熱噴涂金屬階梯涂層鋼結構防腐新技術

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隨著西氣東輸、南水北調工程的實施，水工鋼結構的使用迅速增加，開發(fā)一種新型的水工鋼結構防腐技術對降低工程造價、延長工程壽命十分重要，為此將各種金屬涂層優(yōu)勢互補的金屬熱噴涂金屬階梯涂層正在逐步運用到水工鋼結構中，成為金屬防腐新技術。 
    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，運用到水工鋼結構中，經(jīng)過大量研究與試驗?獲得了既經(jīng)濟、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。水工鋼結構件等基體材料的表面經(jīng)過熱噴涂技術處理，得到了耐腐蝕、耐磨蝕的金屬保護涂層，從而增強水工鋼結構件耐腐、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周期長等特點；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功能（原電池原理）。它們是水工鋼結構防腐噴涂的重要材料，因此得到廣泛應用。 
    熱噴涂金屬階梯涂層的工藝流程分4個環(huán)節(jié)。一是鋼結構表面處理，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合空氣噴涂方法，要求無刷痕、無起泡、無流掛、無漏噴，銀灰色外觀整潔、勻稱。 
    2002年江蘇省三河閘鋼結構防腐公司在國家重點工程淮河入海水道濱海樞紐立交地涵水工鋼結構防腐中較早應用了該技術。階梯涂層底層做到了鋅層顆粒細、孔隙小、涂層均勻、密實性好，鋅層厚度達到設計要求。由于鋅層的厚度僅為原來的一半而使附著力變得很強，不銹鋼涂層覆蓋其上呈灰黑色并呈顆粒較粗、孔隙較大，但堅硬、耐磨。因疊加噴涂厚度僅是原來的一半故附著力也好，對鋅層有很好的保護作用。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設計院和江蘇省質量檢測中心對各道工序分別檢測，熱噴涂金屬階梯涂層質量優(yōu)良、滿足設計要求。 
    與常用噴涂技術的對比，該技術具有明顯的綜合優(yōu)勢。從質量方面看，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、覆蓋密實性差、易剝落，熱噴涂金屬階梯涂層無法滿足水工鋼結構水下防腐的需要。從經(jīng)濟效益分析，單獨選用噴涂不銹鋼工藝防腐，初始投資成本較之選用噴鋅高，雖然不銹鋼涂層堅硬耐摩、保護周期可達45年之久，但對水工鋼結構水下工程防腐并不適用；單獨選用噴鋅工藝防腐，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(保護周期僅15年)，特別是閘門水線附近等一些經(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涂層耐磨損，外觀整潔，覆蓋均勻、密實，保護周期長，防腐性能好，抗破壞性強，不需組織二次施工，顯著降低了工程壽命周期成本，是首選的水工鋼結構防腐技術。 
    我國江河湖泊眾多，海岸線較長、水利工程較多，同時南水北調等工程將修建大量的水工建筑物，水工鋼結構防腐工作面廣量大。水工鋼閘門各部分運行過程中，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，如閘門滾輪、軌道等埋件受滾輪摩擦，保護層極易損壞。這種復雜的腐蝕情況對防腐提出了極高要求。而熱噴涂金屬階梯涂層防腐技術經(jīng)濟、實用，又能達到預期的效果，故應大力推廣使用。