水工鋼結構防腐新方法的嘗試

一、水工鋼結構防腐存在問題：

近些年來，我處沿江水工鋼閘門一般采用熱噴涂鋅加涂料封閉的聯合防腐措施，它不但顯示了優良的保護效果，而且防護技術日趨成熟完善，它保護可靠，防護期較長，年均維修費用低，不需太多的維護管理，是水工鋼結構的一種較好的防護方法，一般可使用8~10年。但近年來，由于內河河道水質較差，許多化工廠、造紙廠、印染廠的化工廢水直接偷排入河，廢水中含有濃度較高的SO42-、CL-等腐蝕性較強物質，加速加劇了水工鋼結構的腐蝕。例如，夏港水閘于1999年8月建成，采用平面滑塊直升式鋼閘門，鋼閘門表面徹底噴砂除銹后熱噴涂鋅180um，再用氯丁橡膠漆底面兩層封閉。由于夏港水閘毗鄰某化工廠，其排出的廢水含濃度較高的SO42-、CL-，酸性高腐蝕性強，鋼構件表面發生電化學腐蝕較快。該閘門入水不到半年，水下及水位變化區鋼結構表面已出現全面銹蝕，到2000年下半年連接螺栓因腐蝕變細脫落，鋼構件表面出現大面積疏松孔，到2002年秋，承受較大水壓力的閘門中底梁局部銹蝕洞穿,使閘門承載力降低，存在較大的防洪隱患。沿江其他閘站的鋼閘門經過三、四年的運行，閘門的水下及水位變化區出現不同程度的銹蝕，局部有點蝕坑。針對這種情況，于2003年7月對鋼閘門銹蝕最嚴重的夏港水閘采取了徹底改造方案：更換鋼閘門，并探索改進了閘門防腐方法，鋼閘門徹底除銹處理后熱噴鋅150um，再將8層玻璃布用環氧樹脂、固化劑、酸洗石英粉等特制骨料的混合物粘貼在鋼構件表面，使鋼閘門穿上了一件不透水的“外衣”，更大限度地隔絕與水的接觸，達到防腐目的。經過兩年的運行，取得了滿意的防腐效果。

應該注意：防腐涂層的好壞，在很大程度上取決于施工操作方法、環境和操作人員技術水

平，因此，在施工前要加強對施工人員的操作技術和質量意識的培訓，施工中要嚴格按規范加強檢測工作，保證施工質量 。

二、鋼結構防腐處理工藝流程

1、鋼結構表面處理

首先由空壓機提供噴砂動力，在壓縮空氣的作用下，將清潔干燥粒徑為0.5~1.5mm左右的磨料經過砂桶、膠管后高速沖擊工件表面，除去基體表面的油污、鐵銹、焊渣、粉塵等物，用壓縮空氣吹去黏附鋼構件上的水氣、灰塵，鋼構件表面顯示出均勻光澤，鋼材表面達到一定的均勻粗糙度。鋼構件表面處理時一定要除凈油、水、銹、塵，避免鋅層與基體結合力下降。

2、熱噴涂鋅

以金屬氣噴槍中的壓縮空氣為原動力，在驅動裝置推動下，鋅絲通過噴嘴，當其到達噴嘴外的氧—乙炔火焰的加熱下，成為鋅熔融體，在另一路噴嘴吹出的壓縮空氣的作用下，將鋅熔融體霧化成微粒噴射到工件上，經過散熱收縮微粒鋅層牢固地附在工件表面。在此過程中，特別要注意氧氣、乙炔、壓縮空氣的工作壓力要恒定，進絲速度均勻，使鋅熔融體的霧化得更細，增強與基體結合力，降低孔隙率。開槍關槍時噴嘴離開工作面。

3、襯玻璃鋼

玻璃鋼防腐層設計為二底油、八布十六油、二面油工藝。底油用環氧樹脂清油涮二道，使清油濕潤鋼基層，驅走結合面內的空氣，與基層結合嚴密，提高強度，待其固化。襯玻璃布前，先均勻地刷一遍與玻璃布等寬的膠料（由環氧樹脂、樹脂固化劑、酸洗石英粉等特制骨料等混合而成），隨即貼上一層玻璃布。玻璃布應緊密貼在鋼構件表面，趕走氣泡，再涂上一層膠料，自然固化24小時，固化后檢查質量，如有毛刺、流淌、氣泡等缺陷，應馬上清除。刮膠料找平，再按以上步驟貼襯下一層。配好的環氧樹脂膠料需在60分鐘內用完，每層玻璃布搭接一定寬度，接縫不重疊。這樣依次完成八布十六油的玻璃布鋪襯，每布外觀必須無纖維外露，樹脂固化無針孔、氣泡、皺折、起殼等缺陷。最后面層為涂刷改性樹脂二度，是耐腐蝕的關鍵部位，必須涂刷均勻、飽滿、無針孔。

4、施工過程中的注意點

（1）、嚴格控制施工環境溫度，環境溫度應控制在12~30。C，濕度不大于80%，施工前要搭油布雨棚防露水防雨。

（2）、鋼構件基層處理一定要徹底，尤其是角落、隱蔽、焊縫處一定要除去銹皮、油污、水氣、灰塵、焊皮、焊渣，露出金屬本色，有一定的均勻金屬糙度。

（3）、在熱噴涂鋅的過程中，注意“三氣”（乙炔氣、氧氣、空氣）的壓力控制、噴射角度和距離的控制，它們是操作時影響金屬涂層質量的關鍵因素。熱噴涂鋅層粒子必須細膩均勻，附著牢固，如見大顆粒應鏟除重噴。噴涂的金屬厚度一般分兩次進行，防止一次完成涂層過厚，在冷卻過程中產生較大的收縮應力而卷起脫皮。

（4）、在鋼構件轉角、孔口、螺栓等部位，噴鋅、貼玻璃鋼容易形成薄弱環節，造成隱患，應在施工時特別加強處理。噴涂時要旋轉噴涂。孔口等部位襯玻璃鋼時可增加1~2層玻璃布，翻邊處要剪開緊貼。

（5）、由于閘門鋼構件表面密貼了玻璃鋼，增加了邊梁的寬度，所以在設計玻璃鋼防腐層時要及時適當調整門槽與閘門行走滑塊間的間隙 。

（6）、閘門吊裝入槽時，要盡量避免鋼構件表面防腐層破損，尤其是水下及水位變化區。在制作閘門時要考慮在水位線以上的鋼構件上焊接安裝吊耳。在運輸安裝過程中防腐層如果不慎損壞，要馬上及時修補，凝固后下水。

三、鋼構件采用此防腐方法的效果

夏港水閘因其地處某化工廠旁，化工廢水污染較嚴重，對鋼構件腐蝕速度很快，故防止廢水和鋼構件的直接接觸是延長鋼構件使用壽命的一種有效方法，夏港水閘的鋼閘門防護做了這一嘗試。考慮夏港水閘是一座防洪排澇、引水調節內河水質的節制閘，基本不通航，沒有集中外力撞擊閘門，所以玻璃鋼防護層不易破損。閘門上部有工作橋，遮擋部分陽光，可以防止玻璃鋼防護層的過早老化。做了熱噴涂鋅和玻璃鋼聯合防腐的鋼閘門入水運行后，我們對鋼閘門定期進行檢查，尤其是邊角轉彎處、底梁、邊梁處進行詳細檢查，防護層基本完好，與鋼基層結合緊密，無******、起鼓現象，同時我們積極調節內河水質，經常性地保持閘門前后良好水質，對鋼閘門起到了保護作用。運行兩年來效果良好。

四、結論和建議

1、通過對夏港水閘鋼閘門熱噴鋅加玻璃鋼防腐方法的嘗試，認為在污染嚴重的大氣、水環境中的鋼構件，該防腐方法可以使防腐效果達到較好效果。

2、由于玻璃鋼耐老化性、韌性強度欠佳，使用有一定局限性，嚴禁外力撞擊，避免陽光直射，以延長防腐年限。尚需進一步研究耐沖擊、耐老化的外層隔離防腐層，防止涂層破壞而導致電化腐蝕。

3、聯接件須采用本身具有抗銹蝕性能的不銹鋼螺栓，以免更換止水等構件時破壞原有防腐玻璃鋼層。