水利水电工程金属结构腐蚀研究论文_王韬

水利水电工程金属结构腐蚀研究论文_王韬

深圳市水务规划设计院有限公司 518000

摘要:近年来,中国的经济建设取得了前所未有的发展与进步,各项社会事业和基础设施建设水平也随之得到了一定的提升,特别是水利水电工程的建设更是如此。然而不得不承认的是,水利水电工程的建设质量和水平仍然有待提高,许多切实存在的质量问题并没有得到优化和解决,比如说金属结构的腐蚀问题就值得我们进一步进行研究。本文首先分析了水利水电工程的金属结构腐蚀检测手段及可能造成金属结构腐蚀的因素,最后提出了一些抗腐蚀的策略。

关键词:水利水电;金属结构;腐蚀

引言

就目前来看,我国大部分水利水电工程的金属结构都正在受到化学和物理因素的影响而发生的腐蚀现象,而这种腐蚀剥落的现象必定会造成金属结构的厚度和强度大幅度下降,进而影响到金属结构的性能和质量,很容易造成实用性能的降低,或者对水利水电工程的运行效果造成负面影响,因此本课题的研究具有十分突出的现实意义。

1水利水电工程金属结构腐蚀检测

首先要对金属结构的表面进行处理。水利水电工程的金属结构通常都处在水下或者是一些相对湿度较大的环境下,这就使得它们更容易受到腐蚀和污染,很多金属结构的表面和缝隙里都会附着较多的杂物。如泥垢、杂草、尘土、附着的水生物以及氧化皮等。因此,在进行腐蚀检测之前,必须对构件表面进行处理。表面处理可分两步进行,首先采用水冲洗法,主要将构件表面的泥垢、杂草及尘土等杂物冲洗掉。然后再用钢丝刷及刮刀除去构件表面的铁锈或氧化皮,以及其它附着的水生物,再用软布将构件表面擦干净。在进行表面处理时,要注意既能把腐蚀物完全去除而又不损伤金属本体。在结束表面清理以后方可以进行腐蚀检测。运行多年的水工金属结构都不同程度地存在锈蚀。金属构件锈蚀后,截面面积减小,应力提高,从面降低整个结构的强度和刚度,直接影响到结构的安全运行。通过锈蚀检测,可以确定构件的蚀余厚度和锈蚀速率,并为结构应力计算和安全评估提供必要的数据。腐蚀检测主要检测构件的腐蚀部位及其分布状况;严重腐蚀面积占构件表面积的百分比;遭受腐蚀损坏构件的蚀余截面尺寸;蚀坑或蚀孔的深度、大小和密度等。水工金属结构所处的环境条件各异,即使同一构件不同部位的环境条件也会有差异,因而其腐蚀状况也不尽相同,在进行腐蚀检测时,应根据其腐蚀性质的不同,采取相应有效的检测方法。对于均匀腐蚀,或虽有锈坑,但深度较浅的构件,通常采用测厚仪直接测量法。若构件上锈坑较深如蚀孔腐蚀,但少面分散,宜采用特制的量具进行检测。若构件上锈坑较深面密布成片时,宜采用橡皮泥填充法。实际检测中,具体使用哪种检测方法,要根据现场条件来确定。

2金属结构腐蚀的主要因素

2.1污染物堆积

所谓的污染物腐蚀主要来自于大气环境中的一些侵蚀性气体,一般情况下我们在考虑金属结构腐蚀原因的时候都会忽略气体的作用,然而这些气体在与水或者其他物质发生反应之后,往往会生成一些腐蚀性的物质,一旦放任其与金属结构的表面接触,久而久之腐蚀效果也会极为严重。

2.2与水体发生接触

实际上在生活中我们也可以观察到,水利水电工程的金属结构较普通的金属结构更容易发生腐蚀现象,这主要就是由于水利水电工程的所处环境中含水量特别高,水分会对金属造成严重的负面影响。水分子在接触到金属表面以后,除了在材料表面形成水膜而后持续性侵蚀以外,还会沿着分子之间的缝隙逐渐侵蚀金属结构的内部,从而对金属内部造成严重的腐蚀。所以在今后的水利水电工程建设工作中必须要尽快对建设手段进行调整,避免金属表面出现吸附性材料的同时,也要尽可能的应用各种各样的方式隔绝金属结构和水分子的接触。

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2.3温度变化

在普通的情况下水利水电工程周边的环境温度并不会有较大的变动,即使偶有变动温度也不会太高,因此温度因素并不会直接产生负面影响。温度对金属结构的影响主要在于那些已经和水分接触的金属结构表面,温度发生变化的过程中金属表面的水分积累越来越多,腐蚀性元素慢慢堆积,如果不能及时的进行清理那么必定会附着在金属表面,最终产生腐蚀。

2.4空气湿度较高

除了上文中提到的诸多因素以外,水利水电工程的金属结构之所以发生腐蚀现象,最主要的原因就是空气的湿度比较大,而这些水分将会在金属结构的表面上形成水膜并且逐渐的、持续的侵蚀金属结构表面的防护物质,最终导致这些防护物质发生脱落,让金属直接暴露在空气环境中。

3水利水电工程金属结构的防腐蚀方法

为了进一步提升水利水电工程的金属结构应用年限,也为了避免不必要的结构损伤,我们必须要尽快对水利水电工程金属结构防腐蚀处理进行研究。根据实际工作中遇到的问题和积累的经验,找到水利水电工程金属结构防腐蚀的最佳方法,秉持着预防优先、处理为辅的工作原则,对水利水电工程项目中的金属结构进行特殊化处理。第一种技术我们称之为金属热喷涂防腐蚀方法。这种金属热喷防腐蚀技术指的主要就是利用喷涂的方式让铝和锌等活跃金属附着在金属结构的表面,从而利用其快速的氧化反应生成的氧化物如氧化铝等对金属结构进行保护,从而在金属结构表面形成一个性质稳定的氧化膜。这种喷涂技术能够为金属结构带来双重的保护,双重保护指的有:其能够将金属结构和空气、水分等腐蚀因素隔离开来;同时在涂层被破坏以后,铝和锌等物质将会和金属结构形成一个微型的电池,作为阴极对金属结构进行一定的保护。另外,涂料防腐蚀技术也是比较常见的。为了进一步提升水利水电工程的金属结构防腐蚀效果,我们可以采用涂料防腐蚀技术,也就是将涂料涂抹在闸门上形成一层均匀的保护膜,从而让金属结构和外部环境隔离开,避免一些腐蚀性物质对金属结构造成不利影响。目前这种涂料防腐蚀技术正在受到越来越广泛的认可和推广,其往往具有抗腐蚀性能优异、整体造价低、施工难度小等十分明显的优点,因而在未来的应用前景也将会十分广阔。但是不得不提到一点,这种涂料防腐蚀技术的稳定性和持续性并不好,隔上一段时间就会失去应有的效果,所以说通常需要定期进行重修。最后,目前电化学防腐蚀技术也开始走进人们的视野。所谓的电化学防腐蚀技术指的主要就是利用电流对金属结构进行极化处理,从而提高金属结构的抗腐蚀性能。这种抗腐蚀技术往往能够根据金属结构的特性为其提供阳极和阴极保护,一般来说阴极保护相对比较常见。在电化学金属结构防腐蚀技术应用的过程中,我们往往需要根据施工现场的实际情况挑选最为合适的防腐蚀技术,也可以根据实际需求同时使用两种或两种以上的防腐蚀技术,从而提高水利水电工程的金属结构稳定性。

结语

综上所述,水利水电工程的金属结构防腐蚀处理十分重要,关乎到金属结构的稳定性以及耐久性,因此我们必须要采取多种多样的思路对其进行尝试,争取找到最具有可行性、最具有实际效果的防腐蚀技术。

参考文献

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[2]桂雨儿.水利水电工程金属结构腐蚀分析[J].工程技术研究,2016(05):64-65.

[3]赵岩.水利水电工程金属结构腐蚀分析与研究[J].工业设计,2016(01):154-155.

[4]杨光明,胡金义.水利水电工程金属结构腐蚀分析与研究[J].大坝与安全,2004(05):76-79.

论文作者:王韬

论文发表刊物:《基层建设》2019年第2期

论文发表时间:2019/4/25

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