水工金属结构防腐方案探讨

邱祥

摘 要：良好的防腐保护质量不仅可以保障水工金属结构的整体质量，同时也会对其使用寿命的延长和安全性起到关键的保障作用。因此，在具体的水工金属结构工程建设施工过程中，施工单位一定要注重防腐保护工作，并通过合理的途径做好防腐保护工程的质量控制。

关键词：水工;金属结构;防腐方案

中图分类号：TV34 文献标识码：A

1水工金属结构的腐蚀原理与影响因素

由于水工金属结构所处环境的影响，环境介质和金属材料之间经常会发生一定的电化和化学反应，导致水工金属结构出现变质腐蚀现象。金属材料腐蚀本身就是一个较为复杂的过程，随着外界影响因素的改变，腐蚀状态也会随之发生变化。水工金属结构最常见的腐蚀类型多为电化学腐蚀，主要是在水分子影响下，电解质溶液中金属本身呈离子化，当金属离子和其他电子之间的结合力比与水分子之间的结合力小的时候，金属表面的部分离子就会进入电解液当中，从而出现电化学腐蚀[1]。研究发现电化学腐蚀的三个主要影响因素包括金属通道、电位差及电解质，在三个要素齐全的情况下，必定会发生腐蚀现象。

和水工金属结构腐蚀相关联的因素包括温度、湿度、污染物含量、氧气及金属结构表面状态等。温度主要是影响反应速度，研究发现，外界温度每升高10摄氏度，金属结构的腐蚀速度就会增加一倍。湿度主要和金属结构表面的水膜形成和厚度存在密切关联，金属结构表面粗糙则易于吸湿形成水膜。水中和大气中所含的各类污染物会破坏金属结构表面的钝化物。氧气是电化学反应过程中主要的电子接受体。比如，船体阀门在输水过程中由于长期受高速水流的不断冲刷，所以需要对防腐层的耐磨性引起重点关注。闸门的水位变幅区由于干湿环境的不断交替，所以非常容易形成一层薄薄的水膜，在氧气作用下就会发生电化学腐蚀。

2水工金属结构防腐蚀的要求

从长效性方面来看，我国大部分水工建筑都建立在户外，而且支撑水工建筑的一些架构都是常年在电力运行的基础上所构建的，要对其进行检查和维修非常困难，导致金属结构出现的问题很难被及时察觉。因此，在进行水工建筑金属结构的防腐设计时需要保证其具有长效性。从适应性方面来看，金属结构的支架结构由于基本在户外，经常会受到风吹日晒和雷击雨淋，这些自然气候条件会对金属结构产生一定的负面影响[2]。因此，在进行金属结构防腐蚀方案设计时，要基于支架所处的环境与气候等因素综合考虑，保证方案具备较强的适应性。从防变形方面来看，水工建筑工程中的很多结构都需要利用焊接实现加固与连接，进行防腐蚀施工就非常容易出现变形的现象，进而影响水工建筑的安全性。基于此，水工建筑的金属结构防腐方案必须考虑对其他结构是否会造成影响，然后将环保、节能、成本以及使用时间这几个方面作为出发点进行考虑，使设计出的防腐方案更科学、合理。

3水工金属结构防腐蚀方案

从目前的實际情况来看，金属结构中最为常用的防腐法有金属覆盖层防腐法、有机涂层防腐法、无机非金属涂层防腐法三种。有机涂层防腐法是利用表面涂层对金属结构实施保护，可保证金属结构的抗腐蚀效果，若在涂刷时出现不合理的情况，则会导致保护层非常薄弱，有可能就会消失，故金属结构会出现锈蚀的情况。一般情况下，为保证水工建筑的稳定运行，尽量不要进行断电检修。涂抹保护层的方法虽然比较可观，但当保护层消失时需要再次涂抹，这时整个水工建筑都需要断电，这是有机涂层防腐法的缺点。无机非金属涂层防腐法可以提高金属结构的耐腐蚀能力，在抗高温和绝缘等性能上具有相应的优势，但是这种防腐法的柔韧性不强，易受腐蚀，因此在水工建筑金属结构的防腐工作中往往受到许多方面的限制，但经过防腐涂料的研究和使用，这种现状发生了很大的变化。从实际调研资料来看，金属包覆这一方法一般采用热镀锌和热喷锌来实现防腐效果，但在某些变电所支架金属结构的防腐中，热镀锌的应用范围更为广泛。如今，我国科学技术逐步完善，冷喷锌技术已在国内外推广应用，我国也积极地对这种防腐法进行了试验验证，并逐步推广到各个水工建筑的金属结构防腐工作中。

防腐即通过利用各种技术措施延缓或者抑制金属结构腐蚀现象的发生，常见的防腐措施包括以下几种：一，选用耐腐蚀的合金或者金属材料。二，采取牺牲阳极的阴极保护法。三，涂层封闭隔绝防腐法。四，在腐蚀中介中添加一定量的缓蚀剂。

相比较而言，采用耐腐蚀的金属措施代价比较大，所以不易用于一些规模比较大的工程。添加缓蚀剂防腐措施知识和应用于介质相对比较固定的特殊工业领域。我国目前水工金属结构防腐措施主要白用涂层保护法和阴极保护法两种[3]。前几年金属热喷涂方法曾一度受到了水利工程领域的青睐，主要包括喷铝、喷锌和喷涂锌吕合金，这种防腐措施最大的缺陷就是污染较为严重，而且会危害施工人员的身体健康。随着低碳环保节能理念的提出，这一工艺的实施和推行遇到了很大的阻碍。再加上国际上大力倡导发展无公害、无污染、经济高效且节约能源的防腐涂料，所以近些年无论海工、还是船舶制造和风电行业，都更加倾向于采用综合性能优异的重金属涂料防腐涂装方案[4]。在此大环境下，要求我们充分结合水工行业特点，制定最为科学合理的防腐方案，保证可以很好地满足国家环保相关要求，这是目前最为迫切的一个问题。

总而言之，水工金属结构所处的环境不同，对防腐涂层的技术要求也存在一定的差异性，所以就需要差异化设计防腐方案，并严格把控施工操作质量，提高最终防腐效果，有效延长水工金属结构使用寿命。

参考文献

[1]耿会涛，李子豫.提高水工钢筋混凝土结构耐久性措施探究[J].河南科技，2018（13）：99-101.

[2]祁建华.水工金属结构腐蚀的图像识别技术[J].低碳世界，2017（29）：197-198.

[3]梁建鹏，杨玉峰.水工混凝土结构腐蚀检测与评估方法[J].江西水利科技，2016，42（05）：342-347.

[4]周兵.水工金属结构防腐蚀涂装施工质量检测单元划分[J].中国高新技术企业，2014（29）：60-61.