探究水工金属结构的腐蚀与防护

刘书奇

吉林省水利水电勘测设计研究院 吉林长春 130021

在水工环境当中使用的金属结构，会遇到较多的腐蚀影响因素，主要也就在于水工环境条件与其他建筑环境条件存在较大的差异，其中水腐蚀占主要因素，同时还有温度因素加上一些自然环境因素的共同作用，会使得水工环境对于金属结构的腐蚀效果加剧。换句话说，同样的金属结构在一般的建筑工程当中使用，与在水工环境当中使用，明显水工干湿交替环境对金属结构造成的腐蚀情况更加严重。因此如何有效解决水工环境当中的金属结构腐蚀问题，也就成为提升水利相关工程稳定性的关键。过程当中需要重视和进行腐蚀因素的分析，明确存在的环境因素和其他因素，至此可以采取针对性的方案进行腐蚀问题的解决，提升水工金属结构的使用效益。本文对水工金属结构出现的腐蚀情况和背后的因素进行分析，逐步提出有效的水工金属防护措施[1-2]。

1 水工金属结构防腐重要性

对于现代化的社会发展和建设而言，水工设施建设至关重要，能够起到重要的经济发展保障，进而满足现代化人们的生产生活需求。然而在水工设施建设和施工过程当中使用的金属结构，会由于水工环境的影响，导致金属结构的后续使用出现腐蚀的情况，这样不仅降低了水工设施的稳定性，也更是带来了金属设施使用方面的安全问题，因此需要重视水工金属结构的防腐。

一方面，有效的水工金属结构防腐措施可以提升水工设施整体的稳定性和安全性，进而有效发挥水工设施的各方面效益。例如水利水电设施的金属结构有效防腐，可以提升水利水电工程使用稳定性，在保障稳定发电的同时，可以提升水利水电设施其他的社会效能，保障社会的发展和进步。

另一方面，则是在做好基本的水工金属结构防腐过程当中，能够将水工金属结构设施使用过程当中遇到的一些腐蚀因素进行明确，对于这些因素的明确和了解，可以为后续其他水工建筑和金属结构的使用提供重要的施工参考和防腐参考，以此能够提升水工建筑行业整体的技术水平，有效解决和突破以往水工金属结构使用遇到的腐蚀问题和防腐困境[3]。

2 水工金属结构目前遇到的一些腐蚀因素分析

水工设施主要是目前的一些水利水电工程设施，根据设施建设的规模大小，在其中使用的金属结构材料的数量也存在较大的差异。也就是水利水电工程设施的建设规模越大，实际需要使用的金属结构越多。然而这样的情况带来的问题也就是，金属结构的使用规模越大，实际可能遇到的腐蚀影响面积也就越大，因此需要采取的防腐工作范围也就越大。同时水工建筑规模的大小，也表示环境当中存在的腐蚀因素的作用效果不同。因此需要首先明确水工金属结构目前遇到的一些腐蚀情况，对其中的因素进行明确，后续则是提升有效的防护措施。以下具体提出和分析水工金属结构目前遇到的一些腐蚀因素[4]。

2.1 污染气体

在日常生产生活当中，金属结构会受到大气当中各类不同气体的腐蚀，但是一般而言，空气当中气体带来的腐蚀可以忽略。但是由于水工金属结构使用的环境不同，空气当中存在的一些气体，会由于各种情况的反应和相互作用，提升对水工金属的腐蚀效果，这样也就使得水工金属结构会遭到较大的腐蚀影响。不利于金属结构的稳定性。

2.2 水的腐蚀

来自水的直接影响，是造成水工金属结构腐蚀的关键因素和主要问题。具体在于水工金属结构的使用环境主要在水环境当中，因此一些金属结构会直接接触水受到水的腐蚀影响较重。金属材料对水有着一定的吸收作用，在这样的情况下，不断地接触水、吸收水，也就加重了腐蚀效果。

2.3 温度及湿度影响

温度并不会对金属结构造成直接的影响。主要是在温度的影响下，会使得金属结构表面水的作用效果加强，再就是一些金属结构虽然未直接接触水，但是在温度的影响下，使得水出现较大的蒸发，在金属结构表面形成水膜，不断地积累造成了不断的腐蚀。

2.4 其他因素的影响

除去上述一些因素的影响之外，水工环境当中金属结构还会受到其他因素的影响，例如紫外线、尘土，以及人为作用的影响等，这样都会使得金属结构出现较大的腐蚀。

3 水工金属结构防腐蚀措施

对于目前的水工建设而言，水利水电设施是常见的工程，建设过程当中需要使用较多的金属结构材料，在能够保障水利水电设施结构稳定的同时，也更是可能由于金属结构遇到的腐蚀问题，影响水利水电设施后续的使用安全。因此需要重视解决水利水电金属结构遇到的腐蚀问题，以及采取有效的措施来规避可能出现的腐蚀问题，将一些主要的腐蚀因素进行控制，这样能够有效避免金属结构出现腐蚀的情况，保障水工建筑的使用稳定和安全。至此，针对上述提到的一些腐蚀因素造成的腐蚀情况，提出有效的防腐措施，解决腐蚀问题[5]。

3.1 水工金属结构的表面预处理

对于水工金属结构的实际使用而言，由于使用环境确定，因此需要重视进行表面的预处理，也就是采取有效的措施进行金属结构表面的防腐处理。最常见的是进行表面的油漆，这样可以使得一些直接接触水的金属结构，在油漆的作用下，分离水与金属表面的直接接触，这样也就能够有效避免出现腐蚀情况。在进行表面预处理的过程当中，也可以采取其他有效的措施和方法，例如清洁度控制，提升金属材料的表面结构密度，可以有效降低与水的接触和减少吸水效果，有效规避出现腐蚀情况。

3.2 涂料防护

对于一般的金属结构防腐处理，表面的处理使用油漆的方式可以进行解决。然而若是对于一些规模较大，以及重要性更加明显的水利水电设施而言，其中的水工金属结构的表面防腐处理，就需要使用更高标准和技术水平的涂料防腐。具体可以采取的涂料防护措施有喷涂、高压无气喷涂，以及滚涂等等。不论何种方式的涂料防护，在实际操作之前，都需要根据具体的金属结构情况，来设计和提出合理的防腐涂料方案，以及重视进行涂料防腐的配比和使用。例如在一些重要的防腐处理过程当中，需要对涂料进行多次的喷涂，使用科学的方法和合理的控制技术。体现在保障第一层喷涂表面那些能达到预期之后，再进行第二次的喷涂，如此以往，直到达到整体要求的喷涂效果。这样可以有效提升金属结构整体的防腐效果[6]。

3.3 预埋件防腐处理

在水工金属结构的使用当中，部分金属结构需要进行预埋，因此在这样的情况下，为了有效避免金属预埋结构出现腐蚀问题，也就需要重视进行预埋件的预先防腐处理。可以采取的措施有选择规格合适的材料进行涂抹，干燥之后进行预埋，这样可以达到较好的防腐效果，再就是可以进行金属结构防腐包装的使用，例如加上一层防腐保护膜，这样可以有效防止金属结构出现腐蚀情况[7-8]。

3.4 压力钢管防腐处理

不同级别的水利工程，使用年限要求不同，对于Ⅰ类供水工程，压力钢管按百年使用年限考虑设计。这就涉及到钢管防腐的处理。

从表1分析：

表1 钢管平均腐蚀（面蚀）与钢管外压稳定趋势分析

（1）光面管方案与加劲环方案相比，管壁Pcr折减更慢，折减率相差大于20%。

（2）趋势分析虽然不精确，但可以初步判断同一级别的Pcr值，方案一与方案二相差大约20年左右。

从钢管面蚀与钢管外压稳定趋势分析可以初步判断同一级别的Pcr值，方案一与方案二相差大约20年左右。虽然钢管点蚀对外压稳定影响不明显，但从最近小浪底水利枢纽工程冲水冲砂钢管的腐蚀速率看，壁厚18mm的地下埋管在使用年限内有锈穿的可能。由此可见方案一抗点和面腐蚀的能力均好于方案二。

4 结语

对于水工金属结构出现的腐蚀情况，多数是由于环境因素的影响，因此为了有效规避水工金属出现腐蚀问题，进而保障金属结构的稳定，需要采取有效的防腐措施，具体过程当中需要进行金属结构使用之前的防腐操作，以及根据金属结构的使用场景和为主不同，选择不同方式的防腐处理，这样可以有效提升金属结构的防腐效果，保障使用稳定性。