露天钢结构腐蚀防护技术

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1、露天钢结构腐蚀防护技术【摘要】：钢结构由于自重轻、承载能力高、抗震性能好和施工安装便利等优点在火力发电厂建设中广泛应用，钢结构的腐蚀问题日益突出，国内由于腐蚀造成的国民经济损失占国民经济总产值的5%左右，而全世界每六分钟就有4吨钢铁腐蚀变成红锈。本文对露天钢结构防腐蚀技术进行了综述。　　【关键词】：露天钢结构腐蚀防护　　近年来随着国民经济的大幅增长，火力发电工程的建设步伐加快，钢结构或钢构件在工程中大量的应用，国内的工程建设对钢结构或钢构件的腐蚀防护并不是特别重视，腐蚀成为影响结构安全性的重要因素。由于腐

2、蚀造成的经济损失也是一个惊人的数字，国内通过对5个行业的调查分析得出每年由于腐蚀造成的损失占国民经济的5%-6%。各国腐蚀防护专家普遍认为，合理应用腐蚀防护技术，会降低因腐蚀造成的经济损失25%-30%。本文对火力发电厂的腐蚀环境较恶劣的露天钢结构腐蚀防护进行研究。　　1．钢结构腐蚀分析　　由于建筑结构暴露在大气中，其主要的腐蚀为大气腐蚀。金属在大气中的腐蚀主要是金属表面形成的电解质液态膜与空气中去极化因子同时作用的结果。存在电解质液态膜时，阳极氧化反应将金属溶解，而阴极反应通常被认为是氧的还原反应。　　

3、Fe→Fe2e+2e-O2+2H2O+4e-→4HO-　　根据碳钢在大气中腐蚀的主要影响因子，得出的腐蚀速率经验计算公式：　　M=0.484T+0.701W+0.075H+8.202S-0.022Y-52.67　　式中：M—碳钢在大气中的腐蚀量，mg/(dm2?d)；　　T—地区气温，℃；　　W—地区湿度，%；　　H—海盐粒子量，mg/L；　　S—SO2量，mg/(dm2?d)；　　Y—降水量，mm.　　从以可以看出，对暴露在空气中的钢结构的腐蚀相关因素为气温、湿度、海盐粒子量（主要为氯离子腐蚀）和SO2

4、量。　　国内一些科研单位对碳钢及耐候钢经8年自然暴晒试验的数据如下（?m/a）　　城市北京青岛武汉江津广州琼海万宁　　腐蚀7-1212-637-1415-5610-2711-11012-216　　由上表可见，海洋大气环境的腐蚀远大于内陆环境，南方潮湿环境大于北方干燥环境。试验验证了大气腐蚀破坏的本质和速率是由表面薄电解质液膜成分和性质决定的，普遍认为大气腐蚀的因素中湿度（湿润时间）、SO2和氯化物污染水平最为关键。按照国际标准化组织的腐蚀分类体系，ISO12944标准将腐蚀类型分为以下几类。　ISO129

5、44标准―腐蚀定义和环境（仅作参考的温性气候下的典型环境）：　　2．钢结构腐蚀防护　　2.1钢结构的有机涂层腐蚀防护　　涂料覆盖层俗称“油漆覆盖层”，它是应用最广泛的一种防腐蚀方法。我国在20世纪五六十年代涂料的产量就达到600万吨，日本的涂料覆盖层在防腐蚀领域占有62%—63%的比例，可见涂料覆盖层在钢结构的腐蚀防护中占有很大的比例。　　由有机高分子化合物为主体组成覆盖层统称为有机覆盖层。有机涂料覆盖层是通过阻抗抑制、氧缺乏、阻止金属向环境放电和缓蚀技术来达到腐蚀防护的目的。　　阻抗抑制：涂膜的作用类似

6、于离子过滤器，它保证任何通过涂膜连续区到达金属表面的水分在涂沫-金属界面都要具有足够高的阻抗，从而抑制阳极区和阴极区间的电流迁移。　　氧缺乏：合适配方的涂膜可以阻止足够的氧达到金属，从而阻碍阴极反应。　　阻止金属向环境放电：阴极保护在涂膜中通过阻止金属向环境放电来保护金属底漆。为达到这一效果，可以在金属表面应用阳极金属涂膜（通过锌来保护钢结构）。涂料中锌粒的担载量要足够高，从而保证有连续的电流可以穿过涂层。如能确保电流连续的从涂层到环境放电，金属就可以保护。　　缓蚀技术：缓蚀涂层通过改变界面环境使钢结构构

7、件达到钝化或缓蚀，从而控制腐蚀。　　有机涂层防腐体系是利用上述的一种或两种技术的组合达到控制金属腐蚀的目的，《钢结构设计手册》（第三版）给出的油漆配套组合红丹系列、氯化橡胶系列、氯磺化聚乙烯系列等多是阻抗抑制、氧缺乏河缓蚀的综合应用。环氧富锌底漆属则是通过油漆中的锌粒的放电来保护金属基层，相对保护效果比较好。　在室外使用的耐候性树脂覆盖层的耐久性按下面的顺序递增：　　油脂≤酚醛≤醇酸树脂≤氯化橡胶系≤丙烯酸系≤聚氨脂系≤丙烯酸有机硅≤氟树脂类树脂种类醇酸树脂氯化橡胶丙烯酸聚氨脂丙烯酸有机硅氟树脂耐久年限（

8、年）2-55-85-107-1210-1520相对价格比121．64513　　有机涂料覆盖层防腐蚀寿命的决定因素有材料质量、涂层厚度、施工质量和使用环境等，一般影响涂层使用寿命的因数比例如下：影响因素基体表面处理层数与厚度材料质量环境及其它影响比例49%19%10%22%　　由此可见基体表面处理对涂层质量影响较大，一般要求：　　（1）基面要干净、无油污、无杂质、无焊药、表面平整、无毛刺等。　　（2）表面干燥无水分，特别是酸洗、