電弧噴涂防腐技術在鋼結構上的應用

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當今社會，作為系統(tǒng)工程，直接關系到鋼結構的安全運行與壽命的長效防腐工程正受到工程使用方、設計方和工程施工方等多方面的重視。實踐證明：加強鋼結構制作與維護過程中的防腐施工管理與監(jiān)督，對工程使用方、施工方和監(jiān)理方來說，是致關重要的；在鋼結構的設計與制作過程中，必須有專業(yè)防腐工程技術人員和專家的參與或指導。近年來，電弧噴涂長效復合防腐技術正逐漸在鋼結構制作中推廣與應用。

　　一、概述

　　由于鋼結構具有力學性能好，承載性能強，制造簡便，易于采用工業(yè)化生產，施工安裝周期短，密封性好等優(yōu)點，在國民經濟建設中得到了大量的應用，例如大跨度結構（橋梁、體育館屋架等）、輕型鋼結構（大中型車間）、高層建筑（紐約世貿大廈和上海金貿大廈等）、板殼結構（壓力容器與長輸管線）。但是，鋼結構在服役期間，和它所處的環(huán)境介質之間易發(fā)生化學、電化學或物理作用，引起材質的變質和鋼結構的破壞失效，人們常常稱之為鋼結構的腐蝕。

　　人們已經認識到，人類使用的鋼結構很少是由于單純機械因素（如拉、壓、沖擊、疲勞、斷裂和磨損等）或其他物理因素（如熱能、光能等）引起破壞的，絕大多數金屬結構的破壞都與其周圍環(huán)境的腐蝕因素有關。因此，鋼結構的腐蝕與防腐已成為當今材料科學、化工業(yè)與工程等領域不可忽略的重大課題，受到了政府與鋼結構應用相關的各行業(yè)的重視。

　　二、鋼結構長效防腐工程應用的必要性

　　到目前為止，鋼結構的腐蝕問題正在給世界各國的國民經濟帶來巨大的損失。據一些工業(yè)發(fā)達國家統(tǒng)計，每年由于鋼結構腐蝕而造成的經濟損失約占國民經濟生產總值的2%一4%。美國1975年因腐蝕造成的經濟損失約為700億美元，約占當年國民生產總值的4.2%，1982年高達1260億美元；英國1969年腐蝕損失為13.65億英鎊，占國民生產總值的3.5%；日本1976年腐蝕損失為92億美元，占國民生產總值的1.8%；據我國1995年統(tǒng)計，腐蝕損失高達1500億元人民幣以上，約占國民生產總值的4%。目前，全世界每年因鋼結構腐蝕造成的經濟損失已高達數千億美元以上。

　　而且，鋼結構由于腐蝕造成的事故危及到結構的安全運行。腐蝕引起的災難性事故屢見不鮮，后果極為嚴重，特別是焊接鋼結構和承受較大應力狀況下的鋼結構，由于在應力作用下，腐蝕將大大的加速，即發(fā)生所謂的應力腐蝕問題，在鋼結構破壞中極為常見。例如，橋梁結構或高空屋架結構由于嚴重的腐蝕問題，必須進行重建，否則，將會造成嚴重的后果，當然，經濟的投入是相當大的，現在，國內建設一座大型鋼結構橋梁，將耗資至少數億人民幣。日本1970年大扳地下鐵道的管線因腐蝕折斷，造成瓦斯爆炸，乘客當場死亡75人。1979年我國某市液化石油氣貯罐由于腐蝕爆炸起火，傷亡幾十人，直接經濟損失達630萬元。并且，由于意外事故而引起的停工、停產所造成的間接經濟損失，可能超過直接經濟損失的若干倍。

　　正因為如此，采用鋼結構防腐技術，特別是長效防腐新技術的運用就顯得優(yōu)為重要。如果鋼結構能夠在15～50年免維護的話，使用方將節(jié)省大量的維護經費，并大大提高鋼結構的安全性與使用壽命。

　　到目前為止，從鋼結構工程使用方，設計方和施工方等多方面仍然對鋼結構的長效防腐的重要性缺乏足夠的重視，在意識上依然停留在傳統(tǒng)的防腐技術上，后期的維護可能也跟不上。并且，即使是傳統(tǒng)的涂裝防腐，由于在施工過程中防腐施工技術不過關，經常造成鋼結構過早的腐蝕或破壞。例如，1965年3月，美國一輸氣管線因應力腐蝕破裂著火，造成17人死亡。又如某游泳館早年油漆施工時的施工工程技術非長效防腐，造成鋼結構局部區(qū)域過早腐蝕，如圖1所示，加上早年屋面系統(tǒng)設計關于防腐技術的時代局限性，使得使用方必須耗資數百萬對其進行拆換或維護。

　　另外，一些工程使用方也存在著一個較大的問題，即工程實施之前沒有專門的防腐工程方面的專家對鋼結構的整體防腐技術進行評估；工程移交時，沒有委派專業(yè)的防腐施工的工程師或專家對整個鋼結構防腐的質量進行嚴格的檢測；防腐施工后就高枕無憂，對其后期的定期檢測與維護基本沒有進行；要么就是不顧實際情況降低對防腐工程的費用，與施工單位相互結合，從而產生不合格的“豆腐渣工程”。

　　各個方面的問題，集中在一起的時候，整個鋼結構的壽命肯定是令人懷疑的，到目前為止，已經發(fā)生了多起鋼結構破壞事故，其直接后果都是災難性的，直接證明了上述的分析。

　　之所以將鋼結構長效防腐工程稱之為一個系統(tǒng)工程，正是因為它要涉及到鋼結構工程使用方、工程設計方、工程施工方與施工監(jiān)理方等多方面的綜合因素。只有將各個方面進行合理的組合與多方的重視，鋼結構的安全與使用壽命才可以得到可靠的保障。