水利水电工程金属结构腐蚀分析与研究

陈 飞

水利水电三门峡防腐工程有限公司

水利水电工程金属结构腐蚀分析与研究

陈 飞

水利水电三门峡防腐工程有限公司

水利水电工程金属结构的腐蚀的研究，能够在一定程度上减少金属结构的腐蚀，并且推进我国水利水电工程施工的质量以及安全性，提高了工程的寿命以及经济效益，因此进一步加强对其的研究非常有必要。在实际应用中需要进一步强化防腐意识，增强对各项防腐工作的研究，在根本上提高水利水电工程金属结构防腐技术，从而为水利水电工程金属结构设备的稳定应用及进一步延长其使用寿命奠定基石。基于此本文分析了水利水电工程金属结构腐蚀。

水利水电工程；金属结构；腐蚀

1 、水利水电工程金属结构腐蚀的影响因素

1.1 大气污染物对于金属结构的腐蚀作用

目前国内雾霾大范围频发，对暴露在大气中的金属结构造成不小的伤害。雾霾主要组成是二氧化硫、氮氧化物和可吸入颗粒物这三项。当金属表面覆盖来自大气的颗粒物或生成易溶的物质时，大气中的水分就会优先凝聚，这叫化学凝聚作用，从而加大金属腐蚀速度。另一方面，雾霾中二氧化硫、氮氧化物溶于水后即为酸性，同时还增加了表面液膜层的电导，金属在酸性条件下往往腐蚀速率很快。雾霾中的可吸入颗粒虽然既非腐蚀性，又不吸附腐蚀性物质，但因容易凝聚水分导致金属形成氧浓差的局部腐蚀。

1.2 湿度对于金属材料的腐蚀

水工金属结构的使用环境往往湿度较大，对于金属所产生的腐蚀是不可避免的。在水分子与金属材料的表面发生接触时，不仅会在材料的表面加速金属材料表面的化学反应，而且还会沿着金属分子的缝隙深入到金属的内部，对于金属的内部造成破坏。其中，还包括钢结构自身对于水分的吸收租用也会加速腐蚀的过程。因此，在进行钢结构的建设时，施工人员应该除去金属表面的吸湿的物质，避免水分的渗入。

1.3 温度对于金属材料腐蚀的影响

对于空气的温度来说，温度的变化本身是不会对于金属材料的表面造成腐蚀，它所能够影响的只是金属材料对于水分的吸收能力，温度的变化，在一定程度上能够减少或者是增加金属材料表面的水分的积累，同时，也会随之影响某些腐蚀性元素的沉积。在温度较高或者是湿度较大的天气环境之下，腐蚀会变得更加严重。

金属结构腐蚀的原因还有很多，如气蚀，磨蚀等，需要做更多的深入的研究才能找到更加完善的解决方法。

2 、水利水电工程金属结构的防腐蚀方法

结合目前我国水利水电金属结构的实际工作环境以及其所受到的腐蚀特性，可以采取以下几种防腐蚀方法。

第一，采取涂料防腐蚀方法。涂料防腐蚀方法就是将密封性的涂料在闸门之上进行均匀涂抹，形成一层薄膜，进而将金属结构保护隔离起来，使其无法与外界的腐蚀因素相互接触，从而达到防止闸门腐蚀的根本目的。尤其是该防腐蚀方法在实际的施工过程中，施工简单且费用较低，因此常常被予以使用。但由于其保护周期较短，有的是3～4年，有的是6～9年，很少有10年以上的，所以采用涂料防腐蚀方法要定期进行检查与替换。

第二，采取金属热喷涂防腐蚀方法。金属热喷涂防腐蚀是把一种化学活动性比钢活泼的金属，如锌、铝或锌铝合金等喷涂在闸门表面上，形成均匀覆盖的涂层。由于该涂层金属的化学性质比铁元素活泼，故对钢铁具有双重保护作用：一方面像涂料那样起着覆盖作用，将金属基体与腐蚀介质隔离开来;另一方面，当涂层遭到破坏时，涂层可与基体构成腐蚀微电池，从而发挥牺牲阳极类型的阴极保护作用。由于金属热喷涂防腐蚀效果较好，因此保护周期较长，一般为15年左右，效果好的可达到25年以上。而正是因为该方法具有较好的保护性，所以，该防腐方法目前被广泛应用在水利水电工程之中。

第三，采取电化学防腐蚀方法。电化学防腐蚀的实质就是使被保护的金属结构通过电流进行极化处理，从而达到防腐蚀的根本目的。尤其是根据极化的不同极性，又可将化学防腐分为阴极保护、阳极保护两种。一般来讲，在水利水电闸门上多使用的是阴极保护方法。

在实际的水利水电金属结构的防腐工程上，应该结合实际情况与环境条件，将上述几种防腐蚀方法结合在一起进行使用，进而达到更好的防腐蚀效果。

3 、提高水利水电工程金属结构的防腐蚀质量

3.1 在设计金属结构时，就必须将防腐蚀设计包含进去，从而避免因为金属结构使用过程中而造成的腐蚀或难以进行防腐蚀施工的结构形式，从而切实做好结构防腐蚀工作。

3.2 提高水利水电工程金属结构的防腐蚀质量。提高水利水电工程的防腐蚀质量，要从设计、制造、施工、一直到运行维护形成链条。设计环节针对使用环境做好合理的防腐配套方案，某些做防腐有困难的部位，在保证设计强度和寿命的条件下要考虑采用易排水且不易腐蚀的结构。施工环节严格按照设计要求及防腐工艺规程进行防腐施工。运行维护环节将实际腐蚀情况反馈给设计单位，适当缩短或延长防腐周期。只有这样才能有效控制腐蚀的质量。

3.3 金属结构检测质量。检测质量是对金属结构产品进行有效的检测，是保障产品质量的重要环节，是质量管理中最基本的工作。在进行检测质量控制时，企业必须具备检测的必要设备和技术，有一个完善的质量检测组织机构，人员配备齐全。这个环节的工作内容主要是负责对金属结构产品进行质量检测控制，控制内容包括焊缝探伤，进行金相、理化和计量等，然后按照相应的控制环节和控制点实施检测控制。

3.4 运行管理部门应加强日常管理和维护保养，及时清理构件上的淤积物，对损伤或锈蚀的部位应进行及时的补涂。根据实际腐蚀情况制定合理的防腐蚀方案及防腐蚀周期，防腐蚀效果可显著提高。

3.5 应强化标准意识，严格按规范进行防腐蚀施工和质量检查；加强行业管理，强化职业培训，提高施工队伍的素质；实行工程监理制度，对防腐蚀施工全过程进行监督。

总之，为了在一定程度上提升我国水利水电工程的安全性能以及施工的质量，需要从设计制造到施工再到运行维护共同努力，从而提高防腐蚀质量。

[1]彭小玲，付卉.浅谈几种常用金属的腐蚀机理和抗腐蚀性能[J].江西水利科技，2008，01：69-70+74.

[2]林新建.水工金属结构防腐蚀探讨[J].广东科技，2013，14：116+71.