原因及影响因素，并介绍钢闸门的防腐措施及方法.以确保水工钢闸门安全运营。

1.概述

我国改革开放以来，水利水电工程快速发展，已建和在建的水利水电工程有300多座，其中水工钢闸门使用量近500多万吨，这种钢制的水工闸门在水利水电工程中发挥着重要的作用。然而水工钢闸门受自身材料特性、使用条件和水利工程特点的影响，尽管已采取防腐措施，闸门在正常使用过程中普遍存在腐蚀问题。因为腐蚀，造成截面有效面积减少，降低结构承载力，减少刚度带来结构稳定性等问题，极大的影响了水工钢闸门的正常使用和安全运行。本文分析了钢闸门腐蚀的原因，同时介绍了防腐的工艺及措施，确保钢闸门的耐久性及正常使用功能。

2.腐蚀因素分析

本节从空气、水质、养护管理及防腐工艺等因素分析造成水工钢闸门腐蚀的原因。

（1）空气因素

水工钢闸门作业区空气具有一定的温度和湿度，两者对钢材腐蚀有重要的影响。首先，越高的空气温度，越强的阳光暴晒，对钢闸门表面防腐涂层的破坏就越强，引起防腐材料局部脱落，随着时间推移，防腐材料老化，进而引起钢闸门防腐涂层失效，成为腐蚀破坏前提。其次，空气的相对湿度对钢闸门的腐蚀影响不能小视，据某研究结果表明：当空气相对湿度低于60%时，对钢材腐蚀影响较小；当空气相对湿度达到70%及以上时，对钢材腐蚀具有明显的促进作用，加快腐蚀速度。同时空气中的水分子、氧气分子及化学物质分子通过防腐涂层缺陷进入钢材表面，形成导电水膜，发生电化学反应，在钢材防腐涂层内产生较大体积腐蚀物，日渐积累膨胀破坏了防腐涂层，进而引起钢材腐蚀。

水工钢闸门工作环境的空气相对湿度都较大，基本都在临界湿度以上，加之温度及日晒等因素，对闸门防腐涂层具有一定的破坏作用，成为钢材腐蚀的前提。

（2）水质因素

水工钢闸门作业区水域，所含的的含盐量、含氧量、电解质浓度、微生物、含沙量等均不同，对水工钢闸门的腐蚀影响程度不同。对于含盐量、电解质浓度等均较高的水域中，电阻率低，导电性增强，为钢材腐蚀提供了良好的条件；水工钢闸门作业区，水流飞溅，含氧量较高，钢材生锈速度就加快，推动钢材腐蚀。不同水质具有不同的pH值，值越低的作业水域，加快铁锈的溶解，加速钢材表面电化学反应，腐蚀较严重，对于值大于7的水域，呈弱碱性，钢闸门在这种水域里腐蚀较慢，对构件腐蚀破坏影响较小。作业区水域含沙量对钢闸门腐蚀具有一定的影响，含沙量越高，对钢材的反复冲击、冲刷、磨损的力度越大，越容易破坏钢材表面防腐涂层，进而加快引起钢材腐蚀。

（3）养护管理因素

水工钢闸门养护管理工作是不容忽视的重要因素。工作人员要按规程定期检查，包括闸门有无水生物、杂草和污物附着；闸门的门叶梁系框格内有无积水等；闸门各部位的紧固部件有无松动和损坏；冰冻期闸门上下游有无结冰，转动部件有无冻结等四部分内容。如果闸门水生物、杂草和漂浮物附着，没有及时清理，易造成水工钢闸门阻塞引起漏水、冲击破坏表面防腐涂层，造成闸门腐蚀在冰冻期，若没有及时除掉闸门结冰，引起冻融循环，造成防腐涂层老化破坏，进而加快了水工钢闸门的腐蚀；对于已发现的闸门表面麻点、蜂窝等问题，如不及时采取措施，钢闸门表面从这些缺陷区域逐步向外延伸，扩大了腐蚀面积，结果造成水工钢闸门的大面积腐蚀破坏。

水工钢闸门的养护管理工作是钢闸门检查、管理、养护的主观因素，对水工钢闸门的防腐，确保其安全运行具有重要的意义，如没有做好，必然给钢闸门的防腐及安全运行带来重大的威胁。

（4）防腐工艺因素

目前水工钢闸门在使用前均进行了防腐处理，防腐处理的工艺主要包括防腐涂料、金属喷镀等，两者的防腐机理基本都是在钢材表面形成封闭的致密的保护层，将钢材与外界空气、水、腐蚀性物质进行隔离，进而达到水工钢闸门防腐。但是，两者工艺要求较高，处理效果好坏直接影响闸门的防腐性能。例如在施工过程中，金属表面没有处理好，无论采用何种工艺，都不能做好防腐涂层，同时也达不到理想的效果；如果在喷锌防腐过程中，金属表面未完全除锈，直接引起二次生锈，严重影响了喷锌防腐的质量；防腐工作需要高素质施工队伍，具有严格的质量控制及管理，否则，造成工序不符合技术要求、部分区域存在质量问题，都会直接间接的影响水工钢闸门的腐蚀破坏。

防腐处理是组织钢闸门腐蚀破坏的重要环节，本部分对工艺、技术要求较高，如有缺陷，都会影响到水工钢闸门的耐久性能。

3.钢闸门防腐处理措施

做好水工钢闸门的防腐处理，主要从以下两方面进行介绍。

（1）根据钢闸门作业水域的空气条件、水质条件，选择适合的防腐方案，从防腐涂料、喷镀锌层两方面着手，严格把控环节、施工质量，满足防腐工艺的要求。

（2）运营管理部门，要根据规程规定，定期检查水工钢结构部件，对已发现的附着物、杂草、漂浮物等要及时清理；对防腐涂层已破坏的点、区域，要及时采取有效的修补、更换等措施，完善防腐涂层；对结冰区域，采取科学合理的措施，除冰防止防腐涂层破坏加强定期监管、适时养护，确保水工钢闸门安全运行。

4.小结

本文分别从空气、水质、养护管理及防腐工艺等因素进行分析，阐述引起水工钢闸门腐蚀的原因。同时介绍了水工钢闸门的防腐处理措施，以便确保水工钢闸门的耐久性能和安全运营。

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