電弧噴涂防腐技術(shù)在鋼結(jié)構(gòu)上的應(yīng)用

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當(dāng)今社會(huì)，作為系統(tǒng)工程，直接關(guān)系到鋼結(jié)構(gòu)的安全運(yùn)行與壽命的長效防腐工程正受到工程使用方、設(shè)計(jì)方和工程施工方等多方面的重視。實(shí)踐證明：加強(qiáng)鋼結(jié)構(gòu)制作與維護(hù)過程中的防腐施工管理與監(jiān)督，對(duì)工程使用方、施工方和監(jiān)理方來說，是致關(guān)重要的；在鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)與制作過程中，必須有專業(yè)防腐工程技術(shù)人員和專家的參與或指導(dǎo)。近年來，電弧噴涂長效復(fù)合防腐技術(shù)正逐漸在鋼結(jié)構(gòu)制作中推廣與應(yīng)用。

　　一、概述

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

　　人們已經(jīng)認(rèn)識(shí)到，人類使用的鋼結(jié)構(gòu)很少是由于單純機(jī)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(shù)金屬結(jié)構(gòu)的破壞都與其周圍環(huán)境的腐蝕因素有關(guān)。因此，鋼結(jié)構(gòu)的腐蝕與防腐已成為當(dāng)今材料科學(xué)、化工業(yè)與工程等領(lǐng)域不可忽略的重大課題，受到了政府與鋼結(jié)構(gòu)應(yīng)用相關(guān)的各行業(yè)的重視。

　　二、鋼結(jié)構(gòu)長效防腐工程應(yīng)用的必要性

　　到目前為止，鋼結(jié)構(gòu)的腐蝕問題正在給世界各國的國民經(jīng)濟(jì)帶來巨大的損失。據(jù)一些工業(yè)發(fā)達(dá)國家統(tǒng)計(jì)，每年由于鋼結(jié)構(gòu)腐蝕而造成的經(jīng)濟(jì)損失約占國民經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)總值的2%一4%。美國1975年因腐蝕造成的經(jīng)濟(jì)損失約為700億美元，約占當(dāng)年國民生產(chǎn)總值的4.2%，1982年高達(dá)1260億美元；英國1969年腐蝕損失為13.65億英鎊，占國民生產(chǎn)總值的3.5%；日本1976年腐蝕損失為92億美元，占國民生產(chǎn)總值的1.8%；據(jù)我國1995年統(tǒng)計(jì)，腐蝕損失高達(dá)1500億元人民幣以上，約占國民生產(chǎn)總值的4%。目前，全世界每年因鋼結(jié)構(gòu)腐蝕造成的經(jīng)濟(jì)損失已高達(dá)數(shù)千億美元以上。

　　而且，鋼結(jié)構(gòu)由于腐蝕造成的事故危及到結(jié)構(gòu)的安全運(yùn)行。腐蝕引起的災(zāi)難性事故屢見不鮮，后果極為嚴(yán)重，特別是焊接鋼結(jié)構(gòu)和承受較大應(yīng)力狀況下的鋼結(jié)構(gòu)，由于在應(yīng)力作用下，腐蝕將大大的加速，即發(fā)生所謂的應(yīng)力腐蝕問題，在鋼結(jié)構(gòu)破壞中極為常見。例如，橋梁結(jié)構(gòu)或高空屋架結(jié)構(gòu)由于嚴(yán)重的腐蝕問題，必須進(jìn)行重建，否則，將會(huì)造成嚴(yán)重的后果，當(dāng)然，經(jīng)濟(jì)的投入是相當(dāng)大的，現(xiàn)在，國內(nèi)建設(shè)一座大型鋼結(jié)構(gòu)橋梁，將耗資至少數(shù)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(dāng)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(jīng)濟(jì)損失達(dá)630萬元。并且，由于意外事故而引起的停工、停產(chǎn)所造成的間接經(jīng)濟(jì)損失，可能超過直接經(jīng)濟(jì)損失的若干倍。

　　正因?yàn)槿绱耍捎娩摻Y(jié)構(gòu)防腐技術(shù)，特別是長效防腐新技術(shù)的運(yùn)用就顯得優(yōu)為重要。如果鋼結(jié)構(gòu)能夠在15～50年免維護(hù)的話，使用方將節(jié)省大量的維護(hù)經(jīng)費(fèi)，并大大提高鋼結(jié)構(gòu)的安全性與使用壽命。

　　到目前為止，從鋼結(jié)構(gòu)工程使用方，設(shè)計(jì)方和施工方等多方面仍然對(duì)鋼結(jié)構(gòu)的長效防腐的重要性缺乏足夠的重視，在意識(shí)上依然停留在傳統(tǒng)的防腐技術(shù)上，后期的維護(hù)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(shù)不過關(guān)，經(jīng)常造成鋼結(jié)構(gòu)過早的腐蝕或破壞。例如，1965年3月，美國一輸氣管線因應(yīng)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(shí)的施工工程技術(shù)非長效防腐，造成鋼結(jié)構(gòu)局部區(qū)域過早腐蝕，如圖1所示，加上早年屋面系統(tǒng)設(shè)計(jì)關(guān)于防腐技術(shù)的時(shí)代局限性，使得使用方必須耗資數(shù)百萬對(duì)其進(jìn)行拆換或維護(hù)。

　　另外，一些工程使用方也存在著一個(gè)較大的問題，即工程實(shí)施之前沒有專門的防腐工程方面的專家對(duì)鋼結(jié)構(gòu)的整體防腐技術(shù)進(jìn)行評(píng)估；工程移交時(shí)，沒有委派專業(yè)的防腐施工的工程師或?qū)＜覍?duì)整個(gè)鋼結(jié)構(gòu)防腐的質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格的檢測；防腐施工后就高枕無憂，對(duì)其后期的定期檢測與維護(hù)基本沒有進(jìn)行；要么就是不顧實(shí)際情況降低對(duì)防腐工程的費(fèi)用，與施工單位相互結(jié)合，從而產(chǎn)生不合格的“豆腐渣工程”。

　　各個(gè)方面的問題，集中在一起的時(shí)候，整個(gè)鋼結(jié)構(gòu)的壽命肯定是令人懷疑的，到目前為止，已經(jīng)發(fā)生了多起鋼結(jié)構(gòu)破壞事故，其直接后果都是災(zāi)難性的，直接證明了上述的分析。

　　之所以將鋼結(jié)構(gòu)長效防腐工程稱之為一個(gè)系統(tǒng)工程，正是因?yàn)樗婕暗戒摻Y(jié)構(gòu)工程使用方、工程設(shè)計(jì)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(gè)方面進(jìn)行合理的組合與多方的重視，鋼結(jié)構(gòu)的安全與使用壽命才可以得到可靠的保障。