郭躍龍

摘要：鋼結(jié)構(gòu)防腐在現(xiàn)代港口建設(shè)工程中已得到廣泛應(yīng)用，對于防腐蝕更高質(zhì)量、更快步伐、更環(huán)保、更安全、更耐用等備受社會關(guān)注的話題也在不斷探討和學習。施工前期如何結(jié)合施工環(huán)境特點，對所處環(huán)境甄選出有針對性的鋼結(jié)構(gòu)防腐技術(shù)措施。達到現(xiàn)代港口高耐久、高強度、高穩(wěn)定性等相關(guān)要求，達到百年大港的目標。本文通過對現(xiàn)代港口建設(shè)工程中施工特點及環(huán)境特點分析主要鋼結(jié)構(gòu)防腐技術(shù)類型，以及相關(guān)注意事項。

關(guān)鍵詞：港口;鋼結(jié)構(gòu);防腐技術(shù)

隨著我國港口建設(shè)的蓬勃發(fā)展，鋼結(jié)構(gòu)以其高強度、周期短、投資節(jié)省等在港口建設(shè)中也廣泛應(yīng)用。港口工程對于鋼結(jié)構(gòu)的防腐重視程度也隨之變得越來越高，通過行業(yè)調(diào)查每年鋼結(jié)構(gòu)腐蝕造成的損失是國民經(jīng)的5%～6%。通過合理應(yīng)用鋼結(jié)構(gòu)防腐技術(shù)能夠大幅降低經(jīng)濟損失，如何采用合理有效的鋼結(jié)構(gòu)防腐技術(shù)，增長防腐年限，減少鋼結(jié)構(gòu)使用期內(nèi)的維護費用，更簡單易行是鋼結(jié)構(gòu)防腐將長期探討的一門學問。

一、港口鋼結(jié)構(gòu)腐蝕區(qū)域劃分及特點

（一）大氣區(qū)：【設(shè)計高水位向上1.5m】以上的區(qū)域，該區(qū)域主要受到大氣中水分以及介質(zhì)與氧氣等相互聯(lián)合作用產(chǎn)生的對于鋼結(jié)構(gòu)的破壞。該區(qū)域相對腐蝕程度較弱，以碳素鋼為例每年平均腐蝕速度為0.05～0.10mm/a。

（二）浪濺區(qū)：【設(shè)計高水位向上1.5m】與【設(shè)計高水位向下1.0m】之間的區(qū)域。該區(qū)域長期處于空氣中，鋼結(jié)構(gòu)表面干濕交替長期受氯離子侵蝕破壞。該區(qū)域相對腐蝕程度強，以碳素鋼為例每年平均腐蝕速度為0.20～0.50mm/a。

（三）水位變動區(qū)： 【設(shè)計高水位向下1.0m】與【設(shè)計低水位向下1.0m】之間的區(qū)域。該區(qū)域在這一區(qū)域氧氣擴散相對于浪濺區(qū)慢，但通常鋼結(jié)構(gòu)在海水漲潮時被充氣海水所浸沒，產(chǎn)生海水腐蝕，而退潮時又暴露在空氣中，產(chǎn)生濕膜下的同大氣區(qū)類似的腐蝕。該區(qū)域相對腐蝕程度較強，以碳素鋼為例每年平均腐蝕速度為0.12～0.20mm/a。

（四）水下區(qū)：【設(shè)計低水位向下1.0m】至泥面之間的區(qū)域。該區(qū)域鋼結(jié)構(gòu)在被氣海水所浸沒，產(chǎn)生海水腐蝕。該區(qū)域相對腐蝕程度較強，以碳素鋼為例每年平均腐蝕速度為0.12～0.20mm/a。

（五）泥下區(qū)：泥面以下的區(qū)域。該區(qū)域鋼結(jié)構(gòu)處于地下沉積物和腐蝕質(zhì)相互作用，但由于長期處于氧氣受限的情況。該區(qū)域相對腐蝕程度弱，以碳素鋼為例每年平均腐蝕速度為0.01～0.05mm/a。

二、港口鋼結(jié)構(gòu)的防腐技術(shù)及所適用的環(huán)境

（一）涂層防腐技術(shù)

涂層防腐技術(shù)的原理在于利用穩(wěn)定性、耐久性好、與鋼材結(jié)合性強的材料形成保護層，使鋼材與外界相隔離，形成相對密閉的環(huán)境，從而提高鋼材的防腐能力，達到預(yù)期的使用年限。涂層防腐技術(shù)常規(guī)采用噴刷防銹漆工藝，底漆+中間漆+面漆：普通環(huán)氧富鋅底漆+環(huán)氧中間漆+各色脂肪族聚氨酯面漆（防腐年限20年以下）。該技術(shù)相對簡單，影響油漆涂裝質(zhì)量的因素包括：除銹質(zhì)量、漆膜厚度、環(huán)境溫度、環(huán)境濕度等方面。干漆膜總厚度應(yīng)滿足設(shè)計要求的最小厚度，且應(yīng)滿足室外大于 150μm、 室內(nèi)大于 125μm。并隨時使用漆膜測厚儀對漆膜的厚度進行測定。該技術(shù)主要適用于大氣區(qū)、浪濺區(qū)和水位變動區(qū)的鋼結(jié)構(gòu)防腐要求。

（二）金屬熱噴涂防腐技術(shù)

金屬熱噴涂防腐技術(shù)原理在于利用熱源將符合環(huán)境特點的金屬噴涂材料加熱，加熱達到熔點后形成熔融狀態(tài)的微粒，在動力的作用下使這些微粒，以一定的速度沖擊并沉附在鋼結(jié)構(gòu)基體表面上，形成滿足使用環(huán)境下相關(guān)要求的金屬涂層。從而達到增強鋼結(jié)構(gòu)件耐腐、耐磨的性能的目的。常用的金屬噴涂的材料較多，例如鋅、鋅-鋁合金、不銹鋼等。根據(jù)不同的使用環(huán)境采用不同的金屬涂層，鋅涂層不僅具有包覆性、耐腐蝕作用，更重要的是具有陰極保護功能（電化學陰極防護）;鋅-鋁合涂層不僅具有鋅優(yōu)良電化學保護特點，又具有熱噴涂鋁涂層的高耐蝕特點;不銹鋼涂層具有耐磨損及保護周期長等特點。該技術(shù)主要適用于大氣區(qū)、浪濺區(qū)和水位變動區(qū)的鋼結(jié)構(gòu)防腐要求。

（三）電化學陰極防護防腐技術(shù)

電化學陰極防護防腐技術(shù)采用外加電流的陰極保護和犧牲陽極的陰極保護，前者主要采用的是高硅鑄鐵陽極材料，后者主要采用鋁基陽極材料。該技術(shù)可以消除金屬表面不同部位在所處電解質(zhì)溶液中產(chǎn)生的電位差，極化結(jié)果能夠使金屬的電位向負極方向移動，最終是金屬原有的電位差消失，從而達到腐蝕的自然停止。陰極保護是一種控制鋼結(jié)構(gòu)腐蝕的有效方法，它有效彌補了涂層缺陷而引起的腐蝕，能大大延長鋼結(jié)構(gòu)的使用壽命。從經(jīng)濟上考慮，陰極保護是鋼結(jié)構(gòu)防腐蝕的最經(jīng)濟的手段之一。該技術(shù)主要適用于水下區(qū)的鋼結(jié)構(gòu)防腐要求。

（四）采用耐腐蝕鋼材品種并預(yù)留腐蝕富裕厚度

采用耐腐蝕鋼材品種并預(yù)留腐蝕富裕厚度是根據(jù)鋼結(jié)構(gòu)所處港口環(huán)境以及相應(yīng)區(qū)域內(nèi)的腐蝕速度，選取冶煉過程中加入一定量的錳、鉻、磷、礬等稀有金屬或元素的鋼材，并根據(jù)區(qū)域內(nèi)的腐蝕速度預(yù)留一部分厚度供其腐蝕。

（五）階梯涂層鋼結(jié)構(gòu)防腐技術(shù)

階梯涂層鋼結(jié)構(gòu)防腐技術(shù)是以單一鋼結(jié)構(gòu)防腐技術(shù)為基礎(chǔ)綜合而來的復(fù)合型技術(shù)。階梯涂層鋼結(jié)構(gòu)防腐技術(shù)可分為多個環(huán)節(jié)，例如可將工藝流程分 3個環(huán)節(jié)。第一步是熱噴涂鋅，第二步是噴涂不銹鋼，第三步涂裝環(huán)氧云鐵。涂裝環(huán)氧云鐵采用聯(lián)合涂刷的方式，手工刷涂結(jié)合空氣噴涂方法，達到無刷痕、無流掛、無起泡、無漏噴外觀整潔、勻稱的要求。與常用防腐技術(shù)的對比，該技術(shù)具有明顯的綜合優(yōu)勢。從質(zhì)量方面，單一噴鋅表面硬度較差、耐磨性不足、抗破壞性較差，而單一噴涂不銹鋼防腐效果較差、表面粗糙、易銹蝕、滲水性強、覆蓋密實性差、易剝落，而且熱噴涂金屬階梯涂層無法滿足鋼結(jié)構(gòu)水下防腐的需要。從經(jīng)濟效益層面分析，不需組織二次施工，顯著降低了工程壽命周期成本，是首選的港口鋼結(jié)構(gòu)防腐技術(shù)。

三、結(jié)語：

在我國沿海港口飛速發(fā)展建設(shè)的今天，鋼結(jié)構(gòu)的防腐性越來越受到社會的重視。對此鋼結(jié)構(gòu)腐蝕問題的認知程度也在不斷加深?？梢钥吹皆诟劭诮ㄔO(shè)的今天，我們已從單一防腐手段向多重防護、源頭防護等多方面進行研究和使用，相比較以往防腐技術(shù)有著極大的優(yōu)勢。從耐久性、包覆性、強度、等多個方面都有了明顯的進步，有效的提高了港口企業(yè)的經(jīng)濟效益，避免不必要的安全隱患。我們對鋼結(jié)構(gòu)的港口鋼結(jié)構(gòu)防腐研究還要在實踐中不斷探索和創(chuàng)新，更好的為港口建設(shè)服務(wù)。

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