浅析电厂钢结构防腐措施

张庆龙

【摘 要】我国钢材运用广泛，分布在机械、建筑、汽车等行业。同时钢铁的腐化现象也越来越严重，每年全球由于钢铁腐化造成20%～30%的金属损失，可见，钢结构腐化问题必须严肃对待。因此我们必须清楚钢结构腐化的成因原理以及类型，在现有的防腐蚀措施的基础上，采用科学有效的方法加强对钢结构的防腐措施的项目研究。

【关键词】钢结构 防腐 措施

钢结构腐蚀是自然的，普遍存在的现象。钢结构还没被腐蚀前，具有许多优良的性能，如：导电性、导热性、延展性、高强度性等，这些都能很好的被人们应用在生产生活中。但是钢结构被腐蚀后，无论在颜色、形状，还是在其他良好的机械性能方面都将发生改变。这些变化造成的结果是钢结构结构制品的破坏，包括仪器设备破坏、管道破损泄露、产品受到污染，酿成爆炸，甚至大范围火灾等具有严重破坏性事故的发生，从而造成自然资源的严重浪费、自然环境的污染以及巨大的经济损失。因此，深入研究钢结构的腐蚀原理，找到科学的防护措施，保护钢结构不被腐蚀，是一项具有十分重大意义且迫在眉睫的研究项目。

1 钢结构的腐蚀类型

1.1 化学腐蚀

化学腐蚀属于钢结构的一种腐蚀。它发生的原因是钢及其周围在特定的情况下发生了化学反应，最后致使它发生了腐蚀。随着温度和时间的推移，由化学反应产生的钢结构腐化现象的程度就会变得更加严重。

1.2 电化学腐蚀

电化学腐蚀是钢结构腐蚀的主要类型之一。当钢材暴露于空气中时，由于空气中含有水汽，钢材中主要成分铁就和水汽中的氧元素发生一系列复杂的反应而在表面生成一种三氧化二铁，其中还有灰尘中的杂质混合在一起，被叫做铁锈的物质，其实就是一种电化学腐蚀腐蚀。由于钢结构材质内含成分的不同、表面污染物的不同，钢结构在环境中不可避免地和大气接触，而且钢材料表面也必然吸附一层水膜，水膜中含有氧和其它物质，包括二氧化碳等，这样钢材料就处于复杂的化学反应条件之下，附着于金属表面的灰尘或其它什么物质，及金属表面结构的碳等杂质，构成了电化学中的正极，金属本身将构成了电池的负极，然后发生反应：

阳极Fe→Fe2++2e

阴极2H++2e→H2↑（酸性溶液的析氢反应）

O2+4H++4e→2H2O（酸性溶液的还原反应）

O2+2H2O+4e→4OH-（中性或酸性介质中的还原反应）

2 腐蚀的危害

很多机械用品和工业用品以及生活用品都有钢结构的组成，由钢结构的腐蚀造成的事故和障碍屡见不鲜，可想而知，钢结构腐化的问题需要进一步处理。在生活中很多的钢结构焊接项目，处在复杂的环境中，受到应力作用，很大程度上加快了钢结构的腐化。比如：很多桥梁或者钢材大型建筑因为钢结构腐化，已经威胁到人们的安全，因此必须在问题出现之前重新整修，否则后果不可估量。上个世纪七十年代日本大阪地铁因为钢结构被腐蚀导致管道布置网线折断，造成了瓦斯爆炸，剥夺七十五条生命。全国由钢结构的腐蚀导致的意外事故越来越多，引起的工程停工和工业停产导致的间接损失超过直接损失若干倍。根据调查，我们国家因钢材受到腐蚀形成的 亏损是GNP的2-4%，全球因钢材腐蚀形成的亏损在几千亿美元以上，由这个数字可以看出，因钢材腐蚀给全球所有国家都造成了很大的损失。因此钢结构腐化的全面防护措施是一个任重而道远的过程。

3 措施

3.1 涂层法

钢材的防腐办法有喷涂法、镀层法、涂膜等。而经常使用的办法是喷涂法。它就是在钢材的表面上喷上一层防止钢材生锈的涂料涂，形成一层保护层，这种方法的目的是把钢基体与容易腐蚀钢结构的电解质溶液和空气进行隔绝，隔绝会使钢结构腐蚀的外在条件。涂层法工作首先要做的是除锈，要求用高效率的喷砂喷丸除锈。除锈要除到露出钢材的原始色泽，从而消除钢材上所有的锈迹。要涂4次到5次，并且要把周围的环境因素考虑周到。另外不同的涂层对不同的腐蚀条件有不同的耐受性，温度和湿度是涂层过程中必须要考虑的两大外在因素。涂层在粉尘多、构件表面结露的情况下不能进行。并且要格外注意涂层后4小时内不能淋雨。涂层法便捷，选择范围广，易操作，维护简单，顺应性强等。涂层法的适用性广，在于涂料在钢材的各种复杂外表下都能涂刷，除钢材以外的其他材质结构外表也行。但是在涂层的时候要和精湛的施工工艺相配合，才能取得良好的保护效果。

3.2 金属镀层

在很多的建材结构中，虽然有色金属比钢材要耐腐蚀，但是在利用范围上不如钢材广泛，其价格也不菲。因此，在钢的表面镀金属层，既可以加强防腐蚀功能又可以节约成本，二者兼得。锌镀层、锡镀层和铝镀层都是很广泛很常见的金属镀层方式。铝和锌镀层是钢建材用来防腐蚀的最佳选择。在对钢建材镀金属防腐层的时候的方法有喷镀法、热浸镀法等。随着科学的发展还有很多的金属镀层方法用在钢结构的重叠地方或是包裹地方等特殊部位的防腐蚀。

3.3 超疏水表面涂膜

钢结构腐蚀的最根本外在条件是水和氧。现钢结构隔绝水的可用超疏水表面涂膜，隔绝钢结构与水接触。固体表面的润湿性是固体表面的一个重要的特征指标之一，人们常常把水的接触角大于90?的固体材料表面称为疏水性表面，而小于60?的固体材料表面称之为亲水表面，将水接触角接近于、大于150?的表面称之为超疏水表面。对于现代人们所着重强调的关于对环境污染进行整治管理以及提前预防钢材结构物质发生腐蚀变化等这类型的问题，其实在生活中所使用到的原料表层的润湿性质对于此类问题起着极为关键的指示和引导作用。经由材料表层肉眼观察不到的微型内部结构的改造变化，来制造形成如同仿造新鲜的荷叶不会被水浸透的离水表面薄膜，这一先进技术现在已经成为国内外功能型使用材料进行钻研探究的热门方向。例如，可用于室内装修，防止木制家具受潮，延长家具寿命；用于建筑物外墙，可以防止酸雨腐蚀，保证建筑物使用年限；用于管道，可防止液体对管壁的粘附，达到降低传送阻力，加快传送速度，降低能耗的目的；用于汽车，电子产品等表面的罩光，可防止灰尘的粘附等。

4 结语

钢铁作为21世纪最重要的结构材料，凭借其优异的性能，应用于国民经济的各个领域.但由于钢结构腐蚀现象普遍存在，从而所带来的巨大经济损失。因此，做好钢材料腐蚀相关的研究，对我们探索相关解决办法有着非常重要的意义，对推动这一产业发展有着不可估量的作用。

参考文献：

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[2]靳京.电厂钢结构防腐措施的探讨[J].企业技术开发月刊，2013，32（9）：18.

[3]董威月.建筑钢结构防腐蚀技术措施探讨[J].中国科技博览，2011（37）：54.