水工金屬結(jié)構(gòu)腐蝕檢測方法

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1、水工金屬結(jié)構(gòu)腐蝕檢測方法一、前言　　材料在環(huán)境作用(包括化學(xué)、電化學(xué)和物理因數(shù)的綜合作用)下發(fā)生的損壞和性能下降,就是腐蝕。就金屬結(jié)構(gòu)而言,腐蝕不僅僅是銹蝕,還有多種形態(tài)的局部腐蝕,如坑蝕、縫隙腐蝕、水線腐蝕、沖(磨)蝕、氣蝕、生物腐蝕及應(yīng)力腐蝕等。腐蝕發(fā)生的初始階段不容易引起人們的注意,加上有銹層的掩蓋,但隨著運(yùn)行年限的增長,局部腐蝕容易誘發(fā)突發(fā)性事故,危害性很大,應(yīng)引起我們運(yùn)行管理部門及檢測部門的注意,作好日常維護(hù)及安全檢測工作。二、檢測的內(nèi)容　　根據(jù)SL101—94《水工鋼閘門和啟閉機(jī)安全檢測技術(shù)規(guī)程》第4.

2、3.2條的規(guī)定,腐蝕檢測內(nèi)容有:　　1．腐蝕部位及分布情況?！　?．嚴(yán)重腐蝕面積占閘門和啟閉機(jī)或構(gòu)件表面積的百分比?！　?．遭受腐蝕損壞構(gòu)件的蝕余截面尺寸。　　4．蝕坑(或蝕孔)的深度、大小、發(fā)生部位、蝕坑(或蝕孔)密度。三、腐蝕類型與分布　　金屬的腐蝕從形態(tài)上分,主要有全面腐蝕和局部腐蝕兩大類?！　?．全面腐蝕?！　∪娓g是一種常見的腐蝕形態(tài),它的腐蝕特征是指在金屬的整個(gè)暴露表面或一個(gè)大面積上普遍地發(fā)生化學(xué)或電化學(xué)反應(yīng),可以是均勻的,也可以是不均勻的。由于水工金屬結(jié)構(gòu)常處于水下或潮濕的環(huán)境,發(fā)生大面積腐蝕的部位

3、較多,以水下部分和容易積水的主梁、小橫梁等最為常見,一些處在門槽內(nèi)的邊梁也容易發(fā)生全面腐蝕?！　?．局部腐蝕?！　【植扛g是指金屬表面上各部分的腐蝕速度存在明顯差異,特別是指金屬表面的大部分腐蝕速度很小,而在有限的小的表面區(qū)域內(nèi),腐蝕速度卻很高。下面就檢測中常見的幾種典型的局部腐蝕類型及發(fā)生部位分布介紹如下:　　(1)坑蝕。坑蝕是最常見的一種局部腐蝕類型,普遍發(fā)生在各個(gè)部位。主要與材料的成分不均勻、表面狀態(tài)及水中介質(zhì)成分(主要是氯離子)有關(guān)。其特征是在一定的區(qū)域范圍內(nèi)蝕孔不斷地向縱深處發(fā)展,若連續(xù)發(fā)展能導(dǎo)致鋼板穿孔

4、?！　?2)縫隙腐蝕。在水工金屬結(jié)構(gòu)中,最常見的縫隙腐蝕發(fā)生在金屬鉚接、螺栓、水封、法蘭盤連接等部位。當(dāng)這種具有縫隙的結(jié)構(gòu)暴露在易發(fā)生腐蝕的介質(zhì)中時(shí),在縫隙的局部范圍內(nèi)常常會發(fā)生嚴(yán)重的腐蝕。當(dāng)然,常見的螺栓銹禿的情況還與電偶腐蝕等因素有關(guān)?！　?3)水線腐蝕。當(dāng)金屬結(jié)構(gòu)(閘門)處于半浸沒狀態(tài)時(shí),在水線稍下的部位,由于溶氧量豐富(空氣中的氧能迅速溶入補(bǔ)充),會優(yōu)先受到腐蝕而形成一條銹蝕線,叫水線腐蝕?！　?4)焊縫腐蝕。水工金屬結(jié)構(gòu)存在大量的焊縫,在焊接過程中會在焊縫局部產(chǎn)生很大的內(nèi)應(yīng)力及各種(微觀)組織缺陷,兩種因

5、素的綜合作用,會加速焊縫部位的腐蝕。如果沒有涂層保護(hù)或者保護(hù)效果不好,水工閘門的焊縫會優(yōu)先腐蝕。1997年在多架山電站渠首檢查閘門時(shí),發(fā)生典型的焊縫腐蝕,在大部分噴漆層基本完好的情況下,沿焊縫部位發(fā)生了銹蝕,不得不全部重新處理?！　?5)沖蝕(磨蝕)。由于高速水流或含泥沙顆粒、氣泡的高速流體直接不斷沖擊下,金屬表面造成的磨蝕又特別稱為沖擊磨蝕。它是由高速流體的機(jī)械破壞與電化學(xué)腐蝕兩種作用對金屬共同破壞的結(jié)果。在一些高水頭、含沙量大的電站工作門底緣及壓力鋼管彎管段經(jīng)常會出現(xiàn)這種現(xiàn)象。另外,常見的局部腐蝕類型還有生物腐

6、蝕、電偶腐蝕、應(yīng)力腐蝕等。四、檢測方法　　腐蝕檢測主要是測量金屬結(jié)構(gòu)的蝕余厚度,并以其為依據(jù)進(jìn)行閘門的強(qiáng)度、鋼度復(fù)合計(jì)算。下面就幾種常用的測量方法作一簡單的介紹?！　?．超聲波測厚法?！　±贸暡y厚儀測量鋼板蝕余厚度,是最常用和最精確的一種無損檢測方法,精確度可達(dá)0.1e。但檢測時(shí)要求測表面平整光潔,這樣才能與超聲波探頭很好地偶合。也可用于較大的蝕坑蝕余厚度的測量,但要用砂輪機(jī)打磨,直到蝕坑底部出現(xiàn)平面。超聲波測厚儀的另外一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是能直接測量出無縫鋼管的壁厚,如測量啟閉機(jī)的中間軸銹蝕情況等?！　?yīng)當(dāng)注意的是,用

7、超聲波測厚儀測量蝕余厚度時(shí),如果在探頭放置面上有涂層存在的話,應(yīng)當(dāng)用測出的蝕余厚度減去2倍的涂層厚度值,為最終的蝕余厚度(涂層的厚度用涂層測厚儀量出)。其原因是,超聲波(縱波)在涂層中的聲速(環(huán)氧類和聚脂類涂2400~3000m/s)是其在鋼板中聲速(約5900m/s)的一半,反應(yīng)在超聲測厚儀上的厚度值則相當(dāng)于鋼的兩倍。對于噴鋅、鋁的復(fù)合涂層,由于超聲波在鋅、鋁中的聲速與鋼近似,但由于其上復(fù)合有較厚的有機(jī)涂層,樣板試驗(yàn)結(jié)果證明,同樣需減去近兩倍的涂層厚度。另外,使用超聲波測厚儀時(shí),聲波傳到鋼板底面即形成回波,所以與

8、鋼板背面的涂層沒有關(guān)系,在測量蝕余厚度時(shí)不用考慮鋼板背面涂層的情況。　　2．銹蝕深度測量法?！　≡摲N方法是直接量出銹坑的深度,也就是用數(shù)據(jù)直接反應(yīng)出銹蝕量,其特點(diǎn)是較為直觀,容易求出年腐蝕速度。測量儀器常用焊縫檢驗(yàn)尺,可以量出蝕坑的深度,精確度為0.05e?！　?．腐蝕曲線法。　　為了更形象地描述鋼板表面的腐蝕類型及其狀態(tài),也可做出鋼板表面的腐蝕曲線。此種方