水工钢闸门热喷涂施工方法分析

摘要：水工钢闸门的防腐处理是经常遇到的问题。本文首先介绍了热喷涂前的准备及要求，然后论述了金属，特别是钢闸门的热喷涂防腐的施工规定。

关键词：喷砂；热喷涂；钢闸门；防腐处理

钢闸门一般的防腐处理方法为覆盖防腐，覆盖防腐层的一般技术有两种：覆盖涂料与热喷涂防腐，其中后者应用最为广泛。由于钢闸门在水利工程中应用广泛，但是其自身的性质容易受到环境的影响，尤其是受到水生物的侵蚀等相当严重，因此钢闸门的防腐成为水闸管理养护的重要问题，做好钢闸门的防腐工作意义尤为重要．

1.钢闸门的腐蚀原理及影响腐蚀的因素

众所周知，化学腐蚀有两种，即化学腐蚀与电化学腐蚀。前者为金属直接与外界的空气等介质接触而引发的化学反应，后者为金属与外界的介质发生电化学反应。而钢闸门的腐蚀主要就是电化学腐蚀，其原理简单解释为：金属置身于介质溶液中会自身形成两个不同的反应区，一个区域为金属变成离子溶解的过程，并放出电子；另一个区域为氢离子还原生成氢氧根而消耗电子，于是金属不断的溶解。

由于钢闸门的特殊工作环境、位置，使得钢闸门的表面容易形成一层带电水膜，从而具备电化学腐蚀的条件。影响钢闸门腐蚀速度的因素除了自身性之外还有水质的酸碱性，流速，水质的污染情况等．

鉴于钢闸门的特殊情况 ，一般采用以下的防腐方式：(1)喷涂锌、铝防腐法；(2)涂料防腐法。后者是通过喷涂一层隔绝空气的保护膜来防止钢闸门腐蚀．一般的原料有油漆、高分子聚合物和油脂等，使用这种方法的范围很广，但是防腐不彻底，防腐周期短，特别是对于经常浸泡于水中的钢闸门，更不适用。而使用喷涂锌、铝结合涂料防腐法则较为合理、经济、可靠。它的防腐原理是利用电化学作用，当钢闸门外涂敷一层锌或铝时，由于锌比钢活泼，在发生电化学作用时，锌层相当于阳极逐渐释放阳离子被消耗，钢板成为阴极，不断接收阳离子，从而达到保护钢板不受腐蚀的目的。

2.热喷涂的前期处理

2.1钢闸门的表面处理

钢铁经常放置于空气中极为容易生锈，而铁锈的存在不但加速了钢铁的腐蚀而且还使得防腐处理变更加困难。因此在进行热喷涂之前一定要把金属表面的铁锈除净。除锈的标准为金属露出灰白的金属本色，然后要保持金属的干燥，防止二次腐蚀，并且使得表面有一定的粗糙程度，以便于使得锌层与金属有更大的接触面积，从而有更大的附着力。具体的办法如下：

2.1.1喷砂处理的施工要求

喷砂处理为常用的金属除锈方式。一般是用一定压力的空气将适当的磨料（石英砂）高速喷射到闸门锈蚀的部位，清除铁锈，达到除锈处理目的。喷砂的操作空气压力为0.5mpa，配备相当的空气压缩机（如额定压力为0.8mpa，功率为37kw）。另外喷砂所用的空气必须经过专门的处理，即空气要干燥，无油污。喷砂的喷嘴尺寸一般设为6-7mm，当喷嘴在使用的过程中不断增大时要及时更换，以保证喷砂的压强。

2.1.2喷砂处理的注意事项

（1）进行喷砂处理的金属必须是干燥的金属，而且喷砂过程中要采取相应的防御防潮措施。特别是在露天作业的环境下，要特别注意钢闸门的防雨防潮及保养处理。

（2）必须注意外部的工作环境，包括温度，空气的湿度，当空气湿度大或者阴雨天时要立即停止作业。

（3）喷砂完毕的钢闸门要保持表面的洁净，防水防油，并且尽量避免接触其他的金属表面以免划痕的产生。对于沾染的油污要进行彻底的处理，如用相应的有机溶剂处理处理后重新喷涂，千万不能图省事。

（4）尽量减少喷涂后的钢闸门在空气中的停留时间，尽量在两小时左右进行下一道工序，尤其是在空气湿度大或周围有化学试剂的空间，停滞时间不能超过4h。

（5）喷砂的工作人员要注意防护自身，以防止飞沙的飞溅引起的伤害。在防腐的喷砂处理中要穿着干净的工作服，防止金属的污染。

（6）喷嘴移动的速度要视闸门锈蚀程度灵活掌握，以彻底除锈为标准，不能再一个部位停留过长，以免造成闸门人为磨耗。

（7）喷砂用的石英砂，使用前要进行晾晒、筛分、储存，砂粒要有一定的粒径，干糙无杂质。

2.1.3热喷涂锌

热喷涂锌的工作原理很简单，即以喷枪的压缩空气为原动力，在机器的驱动下，让经过加热成为融化状态的锌与压缩的空气成为雾化的锌微粒，从而均匀的喷射在钢闸门上。

2.1.4喷涂的注意事项

喷涂用的压缩空气必须尽量清洁无油污，干燥，压力要大于或等于0.4mpa；喷枪与钢闸门的距离最好为100-200mm切成直角；喷涂的厚度掌握可以通过喷枪的移动速度来控制；每次喷涂一定的宽度，相邻的交叉区域要有一定的交叉面积，厚度尽量均匀。

2.2涂料的施工规定

钢闸门的热喷涂所用的原材料要符合相关的规定，防腐过程中的镀锌，底漆，面漆等要根据相关的规定或说明配套使用。而且不同规格的涂料或产品不建议混合使用。施工的环境温度控制在5-38℃，被喷涂表面的温度至少比暴露点的温度高3℃。在防腐涂料喷涂好之后要给钢闸门一定的固化时间，一般为七天以上的养护期。严谨暴晒烟火。当用同一种涂料对镀锌的表面多次涂刷时要注意每次的配料的不同浓度，以防止漏涂。涂料的搅拌要适当，不能有块状或杂物。

3.金属热喷涂的施工规定

（1）喷射要求锌丝的纯度不低于99.99%，而且锌丝的直径为2-3mm。使用时锌丝的表面必须光洁明亮，无折痕。而氧气的纯度要求在99%以上，压缩空气的质量除了要满足相应的规定外，乙炔的纯度也有较高的纯度要求，一般为99.5%，以达到相当高的温度。

（2）进行喷涂的环境的温度要求在大于5℃，金属的表面的温度至少高于暴露点3℃。当外界空气的湿度大或者雨天时要进行相应的保护措施，如移到室内。

（3）经过喷砂处理的表面不能用手触摸，更不能沾水，应放置于干燥的环境等待下一步处理，间隔时间上文已说过。

（4）镀锌的厚度应该符合相应的规定。如无特殊说明，喷铝的厚度一般保持在0.2mm-0.25mm，而喷锌的厚度稍薄，一般为0.1mm-0.15mm。

（5）喷砂处理后的钢闸门等其他的金属应该尽快进行喷锌，实际上间隔的时间越短越好，天气潮湿的时候尽量不超过4h。

（6）使用的胶管要事先除尘，氧气瓶的使用也要注意防止尘土的侵入。

（7）喷枪要预先做好气密性检测，发现有漏气现象立即更换。同时检测减压阀及油水分离机的工作状态，做到安全施工

（8）经常用到的SQP-1型的喷枪要求配套的气体压强：如氧气的压力规定在0.4mpa-0.6mpa，压缩空气的使用压为0.5mpa-0.6mpa；而乙炔的压力为0.05mpa-0.1mpa。必须保证这些参数的无误，保证安全生产。

（9）点火的注意事项。点火前完全打开喷枪阀，除去混合气体，而金属丝要伸出喷嘴的长度应改为10mm以上，并且保证金属丝的不断输送。

（10）喷涂的过程要定期检测压力阀，避免事故或者喷涂的质量受到影响，而且在喷涂的厚度达到0.1mm时要分层喷涂。

（11）喷枪的移动速度决定着喷涂的厚度，移动速度控制在300mm/s至400mm/s,防止喷涂表面的不均匀，保证钢闸门的防腐质量。

4.结束语

水工钢闸门的腐蚀是一个普遍存在的问题，有待进一步解。寻求新的方法或者改进老方法有着巨大的研究使用价值，这一技术的突破可以打开防腐的新篇章．

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