水利水电工程金属结构腐蚀分析与研究

摘 要：随着我国经济实力的不断加强，我国的水利水电工程也得到了较大的发展，特别是在水利水电工程金属结构腐蚀分析与研究的方面。在过去，由于我国相关单位对我国水利水电工程金属结构腐蚀原因的分析不够到位，无法提出科学的解决方案，从而导致了我国水利水电工程中金属耐腐蚀的程度较低，影响了我国水利水电工程的质量和使用寿命，严重制约了我国水利工程的发展。

关键词：水利水电;金属结构;腐蚀

一、 引言

我国众多水利水电工程受物理及化学因素的影响，其金属结构处于易被腐蚀的恶劣环境中，导致水利水电项目工程中的金属受腐蚀损坏，减少材料构件的截面面积，降低工程的强度及结构刚度，从而制约了金属设备的正常使用，极大地影响整个工程的承载能力。因此，加强水利水电工程金属结构腐蚀分析与研究工作十分重要，文章从水利水电工程金属结构的腐蚀检测入手，探讨出防腐蚀的方法和工程质量控制，通过科学的技术手段提高水利水电工程的防腐蚀能力。

二、 水利水电工程金属结构的腐蚀检测

众所周知，绝大多数的水利水电工程金属结构往往长期处于水下或者是潮湿的环境之中，也就造成了水利水电工程金属结构会受到各种污染物的污染与腐蚀，因此，其金属构件表面势必也会常年附着许多的杂物。所以，在對其进行腐蚀检测之前，必须对金属构件表面进行合理的处理。首先应该采用水冲洗法，也就是说要将构件表面所附着的杂物冲洗掉，然后再用钢丝刷或者是刮刀对构件表面的铁锈、附着物进行刮除，并用软布将构件的表面擦拭干净，之后再进行腐蚀检测。尤其是通过分析，我们可以看到，常年运行的水利水电工程金属结构往往在不同程度之上都存在着锈蚀。而一旦金属构件发生了锈蚀，那么其截面面积势必会有所减小，应力则会有所提高，进而对整个金属的结构强度、刚度有所降低，影响到金属结构的整体运行安全。而通过锈蚀检测，可以确定构件的蚀余厚度和锈蚀速率，并为结构应力计算和安全评估提供必要的数据。腐蚀检测主要检测构件的腐蚀部位及其分布状况;严重腐蚀面积占构件表面积的百分比;遭受腐蚀损坏构件的蚀余截面尺寸;蚀坑（或蚀孔）的深度、大小和密度等。而正是因为在不同的环境之下，水利水电工程金属结构所遭受到的腐蚀也是不尽相同的，所以，在进行腐蚀检测的过程中，我们必须要根据实际的腐蚀性质，采取不同的腐蚀检测方法。一般来讲，在水利水电工程金属腐蚀检测过程中，最为常见的方法有：超声波测厚仪直接测量法、橡皮泥法、割取试件法。同时，采用焊缝检验尺或特制的游标卡尺进行锈蚀深度测量，腐蚀曲线法和配合照片也是最直观和最常用的辅助方法。而在实际的腐蚀检测中，具体需要采用哪种检测方法，则必须要根据金属结构的腐蚀情况，施工现场的实际条件予以确定。

三、 对于金属结构防腐蚀方法的研究

（一）选用恰当的防腐涂料

现代各种施工企业在对于金属结构进行防腐蚀的研究中，在金属材料的表面涂抹一层防腐的涂料都是一种很好的方法，从通俗上来讲，防腐涂料即是利用某种种类的高分子涂料，例如环氧树脂，氯化橡胶等，在金属材料的表面形成一种抗腐蚀的膜，从而加强金属的抗腐蚀性能，具有一定的实用性。通过在金属材料形成一种涂料层，大大减少了腐蚀类物质对于金属表面产生的接触。并且，为了加强防腐涂料的防腐性能，工程单位一般还要在金属材料的表面涂上一层具有纳米工艺的涂料，这种涂料通过一定的量子效应以及体积效应，在一定程度上加强了金属表面防腐涂料的使用寿命，更为重要的是，加强了其防腐的性能。通过调整纳米涂料中纳米颗粒的比例，能够实现金属材料在不同的工作环境之下的防腐。

（二）采用热喷涂的工艺

在进行对于金属结构的抗腐蚀的研究中，研究人员也经常采用金属热喷涂的工艺来实现对于金属表面结构的保护作用。在工艺的具体实施过程中，通过采用含有锌或者是铝的材料，甚至是合金材料，从而使得金属表面与外界的环境产生隔离作用。这种方法对于金属表面进行保护的原理主要是采用电化学的原理，把金属表面与外界的腐蚀性物质隔离开来。从而也就避免了各种腐蚀物质对于金属结构的腐蚀作用。通过对于各类的喷涂材料进行研究表明发现，含有锌的材料在所有的材料中腐蚀性能最大，含有铝的材料在所有的材料中，其腐蚀的速度是最小的。因此，通常在对于金属表面进行热喷涂的工艺时，经常采用的材料无疑是含有铝及其合金的材料，以在最大限度上提升金属的耐腐蚀的性能。

（三）加入合金对金属材料产生保护

在金属表面镀上一层合金也是一种传统的对于金属进行保护的方法。这种方法通过在金属表面形成一层紧密的氧化物，在很大程度上降低了金属发生电化学腐蚀的速度，从而也就提升了金属表面的抗腐蚀的性能。

四、 结束语

水工金属结构因其形状各异，所处环境条件不同，其腐蚀形态存在着很大差异。因此，在水工金属结构安全检测中，应根据金属结构及其腐蚀的具体状况，选择有效的腐蚀检测方法和相应的数据分析处理方法，尽可能准确地反映水工金属结构的腐蚀现状及其使用寿命，并为结构计算及安全评估提供科学的数据。同时，应强化防腐蚀意识，加强防腐蚀的各项研究工作，提高防腐蚀的科技含量，把防腐蚀技术推向新的高度，防腐蚀效益将非常可观。

参考文献：

[1]孙玉民.水利水电工程金属结构腐蚀分析与研究[J].商品与质量，2018（2）：287.

[2]倪志冬.水利水电工程金属结构腐蚀分析与研究[J].数码世界，2018（5）：374-375.

作者简介：

徐征，江苏省水利机械制造有限公司。