水工钢闸门腐蚀分析及防腐处理

水工钢闸门腐蚀分析及防腐处理

张柳清

江门市江新联围管理处广东江门529000

【摘要】钢闸门是水工建筑物的重要挡水结构，由于其工作环境的影响，常常会出现不同程度的腐蚀。本文结合某水工钢闸门腐蚀实例，对钢闸门的腐蚀情况进行了分析，并针对钢闸门的腐蚀情况，介绍了防腐施工材料的选择及钢闸门防腐处理的施工工艺及质量控制措施，为类似工程提供参考。

【关键词】钢闸门；腐蚀；防腐处理

0引言

随着我国国民经济的快速发展，水工建筑物的建设越来越广泛，并在国民经济的发展中起着十分重要的作用。在水工建筑物中，钢闸门是主要的挡水结构，由于长期在阴暗潮湿、干湿交替、高速水流、风浪腐蚀环境下工作，其表面普遍存在着不同程度的腐蚀。因此，为确保钢闸门的正常、安全运行，保障水工建筑物功能效益的发挥，必须要对钢闸门进行防腐处理。

1水工钢闸门腐蚀分析

某水工溢洪道闸门为潜孔式平面定轮钢闸门，已运行15年后，闸门锈蚀情况严重，为延长闸门的使用寿命，保证闸门的安全运行，决定采用高压喷砂除锈、喷涂锌层保护和重涂防腐涂料封闭的方法进行彻底的防腐处理。由于钢闸门长时间浸水，在干湿交替、高速水流、水生物腐蚀等恶劣环境下工作，造成电化学腐蚀的发生。随着工业化进程，大量工业废水和生活污水排入河道及湖泊，使地表水系遭到严重污染，水体中酸、碱、盐及某些有机物等污染物质增加，加速了水工钢闸门的电化学腐蚀效应和腐蚀速率。通过对闸门进行外观检查发现，1号闸门节间联接销轴有一处大头端盖开裂，止水联接螺栓多数较重或严重锈蚀，闸门表面分布有很多锈坑，如图1所示。

通过对1～3号闸门主要构件的锈蚀量进行检测，以及对检测数据进行整理，3扇闸门锈蚀量分布见表1，构件局部严重锈蚀部位锈蚀量和锈蚀速率的平均值见表2。

2防腐施工材料

钢闸门除锈使用12～14号金刚砂，该材料具有颗粒均匀、粒径大小及硬度适宜，除锈效果好，施工中产生的尘雾较小等优点。此外，为更好地做好防尘、防污染措施，保证施工现场的环境，工程开工前使用聚乙烯袋、彩条布、厚帆布、彩条布等对构件进行防尘、防护处理。喷涂锌材采用纯度为99.99%的锌丝，锌丝光洁、无油、无折痕，直径为2.0～3.0mm。防腐涂料选用KY－2091，为重型防腐涂料。

3防腐工程施工

3.1防腐施工工艺

搭设施工脚手架及防护设施→金属结构表面预处理→质量检查→喷涂锌→质量检查→封闭涂漆→质量检查→验收。

压缩空气采用木炭过滤等方法进行处理，使得压缩空气干燥性和纯洁度均能够满足施工要求。施工严格按SL105—95《水工金属结构防腐蚀规范》要求进行，在雨天及空气湿度大于规定的时段暂停施工。喷砂除锈压力一般为0.65～0.75MPa；喷锌压力为0.5～0.65MPa。喷锌施工环境温度均大于10℃，空气相对湿度不超过85%，施工期内天气晴朗。喷锌施工时，在横向和竖向分别交错均匀喷涂1～2遍；防腐涂料封闭时，在大面积部位用涂刷方法，在边角和深缝部位采用喷涂方法。

水封要求使用合格产品、水封打孔要求位置准确，孔位偏差小于2mm、水封接头应采用生胶热压等方法胶合，胶合接头处不得有错位、凹凸不平和疏松现象热压处理、压板要求进行喷锌处理、水封在蓄水前一次性调试完毕，并达到SL105—95要求。

3.2施工质量控制

钢闸门防腐处理的质量控制主要包括3孔溢洪闸门的除锈检查验收、热喷涂锌层厚度检测、防腐涂层的厚度检测及检查、水封更换检查验收。

喷砂除锈彻底清除结构表面的油漆涂层、铁锈、氧化皮、油脂、污垢等附着物，使闸门表面露出原金属光泽，且有一定的粗糙度，达到规范GB8923—88《涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级》中规定的Sa2.5级，表面粗糙度值应在60～100μm的范围之内。根据现场施工的进度，每扇溢洪闸门分为面板、主梁、纵梁和小次梁，每个部分作为一个施工单元进行喷砂除锈和喷锌工作。为保证施工连续性，对每个施工单元均要求一次性完成喷砂除锈工作，清理洁净后再转入喷锌工序。喷砂除锈现场检查验收主要采用目测方式，为避免喷砂除锈时间过长导致已除锈部位部分返锈，对每个施工单元在喷锌进行前12h已完成除锈的部分均要求进行复喷除锈处理。

检查结果表明，3孔溢洪闸门的表面光洁度和粗糙度均能满足要求，涂层表面应均匀无杂物、起皮、鼓泡、孔洞、凹凸不平、粗颗粒、掉块及裂纹等缺陷，除锈效果理想。

热喷涂锌层和封闭涂料层用磁性测厚仪检测厚度，其布点按照施工要求，每个验收单元现场实地测量，每平方米不少于2个点。为保证检测数据的可靠性，每检测200个点后，对测厚仪校核一次。涂层厚度测量和结合性能满足SL105—95要求。

1～3号闸门喷锌层测点为500个、封闭漆及面漆测点均为300个，各层厚度及合格率统计见表3—表5。

3.3防腐工程施工进度

闸门防腐处理及水封更换工程施工总工期27d，其中前期准备工作5d(主要是施工设备安装、现场设施保护及水封拆除工作)，现场拆除和清理2d，水封安装调试10d，累计附加工期约17d，实际的除锈、喷锌工期10d(刷漆与水封安装交叉进行)。

4结语

综上所述，在水工建筑物中，钢闸门普遍存在着不同程度的腐蚀情况，严重时会危害到水工建筑物的正常运行。因此，必须要对水工钢闸门的腐蚀情况进行定期的检测分析，并结合钢闸门的腐蚀情况，选择合适的施工材料，运用合理的防腐措施进行防腐处理，从而确保钢闸门的使用寿命及安全运行，保障水工建筑物功能效益的充分发挥。

参考文献：

[1]张志军.水工钢闸门的腐蚀危害与防腐蚀设计[J].河南水利与南水北调.2014(08)

[2]奚立平.某节制闸弧形钢闸门锈蚀原因分析与处理[J].人民长江.2014(21)