水工钢闸门防腐的方法及优缺点

杨 华，叶兰华

江苏省淮沭新河管理处，江苏淮安 223005

1 概述

水工钢闸门长期处于干湿交替、浸没水下、盐雾大气、日光照射以及高速水流等恶劣的工作条件中运行，极易发生腐蚀。钢材的腐蚀，不断地削弱结构，降低承载强度，严重的会影响工程的安全运用。因此，为了延长钢闸门的使用年阴，保证结构的完整与安全运用，必须及时妥善的予以保护。

2 水工钢闸门防腐的方法及优缺点

目前，我国常用于钢闸门防腐蚀的措施有涂料保护、金属喷涂保护和外加电流阴极保护等。现将各种防腐方法的优缺点简述如下。

2.1 涂料保护

涂料是涂装于物体表面，结成具有保护、装饰和特种功能的薄膜材料。随着我国涂料工业的发展，它不仅包括油漆，还包括其它涂料。因而，它是油漆和其它涂料的统称。

涂料保护是最古老的防腐方法，至今还是被广泛地采用。涂料保护层可以把钢铁和电解质溶液及空气隔离开来，从而阻止腐蚀的发生与发展，这种方法的特点是：

1）涂料采用性能良好的品种，加上精良的施工工艺，可以更好的的保护钢闸门。特别是采取涂料与喷锌、涂料与外加电流阴极保护、磷化处理与涂料相互配合等联合保护措施，使得保护能力得到了很大的提高；

2）对于比较复杂的结构表面，涂料保护适应性较好，可以使结构表面得到良好的涂层。这是其它保护方法所比较难做的；

3）对于结构因温度变化或受力作用而引起的变形，涂料的涂层具有一定的柔韧性，能适应并能在振动等不利的工作条件下不发生裂缝、脱落和破坏；

4）涂料保护的价格较便宜，材料也充足，施工起来相对简单，易于掌握，有一定的装饰作用，使结构外观更加好看。

但涂料保护也存在一些问题：

1）目前防腐涂层的抗水、防渗、机械强度以及抗老化性能都还没有达到很高的程度，加上施工工艺尚不完善，往往没有最充分地发挥涂料应有的保护作用，在保护过程中常出现涂层早期损坏或结构早期腐蚀的现象，因此涂料保护时间不是太长；

2）水工钢闸门防腐蚀涂层厚度要求是比较严格的，为了确保达到要求的厚度，一般都得涂装数道，每道涂层除需一定施涂时间外，还需要一定的干燥或固化时间，所以涂料保护的施工周期较长；

3）有些涂料中部分颜料、基料及溶剂中具有毒性和刺激性物质，涂装过程中或在涂层上进行火工作业时，还会放出有害气体，对人体健康有一定的影响，因而在涂料施工中，应做好劳动保护。

2.2 喷锌保护

喷锌保护是另一种相对有效的保护措施，它对钢铁具有双重的保护作用，一方面能象涂料一样起着覆盖保护作用，将钢铁基本与水和空气隔离开来；另一方面，当镀层有孔隙或局部镀层遭受破坏，而水与钢铁接触时，锌镀层与基体就会构成腐蚀电池。在这个电池里，镀层成为阳极，钢铁成为阴极，这样就以锌镀层的溶解产生保护电流来阻止钢铁的腐蚀，从而发挥牺牲阳极类型的阴极保护作用，它需要通过专用设备将锌丝溶融喷射到结构表面上，成为锌镀层。这种方法的特点是：

1）它是一种治本的措施，保护周期长。具有双重保护作用，喷镀厚度达到0.2mm～0.3mm锌保护层，钢铁结构在二三十年内不发生严重腐蚀。如在镀层表面再加涂料封闭孔隙，则保护效果会更好；

2）锌镀层有一定韧性，与钢铁基体之间具有的附着很好，当结构受力变形、热胀冷缩及振动等情况，镀层不会发生翘皮、脱壳；

3）当钢结构在水中受到泥沙、杂物、波浪的冲击和磨损，锌镀层具有一定的抗冲击、抗磨损的能力，能使得其不受破坏。

喷锌保护尚存在一些问题：

1）喷锌施工要求有专用设备，操作比较复杂，要求比较严格。喷镀前要对结构表面进行彻底的喷砂处理；

2）需要消耗一定数量的锌材；

3）造价相对较高；

4）施工过程中，对人体有一定的影响，有锌蒸汽，蒸发热及氧化锌粉末产生，所以要加强劳动保护。

3 外加电流阴极保护与涂料联合保护

外加电流阴极保护是电化学防腐蚀措施的一种，阳极布置合理，结构表面电位调节到合适的范围内，保护结构的效率高，是一个治本的方法。

其保护的特点是：

1）保护周期比单独使用涂料保护大大延长，在水工闸门上运用已有几十年的实例。阴极保护同时对与被保护结构接触较好的其它钢铁结构也有不同程度的保护作用；

2）阴极保护消耗电能很小，且只需少量设备就可以保护较多的闸门；

3）保护电位可由仪器自动控制，减少一部分维护管理工作。

它所存在的问题是：

1）阴极保护对常浸在水中的结构有良好的保护效果，对于水位变化区或干湿交替的结构保护效果较差；

2）系统布置比较复杂，需进行日常管理维护工作，特别是几个结构之间以及同一结构上几个阳极之间电流分配尚不能自动调节，因而维护工作量较大。若闸门不等高开启，还需增加自控仪器的数量。

由上可见，三种保护措施各适用于不同的腐蚀环境和不同类型的结构。针对具体的腐蚀情况选择合适的防腐措施，将会使保护质量和效果有明显的提高。

[1]江苏省水闸工程管理.