熱噴涂金屬階梯涂層鋼結(jié)構(gòu)防腐新技術(shù)

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隨著西氣東輸、南水北調(diào)工程的實(shí)施，水工鋼結(jié)構(gòu)的使用迅速增加，開(kāi)發(fā)一種新型的水工鋼結(jié)構(gòu)防腐技術(shù)對(duì)降低工程造價(jià)、延長(zhǎng)工程壽命十分重要，為此將各種金屬涂層優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)的金屬熱噴涂金屬階梯涂層正在逐步運(yùn)用到水工鋼結(jié)構(gòu)中，成為金屬防腐新技術(shù)。 
    金屬熱噴涂是在同一工件基體上疊加噴涂，先用鋅涂層作為底層，再用不銹鋼涂層作為面層，最終形成階梯涂層，運(yùn)用到水工鋼結(jié)構(gòu)中，經(jīng)過(guò)大量研究與試驗(yàn)?獲得了既經(jīng)濟(jì)、又滿意的防腐效果。其原理是利用某種形式的熱源將金屬噴涂材料加熱，使之形成熔融狀態(tài)的微粒，這些微粒在動(dòng)力的作用下以一定的速度沖擊并沉附在基體表面上，形成具有一定特性的金屬涂層。水工鋼結(jié)構(gòu)件等基體材料的表面經(jīng)過(guò)熱噴涂技術(shù)處理，得到了耐腐蝕、耐磨蝕的金屬保護(hù)涂層，從而增強(qiáng)水工鋼結(jié)構(gòu)件耐腐、耐磨的性能。 
    可用于金屬噴涂的材料較多，如鋅、不銹鋼等。其中不銹鋼涂層具有耐磨損及保護(hù)周期長(zhǎng)等特點(diǎn)；鋅涂層不僅具有覆蓋、耐腐蝕作用，更重要的是具有陰極保護(hù)功能（原電池原理）。它們是水工鋼結(jié)構(gòu)防腐噴涂的重要材料，因此得到廣泛應(yīng)用。 
    熱噴涂金屬階梯涂層的工藝流程分4個(gè)環(huán)節(jié)。一是鋼結(jié)構(gòu)表面處理，二是熱噴涂鋅，三是噴涂不銹鋼，四是涂裝環(huán)氧云鐵。涂裝環(huán)氧云鐵采用手工刷涂結(jié)合空氣噴涂方法，要求無(wú)刷痕、無(wú)起泡、無(wú)流掛、無(wú)漏噴，銀灰色外觀整潔、勻稱。 
    2002年江蘇省三河閘鋼結(jié)構(gòu)防腐公司在國(guó)家重點(diǎn)工程淮河入海水道濱海樞紐立交地涵水工鋼結(jié)構(gòu)防腐中較早應(yīng)用了該技術(shù)。階梯涂層底層做到了鋅層顆粒細(xì)、孔隙小、涂層均勻、密實(shí)性好，鋅層厚度達(dá)到設(shè)計(jì)要求。由于鋅層的厚度僅為原來(lái)的一半而使附著力變得很強(qiáng)，不銹鋼涂層覆蓋其上呈灰黑色并呈顆粒較粗、孔隙較大，但堅(jiān)硬、耐磨。因疊加噴涂厚度僅是原來(lái)的一半故附著力也好，對(duì)鋅層有很好的保護(hù)作用。施工最后采用環(huán)氧云鐵涂料封閉，用氯化橡膠鋁粉漆作面漆，防水、防滲性能好。經(jīng)水利部上?？睖y(cè)設(shè)計(jì)院和江蘇省質(zhì)量檢測(cè)中心對(duì)各道工序分別檢測(cè)，熱噴涂金屬階梯涂層質(zhì)量?jī)?yōu)良、滿足設(shè)計(jì)要求。 
    與常用噴涂技術(shù)的對(duì)比，該技術(shù)具有明顯的綜合優(yōu)勢(shì)。從質(zhì)量方面看，噴鋅表面硬度較差、耐磨性不足、抗破壞性弱，噴涂不銹鋼防腐效果較差、易銹蝕、表面粗糙、滲水性強(qiáng)、覆蓋密實(shí)性差、易剝落，熱噴涂金屬階梯涂層無(wú)法滿足水工鋼結(jié)構(gòu)水下防腐的需要。從經(jīng)濟(jì)效益分析，單獨(dú)選用噴涂不銹鋼工藝防腐，初始投資成本較之選用噴鋅高，雖然不銹鋼涂層堅(jiān)硬耐摩、保護(hù)周期可達(dá)45年之久，但對(duì)水工鋼結(jié)構(gòu)水下工程防腐并不適用；單獨(dú)選用噴鋅工藝防腐，雖然初始投資較之比選用不銹鋼和熱噴涂金屬階梯涂層防腐工藝低，但鋅層耐磨性能差(保護(hù)周期僅15年)，特別是閘門(mén)水線附近等一些經(jīng)常受摩擦、沖刷部位，工程壽命周期成本隨之增高；熱噴涂金屬階梯涂層防腐技術(shù)涂層耐磨損，外觀整潔，覆蓋均勻、密實(shí)，保護(hù)周期長(zhǎng)，防腐性能好，抗破壞性強(qiáng)，不需組織二次施工，顯著降低了工程壽命周期成本，是首選的水工鋼結(jié)構(gòu)防腐技術(shù)。 
    我國(guó)江河湖泊眾多，海岸線較長(zhǎng)、水利工程較多，同時(shí)南水北調(diào)等工程將修建大量的水工建筑物，水工鋼結(jié)構(gòu)防腐工作面廣量大。水工鋼閘門(mén)各部分運(yùn)行過(guò)程中，在水上、水下、水線受腐蝕與破壞程度均不一樣、磨損程度不一，如閘門(mén)滾輪、軌道等埋件受滾輪摩擦，保護(hù)層極易損壞。這種復(fù)雜的腐蝕情況對(duì)防腐提出了極高要求。而熱噴涂金屬階梯涂層防腐技術(shù)經(jīng)濟(jì)、實(shí)用，又能達(dá)到預(yù)期的效果，故應(yīng)大力推廣使用。