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《淺議獨流減河防潮閘鋼閘門防腐方案選取》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、淺議獨流減河防潮閘鋼閘門防腐方案選取 摘要:結(jié)合獨流減河防潮閘鋼閘門防腐的工程實踐,分析了鋼結(jié)構(gòu)腐蝕原理,介紹了鋼閘門常用的防腐措施,論述了沿海地區(qū)鋼閘門防腐方案選取的重要性,為以后同類工程防腐方案的選取提供一些借鑒。關(guān)鍵詞:防潮閘;鋼閘門;防腐蝕;方案中圖分類號:TV663文獻標識碼:A文章編號:鋼結(jié)構(gòu)在水利工程中被廣泛應(yīng)用,其中有大量的鋼結(jié)構(gòu)長年處于水下,極易發(fā)生腐蝕,特別是在海水環(huán)境中。鋼結(jié)構(gòu)在發(fā)生腐蝕后,承載強度降低,腐蝕嚴重時還會影響安全運行,因此,水閘閘門在運行維護時,必須采取有效的防腐措施,才能保證工程的安全運行
2、和延長鋼閘門的使用壽命,而防腐方案的選取又直接決定了防腐效果的成敗,往往由于防腐方案選擇不正確,導(dǎo)致鋼閘門嚴重腐蝕,不得不報廢更新。以下從實例出發(fā),介紹獨流減河防潮閘鋼閘門防腐的方案選取。1工程概況6獨流減河防潮閘位于天津市濱海新區(qū)大港南部,是海河水系的入??谥?,水閘共計26孔,其中過流孔22孔,設(shè)計流量為3200m³/s。獨流減河防潮閘工作閘門長年在海水中運行,上游河道蓄水供大港電廠循環(huán)冷卻水,水溫較高(尤其冬季),下游側(cè)受海潮影響,將河道的淤泥推進閘孔內(nèi),工作閘門下游面常年淤泥較厚,閘門和埋件在水面附件區(qū)域海生物
3、(主要為海蠣子)堆積很厚,閘門工作條件很差。獨流減河防潮閘于1993年進行改建,改建時采用了厚漿型涂料對鋼閘門進行防腐處理,防腐效果僅維持三年多,1997年采用了“煤焦油無機改性涂料”進行防腐蝕處理,但由于涂料品種選擇不當,沿海環(huán)境惡劣、水閘上游水質(zhì)污染嚴重等原因,該防腐方案措施也僅維持了兩三年,1997年以后沒有再做防腐處理。由于受到海水、淤泥以及沿海潮濕空氣侵蝕,工作閘門、檢修閘門、埋件、止水連接件等銹蝕嚴重,銹蝕處銹斑、銹坑滿布,銹皮疊起,油漆大面積龜裂、脫落,閘門于2009年進行了防腐處理,截止目前防腐效果良好。2腐蝕原
4、理鋼鐵腐蝕一般分為化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕兩大類,化學(xué)腐蝕是鋼鐵與氧氣或非電解質(zhì)溶液作用而發(fā)生的腐蝕;電化學(xué)腐蝕是鋼鐵與水或電解質(zhì)溶液接觸形成微小腐蝕電池而引起的腐蝕。6鋼閘門水下部分的腐蝕多屬于電化學(xué)腐蝕,腐蝕的原因分內(nèi)因和外因:鋼閘門的成分不同如鐵一碳、含雜質(zhì),熱處理;表面狀態(tài)不同如平面與棱角;應(yīng)力作用不同,如彎曲、焊接與平面等,形成電位差,以上就形成了鋼閘門腐蝕的內(nèi)因;環(huán)境因素腐蝕性,介質(zhì)中含氧、二氧化碳、二氧化硫,各種鹽如氯化物、不同PH的酸堿介質(zhì),細菌、溫度、壓力、流速等以及由此形成的氧差、濃差和溫差等都是腐蝕的外因。獨流
5、減河防潮閘工作閘門約2/3面積長年處于水下,1/3面積長期處于水上大氣中。在工作閘門水上部分中,由于獨流減河防潮閘上下游長年有水,空氣潮濕,氯離子含量高,加之上游水溫常年較高,加速了鋼閘門的銹蝕速度,特別是在干濕交替的潮差帶銹蝕尤為嚴重。水下部分受海生物、溫度、上游電廠冷卻循環(huán)水污染等影響,也加速了銹蝕的形成。3防腐方案鋼結(jié)構(gòu)防腐措施主要有兩種類型:一種類型是在鋼結(jié)構(gòu)表面涂上覆蓋層,借以把鋼金屬母體與氧或電解質(zhì)隔離,以免產(chǎn)生化學(xué)腐蝕或電化學(xué)腐蝕,即稱為覆蓋層保護;另一類設(shè)法給適當?shù)谋Wo電能(低壓直流)使鋼結(jié)構(gòu)表面積聚足夠電子,成
6、為一個整體陰極而得到保護,即稱為電化學(xué)保護。目前鋼閘門常用的防腐蝕措施,有涂料保護、金屬噴鍍和電化學(xué)保護等。各防腐措施的防腐機理與優(yōu)缺點見表1。由于在金屬結(jié)構(gòu)采用涂料封閉后,再與被保護金屬焊接陽極塊,涂料的作6用在于將保護電流降低到最小程度,減小焊接陽極塊的數(shù)量,陽極塊彌補了涂料覆蓋有空隙的缺陷,二者相輔相成,顯示了聯(lián)合保護了良好效果,且具有防腐年限較長,不需經(jīng)常管理等特點,根據(jù)獨流減河防潮閘工作閘門的工作環(huán)境狀況,經(jīng)多種防腐措施綜合比較,鋼閘門防腐確定采用犧牲陽極與涂料聯(lián)合保護的防腐工藝。由于獨流減河防潮閘鋼閘門在水上與水下所
7、處的工作環(huán)境不同,所選擇的防腐涂料與涂層厚度也有所不同,方案如下:(1)鋼閘門水上部分防腐:底漆采用環(huán)氧底漆,一道,漆膜厚度80μm;中間漆采用環(huán)氧云鐵漆,三道,每道漆膜厚度100μm;面漆采用聚氨酯漆,一道,漆膜厚度70μm。工作閘門水上部位漆膜總厚度不小于450μm。(2)鋼閘門水下部分防腐:底漆采用環(huán)氧底漆,一道,漆膜厚度80μm;中間漆采用環(huán)氧云鐵漆,二道,每道漆膜厚度100μm;面漆采用環(huán)氧面漆,一道,漆膜厚度70μm。工作閘門水下部位漆膜總厚度不小于350μm。對獨流減河防潮閘上下游水質(zhì)進行檢測,檢測結(jié)構(gòu)顯示,硫酸根
8、最大含量達到3686mg/L,氯酸根最大含量達到38992mg/L,且均在上游側(cè)。硫酸根含量高使鋁陽級鈍化,使其溶解不均勻,降低了對鋼鐵的保護作用,但有利于鋅陽極活化和溶解,為此獨流減河防潮閘鋼閘門防腐采用了鋅合金陽極。根據(jù)閘門的結(jié)構(gòu)和使用條件,在每扇閘門水面以