鋼制閘門(mén)長(zhǎng)期處于水、潮濕空氣等腐蝕環(huán)境中,防腐處理是保證其使用壽命和安全運(yùn)行的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。目前常用的防腐方法包括涂料防腐、金屬熱噴涂防腐、電化學(xué)防腐和復(fù)合防腐,各方法在原理、優(yōu)缺點(diǎn)和適用場(chǎng)景上存在明顯差異。
涂料防腐是最常見(jiàn)的防腐方法,通過(guò)在閘門(mén)表面涂刷防腐涂料形成保護(hù)膜,隔絕腐蝕介質(zhì)與鋼材接觸。常用的涂料有環(huán)氧富鋅底漆、氯化橡膠面漆、聚氨酯面漆等,施工時(shí)一般采用多層涂裝,底漆增強(qiáng)附著力,中間漆增加涂層厚度,面漆提供防護(hù)和裝飾功能。該方法的優(yōu)點(diǎn)是施工簡(jiǎn)便、成本低,適用于大多數(shù)水利工程;缺點(diǎn)是涂層耐久性有限,一般每 5 - 10 年需重新涂裝,且在高濕度、強(qiáng)酸堿等惡劣環(huán)境下防腐效果會(huì)下降。適用于中小型水利工程、環(huán)境腐蝕性較弱的渠道閘門(mén)及對(duì)成本敏感的項(xiàng)目。
金屬熱噴涂防腐是利用高溫將鋅、鋁等金屬材料熔化后噴涂到閘門(mén)表面,形成致密的金屬涂層,通過(guò)犧牲陽(yáng)極保護(hù)原理防止鋼材腐蝕。該方法的防腐性能優(yōu)異,鋅、鋁涂層與鋼材結(jié)合力強(qiáng),使用壽命可達(dá) 20 - 30 年;缺點(diǎn)是施工技術(shù)要求高,需要專(zhuān)業(yè)設(shè)備和操作人員,成本相對(duì)較高,且噴涂過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生高溫和粉塵,對(duì)環(huán)境和人員有一定影響。適用于大型水利樞紐工程、沿海地區(qū)或高腐蝕環(huán)境下的閘門(mén),如三峽工程部分閘門(mén)就采用了金屬熱噴涂鋅鋁復(fù)合涂層防腐技術(shù)。
電化學(xué)防腐分為犧牲陽(yáng)極法和外加電流法。犧牲陽(yáng)極法是在閘門(mén)上安裝鋅合金、鎂合金等犧牲陽(yáng)極材料,通過(guò)電化學(xué)反應(yīng)使陽(yáng)極材料優(yōu)先腐蝕,從而保護(hù)閘門(mén)鋼材;外加電流法則是通過(guò)外部電源向閘門(mén)施加陰極電流,使閘門(mén)成為陰極而得到保護(hù)。電化學(xué)防腐的優(yōu)點(diǎn)是防腐效果穩(wěn)定,可根據(jù)環(huán)境條件調(diào)節(jié)電流大小;缺點(diǎn)是犧牲陽(yáng)極法的陽(yáng)極材料需定期更換,外加電流法需要專(zhuān)業(yè)的電源設(shè)備和維護(hù)人員,成本較高,且對(duì)周邊環(huán)境有一定電磁影響。適用于水下部位的閘門(mén)、無(wú)法進(jìn)行表面涂裝的特殊結(jié)構(gòu)閘門(mén)及對(duì)防腐要求極高的重要水利工程。
復(fù)合防腐是將多種防腐方法結(jié)合使用,如先進(jìn)行金屬熱噴涂形成底層,再涂刷高性能防腐涂料作為面層,綜合發(fā)揮不同方法的優(yōu)勢(shì)。該方法防腐性能最佳,使用壽命最長(zhǎng),可達(dá)到 30 - 50 年;但成本最高,施工工藝復(fù)雜,對(duì)施工質(zhì)量要求嚴(yán)格。適用于永久性大型水利工程、具有戰(zhàn)略意義的關(guān)鍵水利設(shè)施,如南水北調(diào)工程的部分鋼制閘門(mén)就采用了金屬熱噴涂鋅鋁涂層 + 環(huán)氧云鐵中間漆 + 氟碳面漆的復(fù)合防腐體系。
在實(shí)際應(yīng)用中,需根據(jù)工程重要性、環(huán)境腐蝕性、投資預(yù)算等因素綜合選擇防腐方法,確保鋼制閘門(mén)在設(shè)計(jì)使用年限內(nèi)安全可靠運(yùn)行。