朱明星 俞慶平 朱帥堂 周 杰

閘門是水利工程的重要組成部分，是發(fā)揮水利工程功能的重要保證。閘門在制作、運輸、安裝和運行過程中，會對防腐層造成一些缺陷和破損，使閘門發(fā)生腐蝕，如果運行管理和維護不足，腐蝕得不到有效控制，就會直接降低使用壽命，影響安全運行，乃至造成閘門運行障礙或失事。為延長使用壽命，確保安全運行，應(yīng)加強水工鋼閘門的防腐和維護。

一、水工鋼閘門腐蝕的因素

1.鋼閘門的制造缺陷

閘門在制作過程中，盡管有相關(guān)規(guī)范的要求和制造廠的質(zhì)檢體系，但仍然會有質(zhì)量缺陷存在，從而產(chǎn)生防腐質(zhì)量問題。

由于切割和焊接工藝操作不當(dāng)，或由于環(huán)境因素所造成的焊接缺陷和殘留應(yīng)力，在閘門安裝和運行中，隨著應(yīng)力的變化導(dǎo)致變形致使防腐層遭受破壞。

在制作中采用電位不同或電位相差較大的金屬構(gòu)件，容易發(fā)生電位差腐蝕，如埋設(shè)件之間、封水件之間、輪軸配件之間、螺栓組件之間等都可能造成防護漏洞，產(chǎn)生電位差腐蝕和縫隙腐蝕。

此外，構(gòu)件制作時邊拐、棱角、毛刺、板面翹曲不平等常見問題，存在缺陷的焊縫和沒有及時清除的飛濺、割痕、焊痕等缺陷，也會使防腐層密封不實導(dǎo)致腐蝕發(fā)生。

2.水工鋼閘門防腐處理階段造成的腐蝕因素

閘門腐蝕很復(fù)雜，防腐處理也是個復(fù)雜工程，現(xiàn)行廣泛應(yīng)用的是噴鋅加涂料封閉的方法，閘門經(jīng)過表面處理后，噴鋅加涂料封閉，在閘門表面形成致密的保護層，將閘門與外界腐蝕介質(zhì)進行隔離，進而達到防腐的目的。閘門防腐雖然有操作規(guī)程規(guī)范和科學(xué)的檢查檢測手段，但是由于施工工藝、施工人員的技術(shù)水平、施工人員的責(zé)任心和施工環(huán)境等影響，使表面處理和防腐層存在缺陷，表面處理不達標、施工環(huán)境不好、噴涂不及時、噴鋅顆粒大、堆積不規(guī)則，使顆粒間存有孔隙。

其次，由于金屬和涂料噴涂層中存在著孔隙和缺陷，同時表面涂層也會有流掛、鼓泡、針孔、裂紋等缺陷。

此外，噴涂厚度不均勻，特別是閘門的邊角拐棱及焊縫處，容易產(chǎn)生防腐層的裂紋、掉皮，是防護最薄弱處。

這些缺陷在介質(zhì)中使防腐層與基體之間構(gòu)成微電池，發(fā)生點蝕、孔蝕等，使防腐層遭受破壞，降低了防腐層的耐久性能。

3.水工鋼閘門在運輸安裝階段造成的腐蝕因素

閘門或分部構(gòu)件在運輸過程中的擠壓摩擦造成的破損，會破壞防腐層的完整性。其次，在吊裝時因撓度過大，構(gòu)件變形使防腐層產(chǎn)生裂紋也是防腐質(zhì)量隱患，因此構(gòu)件的運輸和吊裝也需要格外關(guān)注。

此外，在閘門安裝現(xiàn)場，部件組焊時的防腐處理，也是防腐的薄弱環(huán)節(jié)之一，特別是工地焊縫兩側(cè)的底漆臨時保護，現(xiàn)場拼裝后，雖然按相同的技術(shù)要求對預(yù)留部位重新進行表面處理及補涂，但是很難達到在工廠里的處理水平。

4.環(huán)境因素

環(huán)境因素是腐蝕的主要因素之一，隨著工業(yè)的發(fā)展，污水和廢氣的排放，加快了腐蝕速度，高溫和陽光暴曬加快了防腐材料老化，會引起防腐材料脫落致使防腐層失效。

其次，空氣的濕度對腐蝕也有重要的影響?？諝獾臐穸却螅顾?、氧氣及化學(xué)物質(zhì)通過防腐層缺陷進入到基體面，發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)，在防腐層內(nèi)產(chǎn)生腐蝕物，破壞了防腐層。

此外，水體電解質(zhì)濃度、含氧量、微生物、含沙量等，對腐蝕也有不同程度的影響。電解質(zhì)濃度較高的水體，電阻率低導(dǎo)電性增強，會增強鋼閘門的腐蝕，流動的水體，由于含氧量較高而使鋼閘門生銹速度加快，pH值低的水體加速鋼閘門表面電化學(xué)反應(yīng)，腐蝕較嚴重，對于pH值大于7呈弱堿性的水體，鋼閘門腐蝕較慢，水體含沙量越高，對鋼閘門的沖擊、沖刷和磨損的力度就越大，越容易破壞表面防腐層。

5.水工鋼閘門在運行管理階段造成的腐蝕問題

防腐養(yǎng)護工作是不容忽視的重要因素。由于閘門長期浸沒在水中，或處于干濕交替，被高速水流沖刷等環(huán)境中，受到各種水質(zhì)、大氣、水生物等的侵蝕，泥沙和其他漂浮物的沖擊摩擦使鋼材發(fā)生腐蝕。其次，防腐層在溫度變化、濕度、陽光暴曬以及應(yīng)力變化等各種因素作用下發(fā)生破壞，由于各種原因出現(xiàn)的裂紋，防腐材料延伸性不夠好被拉裂或拉脫，施工質(zhì)量不良出現(xiàn)起泡、離層、破損，粘結(jié)不牢脫落，防腐層材料的自然老化龜裂等，腐蝕因子通過防腐層缺陷進入內(nèi)部發(fā)生腐蝕，就會加快腐蝕速度，使閘門防腐層失效。此外，由于經(jīng)費不足、管理不到位、管護人員維護不及時或措施不當(dāng)，就會逐步發(fā)展擴大腐蝕面積，因此水工鋼閘門防腐的維護管理工作，對確保鋼閘門的防腐層的完整及閘門的安全運行具有重要意義。

二、水工鋼閘門常見腐蝕形態(tài)和部位

1.全面腐蝕

全面腐蝕是一種常見的腐蝕形態(tài)，它的腐蝕特征是在金屬暴露的表面或一個大面積上普遍地發(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。由于常處在水下或潮濕的環(huán)境，鋼閘門容易積水的主梁、小橫梁等部位發(fā)生大面積腐蝕最為常見，處在門槽內(nèi)的邊梁也容易發(fā)生全面腐蝕。

2.局部腐蝕

局部腐蝕最常見的有沖擊腐蝕、坑蝕、縫隙腐蝕、生物腐蝕、水線腐蝕、焊縫腐蝕等。

（1）沖蝕是由高速水流的破壞與電化學(xué)腐蝕等多種作用的結(jié)果。在高水頭、含沙量大的環(huán)境中，閘門底緣部分、門槽底部、底坎經(jīng)常會出現(xiàn)這種腐蝕現(xiàn)象。

（2）生物腐蝕在不經(jīng)常啟用或靜水中的閘門上最易發(fā)生，門槽的水下部分、底坎止水埋件和鋼閘門水下部分，特別是邊梁的水下部分和底緣部分生物腐蝕比較常見。

（3）坑蝕和點蝕主要是由于表面除銹缺陷、防腐層的缺陷或安裝運行中的破損等原因造成的，在環(huán)境介質(zhì)的作用下，腐蝕不斷向縱深處發(fā)展，若不及時維護則可能導(dǎo)致更嚴重的腐蝕。

（4）縫隙腐蝕主要發(fā)生在門槽、底坎止水埋件、封水件與壓板及座板之間，在鉚接、螺栓以及法蘭盤聯(lián)接等連接處都不可避免地存在。

（5）焊縫腐蝕主要是在焊縫局部產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力及各種微觀組織缺陷，兩種因素的綜合作用會加速焊縫部位的腐蝕，加之焊縫表面粗糙，防腐層保護效果不好，焊縫會先腐蝕。

（6）常見的局部腐蝕類型和電偶腐蝕主要發(fā)生在螺栓及其配件上，在行走支承、滾輪、滑道及其配件上，在吊耳部位也常見。

三、水工鋼閘門防腐維護工作的主要內(nèi)容

首先要觀察啟閉運轉(zhuǎn)是否靈活，檢查轉(zhuǎn)動部位的潤滑油是否充足，轉(zhuǎn)動部件有無卡結(jié)，支承行走部分的滾輪和滑道等有無磨損和銹蝕，埋件有無變形，止水是否完好，門體是否有振動剮蹭，閘門焊縫有無異常，防腐層有無雜物沖擊破損、剝落和腐蝕情況。其次要及時清理梁系框格內(nèi)積水，檢查緊固部件有無松動和損壞，及時清理閘門上的水生物、雜草和其他附著物，清理水工鋼閘門阻塞物，對防腐層已破壞的點、部位，要及時記錄登記，采取有效的修補、更換措施完善防腐層，防止繼續(xù)損壞。

此外，閘門維修時使用的焊條、螺栓以及連接構(gòu)件的耐腐蝕性能應(yīng)與主體材料相近，螺栓、螺母和墊圈應(yīng)采用鍍鋅防護，采用與主體結(jié)構(gòu)相同的防腐蝕措施，高強螺栓構(gòu)件連接處的接觸面應(yīng)涂防腐涂料，連接縫隙應(yīng)采取措施密封。

四、水工鋼閘門防腐和維護措施

1.制定嚴格的管理制度和操作規(guī)程

加強經(jīng)常性檢查，把水工鋼閘門防腐的日常維護工作納入水利工程管理工作考核中，要根據(jù)有關(guān)規(guī)程規(guī)定，定期檢查閘門的防腐層，對防腐層已破壞的點、部位，要及時采取有效的修補、更換等措施。

2.建檔立卡

對每個水閘、每扇閘門和每個腐蝕點進行登記，建檔立卡。根據(jù)閘門的原防腐設(shè)計方案和使用年限，結(jié)合本地的水質(zhì)和大氣環(huán)境情況，制定維修養(yǎng)護方案，定期檢查維護，把日常維護、年修和大修結(jié)合起來，及時完善防腐層，延長閘門的使用壽命，確保閘門的正常運行。

3.采用正確的除銹方法

涂層缺陷的局部修補宜采用手工和小型動力工具除銹，清除腐蝕物可用高壓空氣，必要時局部點狀也可用暖風(fēng)干燥后除銹，不同的銹蝕部位可采用不同除銹方法，平面局部銹蝕部位宜采用小型動力工具除銹，油漆面較好部位清潔表面后，采用砂紙或鋼絲刷進行打毛除銹，表面清潔度等級應(yīng)達到規(guī)定等級。

4.選擇好涂料

防腐層的設(shè)計壽命短期為5年以下，中期為5～10年，長期10～20年，對于發(fā)生腐蝕破壞的防腐層的維護，為了確保質(zhì)量要選擇好涂料，特別要注意涂料的配套性。首先要結(jié)合防腐層的設(shè)計，清楚涂料品種、涂層配套、涂層厚度、涂裝表面處理和涂裝工藝等。其次，根據(jù)環(huán)境要求選擇涂料，根據(jù)實際需要選用規(guī)范中推薦的與四大類腐蝕環(huán)境相配套的常用方案，在實踐中取得良好效果的涂料品種和成熟配套方案也可吸收采納。

此外，盡量采用與原涂層相同或相容的涂料和溶劑，根據(jù)涂料的配套原則盡量選用同一廠家的涂料；如果是不同廠家的涂料，使用前經(jīng)試驗配套性良好才可使用。

五、水工鋼閘門防腐和維護工作的建議

（1）相關(guān)部門應(yīng)制定維修養(yǎng)護規(guī)程，為防腐層的維修養(yǎng)護工作提供指導(dǎo)，運行管理設(shè)立專門的防腐維修工種，加強相關(guān)技術(shù)培訓(xùn)，建立起專門的防腐工種隊伍，

（2）培養(yǎng)一支責(zé)任心強、有一定專業(yè)技術(shù)知識的維修養(yǎng)護隊伍，制訂防腐維修養(yǎng)護定額，并且在養(yǎng)護經(jīng)費上給予適當(dāng)?shù)膬A斜，做到維護工作有專人，維護資金有專項。

（3）加強檢測和實驗研究，針對不同的環(huán)境，不同的腐蝕部位，不同的腐蝕形態(tài)，制定相應(yīng)的處理措施和方案，為防腐工種的規(guī)范工作和考核提供依據(jù)。

六、結(jié)語

水工鋼閘門在制作、運輸、安裝和運行過程中，會對防腐層造成一些破壞，使閘門的一些特殊部位和部件容易發(fā)生腐蝕，對此應(yīng)該加強水工鋼閘門在制作、運輸和安裝階段的施工管理，強化質(zhì)量意識，盡可能減少缺陷，并按照規(guī)范的要求處理好缺陷，以減輕運行管理單位的日常維護工作量。運行管理單位應(yīng)加強制度化的檢查和維修維護工作，以確保水工鋼閘門防腐層的完整和耐久性，從而延長閘門的使用壽命，保證閘門的安全運行■