山地景区观光电梯钢结构井道腐蚀的探讨

史海江+方毅

摘 要：随着电梯行业的发展，在山地景区装设观光电梯也越来越多。但是山地景区长期处于环境潮湿环境、工业大气等腐蚀环境下，尤其是处于湿度较大，有侵蚀性介质的环境中，在这种环境下电梯钢结构钢铁材料与空气中的氧及水分子起氧化作用而产生腐蚀现象，从而削弱了钢结构件的承载力和使用寿命。若要长期使用，需要进行定期防腐维护，以保障人民生命财产安全。

关键词：电梯井道 腐蚀

前言

山地景区观光电梯大部分都是安装在陡峭的山壁上，由于地理环境的影响，电梯无法使用了混泥土结构井道，一般电梯井道采用钢结构井道。由于电梯钢结构长期处于潮湿环境，在侵蚀性介质的环境中，钢结构材料与空气中的氧及水分子起氧化作用而产生腐蚀现象，从而削弱了井道的承载力和使用寿命，危及游客生命财产安全。若要长期使用，需要进行防腐维护。

一、钢结构井道腐蚀的因素分析

1、化学腐蚀

在湿度较大、由侵蚀性介质的环境中，钢铁材料与空气接触时，铁分子与空气中的氧及水分子起氧化作用的化学反应而生成氧化铁（锈）所致。铁锈的组成成分很复杂，大部分为三氧化二铁水合物Fe2O3·nH2O和氢氧化铁（FeO（OH），Fe（OH）3）。因其含大量的水分，所以钢材本身的铁锈即能再造成自身的生锈腐蚀作用。致使已氧化生锈的钢材不论是否再与空气接触，氧化锈层均会再扩散继续腐蚀恶化下去，这就削弱了钢结构构件的承载力。

2、电化学腐蚀

钢铁内部不同金属 杂质之间具有不同的电极电位，得到或失去电子的能力不同， 从而引起了局部的微电池。钢结构通常在常温大气环境中使 用，大气中含有水分、氧和其他污染物的作用就会发生电化学 腐蚀过程，既钢材构成原电池的阳极，通过溶解和氧气逐步变 为铁锈。铁锈能够吸收大量水分，致使锈层体积膨胀使腐蚀，继续扩展到内部。

二、电梯井道腐蚀的危害性

电梯井道钢结构的腐蚀危害性在于它是一种不均匀破坏。引钢铁的锈蚀损伤基本发生在阳极的表面，一旦出现腐蚀坑，往往会继续向纵深发展，引起应力集中，会在无明显征兆的情况下，突然发生脆性断裂，尤其在冲击载荷作用下。如果不重视腐蚀对井道的影响，不采取防护，必将加速锈蚀速度，造成严重的人员伤亡事故。因此，山地景区环境的电梯钢结构长期处于潮湿环境、工业大气等腐蚀环境下，必须加强防腐蚀处理。

三、电梯井道防腐蚀处理预防措施

治病要治根，防腐蚀也是如此。在钢结构选材上，应选用国家标准的耐候钢，以达到最佳的防腐蚀的效果。耐候钢通俗来讲就是在冶炼中，增加铜、铬、镍等元素，从而提高钢材自身的防腐能力，一般优于一般的结构的钢材。

1.钢材料热浸镀锌处理：热浸镀锌是将除锈后的钢构件浸入600℃左右高温融化的锌液中，使钢构件表面附着锌层，锌层厚度对5mm以下薄板不得小于65μm，对厚板不小于86μm。从而起到防腐蚀的目的。这种方法的优点是耐久年限长，生产工业化程度高，质量稳定。因而被大量用于受大气腐蚀较严重且不易维修的室外钢结构中。如大量输电塔、通讯塔，山地景区等。近年来大量出现的轻钢结构体系中的压型钢板等。也较多采用热浸锌防腐蚀。热浸锌的首道工序是酸洗除锈，然后是清洗。这两道工序不彻底均会给防腐蚀留下隐患。

2.热喷涂铝（锌）复合涂层：这是一种与热浸锌防腐蚀效果相当的长效防腐蚀方法，但是相对耗工耗时。具体做法是先对钢构件表面作喷砂除锈，使其表面露出金属光泽并打毛。再用热喷涂设备的热源（乙炔—氧燃烧火焰、电弧、等离子弧等）将不断送出的铝（锌）丝融化，并用压缩空气吹附到钢构件表面，以形成蜂窝状的铝（锌）喷涂层（厚度约80μm～100μm）。最后用环氧树脂或氯丁橡胶漆等涂料填充毛细孔，以形成复合涂层。这种工艺的优点是对构件尺寸适应性强，构件形状尺寸几乎不受限制。大到如葛洲坝的船闸也是用这种方法施工的。另一个优点则是这种工艺的热影响是局部的，受约束的，因而不会产生热变形。与热浸锌相比，这种方法的工业化程度较低，喷砂喷铝（锌）的劳动强度大。

3.涂层法：涂层法防腐蚀性一般不如长效防腐蚀方法（但目前氟碳涂料防腐蚀年限甚至可达50年）。所以用于室内钢结构或相对易于维护的室外钢结构较多。它一次成本低，但用于户外时维护成本较高。涂层法的施工的第一步是除锈。优质的涂层依赖于彻底的除锈。所以要求高的涂层一般多用喷砂喷丸除锈，露出金属的光泽，除去所有的锈迹和油污。一般需要两道手续，即车间施工完毕，再进行现场补施工。涂层的选择要考虑周围的环境。不同的涂层对不同的腐蚀条件有不同的耐受性。涂层一般有底漆（层）和面漆（层）之分。底漆含粉料多，基料少。成膜粗糙，与钢材粘附力强，与面漆结合性好。面漆则基料多，成膜有光泽，能保护底漆不受大气腐蚀，并能抗风化。不同的涂料之间有相容与否的問题，前后选用不同涂料时要注意它们的相容性。涂层的施工要有适当的温度（5～38℃之间）和湿度（相对湿度不大于85%）。涂层的施工环境粉尘要少，构件表面不能有结露。涂装后4小时之内不得淋雨。涂层一般做4～5遍。干漆膜总厚度室外工程为150μm，室内工程为125μm，允许偏差为25μm。在海边或海上或是在有强烈腐蚀性的大气中，干漆膜总厚度可加厚为200～220μm。

4.涂层法：涂层法防腐蚀性一般不如长效防腐蚀方法（但目前氟碳涂料防腐蚀年限甚至可达50年）。所以用于室内钢结构或相对易于维护的室外钢结构较多。它一次成本低，但用于户外时维护成本较高。涂层法的施工的第一步是除锈。优质的涂层依赖于彻底的除锈。所以要求高的涂层一般多用喷砂喷丸除锈，露出金属的光泽，除去所有的锈迹和油污。一般需要两道手续，即车间施工完毕，再进行现场补施工。涂层的选择要考虑周围的环境。不同的涂层对不同的腐蚀条件有不同的耐受性。涂层一般有底漆（层）和面漆（层）之分。底漆含粉料多，基料少。成膜粗糙，与钢材粘附力强，与面漆结合性好。面漆则基料多，成膜有光泽，能保护底漆不受大气腐蚀，并能抗风化。不同的涂料之间有相容与否的问题，前后选用不同涂料时要注意它们的相容性。涂层的施工要有适当的温度（5～38℃之间）和湿度（相对湿度不大于85%）。涂层的施工环境粉尘要少，构件表面不能有结露。涂装后4小时之内不得淋雨。涂层一般做4～5遍。干漆膜总厚度室外工程为150μm，室内工程为125μm，允许偏差为25μm。在海边或海上或是在有强烈腐蚀性的大气中，干漆膜总厚度可加厚为200～220μm。

四、结论

由此可见，山地景区电梯井道钢结构的防腐，特别是长期防腐的运用就显得非常重要。有效的防腐处理，可以节约大量的维护经费，并显著提高钢结构的安全性与使用寿命，确保游客的生命财产安全。通过以上的分析，可以得出以下结论：

1.山地景区观光电梯井道钢结构的长期防腐与钢结构的安全运行与寿命的保障密切相关；

2.加强电梯井道钢结构制作与维护过程中的防腐施工管理与监督；

3.在电梯井道钢结构的设计与制作过程中，需要有专业防腐工程技术人员和专家的参与或指导；

4.加强新型防腐材料和技术的研究，并在实际工程中积极使用。

总之，只有深入研究这些问题，才会使得山地景区观光电梯井道钢结构的防腐技术不断的提高，这对社会经济利益和对地球的资源利用都会产生积极的作用。endprint