時(shí)間:2023-01-28 05:15:42
序論:在您撰寫(xiě)防腐蝕工程論文時(shí),參考他人的優(yōu)秀作品可以開(kāi)闊視野,小編為您整理的7篇范文,希望這些建議能夠激發(fā)您的創(chuàng)作熱情,引導(dǎo)您走向新的創(chuàng)作高度。
對(duì)防腐蝕預(yù)制場(chǎng)地、成品和半成品堆放區(qū)及運(yùn)輸過(guò)程標(biāo)準(zhǔn)化的目的,就是在保證質(zhì)量、節(jié)約用地的基礎(chǔ)上盡可能地實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)的連續(xù)性、便捷性,減少勞動(dòng)力投入、減輕大體力勞動(dòng)、提高施工效率,減少管理工作量,實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化程序管理防腐蝕施工環(huán)境、場(chǎng)地一般比較惡劣,雨、雪、霧、大風(fēng)、灰塵、有毒有害揮發(fā)物都會(huì)影響到正常的施工進(jìn)度、質(zhì)量,如果能設(shè)計(jì)一整套滿足多變環(huán)境下正常防腐蝕需要的施工場(chǎng)地、轉(zhuǎn)運(yùn)場(chǎng)地、臨時(shí)堆放場(chǎng)地,且不影響或者對(duì)其他關(guān)鍵工序影響甚微,將極大地降低成本、提高效率和效益、工程質(zhì)量也會(huì)得到大幅提升。防腐蝕施工場(chǎng)地標(biāo)準(zhǔn)化沒(méi)有固定的形式,需要因地制宜,其功能實(shí)現(xiàn)是大體相同的。進(jìn)、出場(chǎng)堆放點(diǎn)可以設(shè)置在同一區(qū)域不同位置上,方便實(shí)現(xiàn)裝卸、轉(zhuǎn)運(yùn)功能,成品和半成品應(yīng)設(shè)置在上風(fēng)向,可避免灰塵帶來(lái)的二次污染、保證前處理和防腐蝕作業(yè)的環(huán)境符合要求。半成品堆放應(yīng)分類并標(biāo)準(zhǔn)化標(biāo)識(shí),堆放時(shí)應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)化的草繩、木方進(jìn)行隔、墊、防止磕碰損傷防腐層;要有防止地面泥、業(yè)主方在防腐蝕工程中的標(biāo)準(zhǔn)化管理呂小鵬(中海石油煉化公司惠州煉化分公司,廣東惠州516086)摘要:防腐成本越來(lái)越高,工期要求越來(lái)越緊,管理難度越來(lái)越大,實(shí)現(xiàn)防腐蝕工程管理的標(biāo)準(zhǔn)化才是降低成本、提高效率,提升效益和保證質(zhì)量的關(guān)鍵所在。關(guān)鍵詞:防腐蝕標(biāo)準(zhǔn)化;施工管理;設(shè)計(jì);工場(chǎng)地設(shè)計(jì)水、油污二次污染的標(biāo)準(zhǔn)化措施:如加高材料堆放時(shí)距離地面的高度、硬化地面并遮蓋等等,二次污染往往給后續(xù)工作造成大面積的麻煩,增加相當(dāng)大的工作量,必須要求承包商嚴(yán)格落實(shí)措施。除銹平臺(tái)應(yīng)設(shè)置在相對(duì)高點(diǎn),下風(fēng)向,遠(yuǎn)離其他作業(yè)區(qū);最好是封閉式平臺(tái),達(dá)到防雨、雪、霧的功能,內(nèi)部可以設(shè)置通風(fēng)、除濕、增溫裝置,以備趕工期間施工環(huán)境的改善。涂裝平臺(tái)應(yīng)設(shè)置在除銹平臺(tái)的上風(fēng)向,能有效減輕勞動(dòng)強(qiáng)度,便于作業(yè)人員涂裝,遠(yuǎn)離灰塵區(qū)域、無(wú)明火、無(wú)儲(chǔ)存易燃易爆區(qū)域,設(shè)置明顯防火、防爆提示。涂裝平臺(tái)應(yīng)高于地面300-500mm,地面應(yīng)無(wú)灰塵、無(wú)泥水存在,軌道要潔凈平整、無(wú)塌陷。
2防腐蝕施工標(biāo)準(zhǔn)化
2.1拋丸除銹防腐蝕預(yù)制流水作業(yè)線標(biāo)準(zhǔn)化
采用拋丸除銹防腐蝕作業(yè)線場(chǎng)地環(huán)境相對(duì)較好:污染小、灰塵少、勞動(dòng)強(qiáng)度小、作業(yè)效率高、施工質(zhì)量可靠、穩(wěn)定,長(zhǎng)期成本最低,是大規(guī)模防腐蝕施工的最佳選擇。標(biāo)準(zhǔn)化的重點(diǎn)在于:拋丸機(jī)操作程序標(biāo)準(zhǔn)化,廠房標(biāo)準(zhǔn)化、噴涂或輥涂施工標(biāo)準(zhǔn)化,防雨、露、霧、風(fēng)、雪標(biāo)準(zhǔn)化程序,標(biāo)識(shí)移植標(biāo)準(zhǔn)化管理細(xì)則,夜間作業(yè)程序標(biāo)準(zhǔn)化。業(yè)主方要協(xié)調(diào)、指導(dǎo)、幫助承包商安排好防腐蝕預(yù)制材料進(jìn)場(chǎng)、出場(chǎng)的程序、確保整個(gè)施工期的平衡與平穩(wěn);指導(dǎo)承包商做好防污染、防雨、雪、霧、露等措施,尤其要注意鋼管類要配套管帽,以防止鋼丸進(jìn)入鋼管內(nèi)部難于清理;作業(yè)、轉(zhuǎn)運(yùn)軌道要牢固、穩(wěn)定、距離地面高度300-500mm以上;拋丸前必須采用噴碼或者油漆記號(hào)進(jìn)行材料標(biāo)識(shí)移植,地面應(yīng)硬化或者潔凈無(wú)灰塵,預(yù)制鋼部件要清理焊疤、焊瘤、藥皮,拋丸除銹進(jìn)、出口應(yīng)設(shè)置廠房,廠房應(yīng)能滿足多變天氣下的防腐蝕預(yù)制作業(yè)需要;如果沒(méi)有配備廠房,則要提前在良好天氣下督促承包商對(duì)進(jìn)度進(jìn)行超前安排,防止因天氣原因影響不能按時(shí)完成進(jìn)度要求。
2.2高壓空氣噴砂除銹防腐蝕預(yù)制流水作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化
高壓空氣噴砂除銹防腐蝕現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境非常惡劣,灰塵大、噪音大、預(yù)制管防護(hù)措施費(fèi)用高、效率低、極易受天氣影響進(jìn)度,嚴(yán)重影響周邊焊接、切割、安裝等預(yù)制工序。目前這種方式只適用于小工作量、受工作面條件及不能拋丸部件、有特殊要求一次完成的的防腐蝕施工,轉(zhuǎn)運(yùn)、堆放成本較高、防腐蝕預(yù)制品二次清理費(fèi)用高等等。這種作業(yè)方式需要標(biāo)準(zhǔn)化的地方有:采用銅礦渣等不易產(chǎn)生大量灰塵的磨料;設(shè)立半封閉式或封閉式噴砂環(huán)境;根據(jù)要求做好除塵、增溫、除濕措施;建設(shè)易于轉(zhuǎn)運(yùn)的軌道、和遠(yuǎn)離噴砂場(chǎng)地的堆放點(diǎn),噴涂軌道高度300~500mm,且地面硬化且無(wú)灰塵、泥、水、油污等。
2.3手工現(xiàn)場(chǎng)防腐蝕作業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)化
手工現(xiàn)場(chǎng)防腐蝕施工是非常難于管理的,現(xiàn)場(chǎng)手工施工存在環(huán)境復(fù)雜、條件眾多、施工難度強(qiáng)度較大、施工方法不統(tǒng)一等問(wèn)題。針對(duì)這些問(wèn)題,建立一個(gè)簡(jiǎn)單、并符合各項(xiàng)施工條件、盡可能降低施工人員強(qiáng)度和難度的標(biāo)準(zhǔn)化施工方法是手工現(xiàn)場(chǎng)防腐蝕作業(yè)成功的關(guān)鍵,也就是標(biāo)準(zhǔn)化的施工習(xí)慣,解放各方的管理強(qiáng)度、幫助施工人員以標(biāo)準(zhǔn)化的施工方法解決復(fù)雜的、難以適應(yīng)的各種管理?xiàng)l件,以簡(jiǎn)單的方式解決復(fù)雜的施工問(wèn)題,以簡(jiǎn)單重復(fù)的方式解決大強(qiáng)度、大難度施工,且不易出現(xiàn)偏差,質(zhì)量、進(jìn)度均得到了有效的提升,還可以避免很多成本的浪費(fèi)。手工現(xiàn)場(chǎng)的防腐蝕包括:補(bǔ)口、補(bǔ)傷作業(yè),大面積涂裝作業(yè)。要形成三個(gè)標(biāo)準(zhǔn)要求:標(biāo)準(zhǔn)的作業(yè)工具、標(biāo)準(zhǔn)的作業(yè)程序、標(biāo)準(zhǔn)的作業(yè)結(jié)果。手工現(xiàn)場(chǎng)防腐蝕標(biāo)準(zhǔn)化的重點(diǎn)是:工裝、勞保標(biāo)準(zhǔn)化,施工工具標(biāo)準(zhǔn)化,打磨等表面處理效果標(biāo)準(zhǔn)化、補(bǔ)口補(bǔ)傷樣式標(biāo)準(zhǔn)化、涂裝方法標(biāo)準(zhǔn)化。
3結(jié)語(yǔ)
關(guān)鍵詞:建筑工程 防腐技術(shù) 施工 材料
中圖分類號(hào):TU 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1007-0745(2012)08-0188-01
防腐技術(shù)專業(yè)性強(qiáng)且系統(tǒng)學(xué)科,包括環(huán)境分析、材料選用、施工工藝改進(jìn)、設(shè)計(jì)優(yōu)化、使用與維護(hù)等內(nèi)容,在應(yīng)用過(guò)程中需要結(jié)合具體情況采取適當(dāng)?shù)姆栏g措施。
一、建筑工程防腐技術(shù)的一般思路
做好防腐工作,一般要考慮以下幾點(diǎn)因素。第一,認(rèn)真檢測(cè)工程中腐蝕性介質(zhì)的化學(xué)成分、濃度、溫度以及作用范圍,并根據(jù)其腐蝕特點(diǎn),選擇合適的建筑結(jié)構(gòu)形式以及防腐做法。第二,防腐材料的選擇要因地制宜,不但要滿足工程耐腐蝕要求,而且要充分考慮紫外線、高低溫等自然因素造成的老化、變形等。第三,防腐方案應(yīng)有整體性,注意細(xì)部構(gòu)造,避免局部處理薄弱造成結(jié)構(gòu)腐蝕。第四,防腐技術(shù)講究美觀性,一個(gè)沒(méi)有美的建筑是無(wú)法想象的,因此在整理好工程防腐技術(shù)方案后,一定要把美這個(gè)元素考慮在內(nèi)。
二、建筑工程防腐蝕技術(shù)的一般內(nèi)容
任何工程結(jié)構(gòu)的最佳使用壽命是與合理的防腐蝕措施相對(duì)應(yīng)的,而良好的防腐蝕措施是諸多因素綜合完成的。因此,當(dāng)今工程結(jié)構(gòu)的防腐蝕技術(shù)工作都是從以下幾個(gè)方面考慮和完成的:創(chuàng)造良好的工況環(huán)境,緩解腐蝕因素;合理選用相關(guān)工況條件下的防腐蝕材料,選擇經(jīng)濟(jì)合理的防腐蝕方案;從防腐蝕角度考慮,合理技術(shù)結(jié)構(gòu);從防腐蝕角度,正確制定施工建造工藝,合理使用與維修保養(yǎng)。
三、建筑工程技術(shù)與施工中防腐策略
1.良好工程環(huán)境的創(chuàng)設(shè)。有效的防腐蝕技術(shù)需要建立在充分了解建筑物所處周邊環(huán)境的基礎(chǔ)上,全面分析能夠引起結(jié)構(gòu)腐蝕的因素和引起腐蝕的基本原理。技術(shù)人員應(yīng)充分了解生產(chǎn)工藝資料,周密考慮防腐蝕技術(shù)方案,才能有效地防止腐蝕損失。一般評(píng)定環(huán)境因素有化學(xué)物質(zhì)、土壤、氣候、濕度等。設(shè)備和設(shè)施的正常運(yùn)行與良好的工況環(huán)境也是分不開(kāi)的,也是工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)之初就應(yīng)當(dāng)考慮的問(wèn)題,可以說(shuō)防腐的好壞,很大程度上影響了設(shè)備和設(shè)施的使用壽命。然而人們很少事先考慮工況環(huán)境的好壞,即使考慮了,也因?yàn)楣こ淘靸r(jià)較高,不能得以實(shí)現(xiàn)。建筑的腐蝕是一個(gè)漫長(zhǎng)的過(guò)程,當(dāng)人們看到它造成危害時(shí),才進(jìn)行改良工作已經(jīng)晚了,從而造成許多不必要的浪費(fèi),這是我們?cè)诮窈蟮捻?xiàng)目工作中需要改進(jìn)與避免的。
2.選擇合適的防腐蝕材料。(1)防腐蝕工程技術(shù),首要是選用合適的耐腐蝕材料,耐腐蝕材料以經(jīng)濟(jì)適用為基本原則,同時(shí)考慮耐腐蝕性能以及材料在施工過(guò)程中的可操作性,對(duì)于使用環(huán)境較惡劣的建筑物在選材時(shí),通常采取物理、化學(xué)手段對(duì)材料進(jìn)行處理,以達(dá)到最好的防腐蝕效果。(2)選用的材料要進(jìn)行一些物理及力學(xué)性能的測(cè)試,看其是否達(dá)到要求。熔點(diǎn)、密度、熱導(dǎo)率、線膨脹系數(shù)、導(dǎo)電性、絕緣性和抗拉強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度、沖擊強(qiáng)度、伸長(zhǎng)率、蠕變極限等都是我們進(jìn)一步篩選防腐材料的考慮因素。(3)材料在性能上滿足防腐的要求同時(shí),還要遵從經(jīng)濟(jì)廉價(jià)的原則,對(duì)于施工比較困難或造價(jià)昂貴的材料,如果能替換的情況下,可以考慮不予使用。一般防腐材料選擇標(biāo)準(zhǔn)有以下幾點(diǎn):1)選擇耐腐蝕性能好的,不加或稍微進(jìn)行防腐蝕處理即可滿足使用要求。2)不耐腐蝕材料經(jīng)過(guò)特殊的防腐蝕處理可以達(dá)到防腐蝕要求。3)使用容易更換的零部件,用廉價(jià)不耐腐蝕材料制造,短期使用后進(jìn)行更換。
3.選擇合理的防腐蝕方案防腐蝕措施有多種,在具體項(xiàng)目中,應(yīng)根據(jù)實(shí)際的建筑物的使用環(huán)境、施工難易程度、建筑物結(jié)構(gòu)、服役壽命等進(jìn)行選擇決定。對(duì)于防腐蝕要求不高的建筑物,一般采取表面隔離措施的物理防腐蝕技術(shù),因?yàn)樵摲N方法最簡(jiǎn)單、成本低。對(duì)于防腐蝕技術(shù)要求較高的建筑物,除了采取電化學(xué)保護(hù)外,還輔以表面隔離措施,甚至對(duì)結(jié)構(gòu)材料本身進(jìn)行處理。合理選擇防腐蝕方案還需要從經(jīng)濟(jì)計(jì)量學(xué)角度做出經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià),諸如在工藝流程設(shè)計(jì)中、設(shè)備技術(shù)經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)中等方面,均要把防腐蝕方案考慮其中,反復(fù)對(duì)比計(jì)算來(lái)做出選擇。
4.結(jié)構(gòu)合理性設(shè)計(jì)。在進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí),設(shè)計(jì)人員往往以經(jīng)濟(jì)、美觀、重力學(xué)性能等方面為考慮點(diǎn),忽略了建筑物的防腐蝕技術(shù)。一項(xiàng)好的防腐蝕工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)除了應(yīng)該滿足力學(xué)性能、美學(xué)要求以及經(jīng)濟(jì)要求以外,還應(yīng)充分利用結(jié)構(gòu)的合理設(shè)計(jì)降低或者排除腐蝕發(fā)生。在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和工藝建造過(guò)程中不注意防腐蝕要求,往往會(huì)引起或加速構(gòu)建的腐蝕,特別容易引起局部腐蝕,例如,沖擊腐蝕、磨蝕、電偶腐蝕、縫隙腐蝕、晶間腐蝕、應(yīng)力腐蝕等。因此在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)遵從以下原則:一是預(yù)留腐蝕裕量。二是結(jié)構(gòu)力求簡(jiǎn)單。三是簡(jiǎn)化主體,集中設(shè)計(jì)附件。四是避免死角。五是避免縫隙。六是避免沖刷。七是避免異種金屬接觸。八是避免溫差、氧濃差和氣差效應(yīng)。九是避免應(yīng)力集中。
5.擇高質(zhì)量的施工隊(duì)伍。“強(qiáng)將手下無(wú)弱兵”一個(gè)優(yōu)秀的工程設(shè)計(jì)背后應(yīng)該有一個(gè)高質(zhì)量的施工隊(duì)伍,否則前期工作做的再好,施工隊(duì)無(wú)法達(dá)到設(shè)計(jì)的目的,一切都成為空談。不正確的操作可以使構(gòu)件受力不當(dāng)而破壞,同樣,不正確的維修和保養(yǎng),也會(huì)加速構(gòu)件的腐蝕破壞。人們?cè)诠こ探ㄔ焓┕ぶ?,很少注意腐蝕問(wèn)題,甚至不知道從防腐蝕角度去考慮應(yīng)該如何考慮施工建造。工程建造完成后,還應(yīng)有合理的使用要求和良好的維修保養(yǎng)。因此,工程防腐要有一個(gè)優(yōu)秀設(shè)計(jì)的同時(shí),還要有一個(gè)高質(zhì)量的施工隊(duì)伍將想法轉(zhuǎn)化到實(shí)際。
四、結(jié)束語(yǔ)
建筑工程基礎(chǔ)設(shè)施結(jié)構(gòu)主要是鋼結(jié)構(gòu)、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),并以后者為主體,但是鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)并不能夠達(dá)到所有的期望值。建筑工程的設(shè)計(jì)人員應(yīng)該重視腐蝕導(dǎo)致的危害,在建筑設(shè)計(jì)中結(jié)合具體情況采取適當(dāng)?shù)姆栏g技術(shù)措施來(lái)避免腐蝕。本論文探討了環(huán)境、選材、防腐蝕措施等對(duì)于建筑防腐的重要性及具體的應(yīng)用。
參考文獻(xiàn):
[1]鄭維才.建筑防腐技術(shù)探討[J].山東建材,2001,(02).
[2]孫立雷.淺談工業(yè)建筑防腐設(shè)計(jì)與施工[J].山西建筑,2009,(18).
1.建筑工程防腐技術(shù)的一般思路
做好防腐工作,一般要考慮以下幾點(diǎn)因素。 第一,認(rèn)真檢測(cè)工程中腐蝕性介質(zhì)的化學(xué)成分、濃度、溫度以及作用范圍,并根據(jù)其腐蝕特點(diǎn),選擇合適的建筑結(jié)構(gòu)形式以及防腐做法。 第二,防腐材料的選擇要因地制宜, 不但要滿足工程耐腐蝕要求, 而且要充分考慮紫外線、高低溫等自然因素造成的老化、變形等。 第三,防腐方案應(yīng)有整體性, 注意細(xì)部構(gòu)造, 避免局部處理薄弱造成結(jié)構(gòu)腐蝕。 第四, 防腐技術(shù)講究美觀性, 一個(gè)沒(méi)有美的建筑是無(wú)法想象的, 因此在整理好工程防腐技術(shù)方案后, 一定要把美這個(gè)元素考慮在內(nèi)。
2.建筑工程防腐蝕技術(shù)的一般內(nèi)容
任何工程結(jié)構(gòu)的最佳使用壽命是與合理的防腐蝕措施相對(duì)應(yīng)的,而良好的防腐蝕措施是諸多因素綜合完成的。 因此,當(dāng)今工程結(jié)構(gòu)的防腐蝕技術(shù)工作都是從以下幾個(gè)方面考慮和完成的:創(chuàng)造良好的工況環(huán)境,緩解腐蝕因素;合理選用相關(guān)工況條件下的防腐蝕材料,選擇經(jīng)濟(jì)合理的防腐蝕方案;從防腐蝕角度考慮,合理技術(shù)結(jié)構(gòu);從防腐蝕角度,正確制定施工建造工藝,合理使用與維修保養(yǎng)。
3.建筑工程技術(shù)與施工中防腐策略
3.1 良好工程環(huán)境的創(chuàng)設(shè)
有效的防腐蝕技術(shù)需要建立在充分了解建筑物所處周邊環(huán)境的基礎(chǔ)上, 全面分析能夠引起結(jié)構(gòu)腐蝕的因素和引起腐蝕的基本原理。技術(shù)人員應(yīng)充分了解生產(chǎn)工藝資料,周密考慮防腐蝕技術(shù)方案,才能有效地防止腐蝕損失。 一般評(píng)定環(huán)境因素有化學(xué)物質(zhì)、土壤、氣候、濕度等。 設(shè)備和設(shè)施的正常運(yùn)行與良好的工況環(huán)境也是分不開(kāi)的,也是工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)之初就應(yīng)當(dāng)考慮的問(wèn)題,可以說(shuō)防腐的好壞,很大程度上影響了設(shè)備和設(shè)施的使用壽命。然而人們很少事先考慮工況環(huán)境的好壞,即使考慮了,也因?yàn)楣こ淘靸r(jià)較高,不能得以實(shí)現(xiàn)。 建筑的腐蝕是一個(gè)漫長(zhǎng)的過(guò)程,當(dāng)人們看到它造成危害時(shí),才進(jìn)行改良工作已經(jīng)晚了,從而造成許多不必要的浪費(fèi),這是我們?cè)诮窈蟮捻?xiàng)目工作中需要改進(jìn)與避免的。
3.2 選擇合適的防腐蝕材料
(1)防腐蝕工程技術(shù) ,首要是選用合適的耐腐蝕材料 ,它是建筑工程防腐技術(shù)的一個(gè)重要環(huán)節(jié),關(guān)系到整個(gè)工程防腐技術(shù)的成功與否。 耐腐蝕材料以經(jīng)濟(jì)適用為基本原則,同時(shí)考慮耐腐蝕性能以及材料在施工過(guò)程中的可操作性,對(duì)于使用環(huán)境較惡劣的建筑物在選材時(shí),通常采取物理、化學(xué)手段對(duì)材料進(jìn)行處理,以達(dá)到最好的防腐蝕效果。(2)在防腐工程中,由于選材不當(dāng)造成的工程事故屢見(jiàn)不鮮,設(shè)計(jì)人員應(yīng)予以重視。 選用的材料要進(jìn)行一些物理及力學(xué)性能的測(cè)試,看其是否達(dá)到要求。 熔點(diǎn)、密度、熱導(dǎo)率、線膨脹系數(shù)、導(dǎo)電性、絕緣性和抗拉強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度、沖擊強(qiáng)度、伸長(zhǎng)率、蠕變極限等都是我們進(jìn)一步篩選防腐材料的考慮因素。很多設(shè)計(jì)者由于經(jīng)驗(yàn)豐富而忽略了對(duì)以上因素的測(cè)試,導(dǎo)致材料用對(duì)了,但所用材料達(dá)不到理想效果。任何材料都會(huì)產(chǎn)生腐蝕,并對(duì)材料的力學(xué)性能和使用性能造成影響,只不過(guò)材料的敏感性反應(yīng)不一樣而己。(3)材料在性能上滿足防腐的要求同時(shí) ,還要遵從經(jīng)濟(jì)廉價(jià)的原則,對(duì)于施工比較困難或造價(jià)昂貴的材料,如果能替換的情況下,可以考慮不予使用。 一般防腐材料選擇標(biāo)準(zhǔn)有以下幾點(diǎn):1)選擇耐腐蝕性能好的,不加或稍微進(jìn)行防腐蝕處理即可滿足使用要求。 2)不耐腐蝕材料經(jīng)過(guò)特殊的防腐蝕處理可以達(dá)到防腐蝕要求。3)使用容易更換的零部件,用廉價(jià)不耐腐蝕材料制造,短期使用后進(jìn)行更換??捎貌牧系男阅芘c經(jīng)濟(jì)的綜合比較。將候選的各種材料從經(jīng)濟(jì)角度作進(jìn)一步綜合分析比較,選出既經(jīng)濟(jì)又耐用的材料[2]。
3.3 選擇合理的防腐蝕方案
防腐蝕措施有多種,在具體項(xiàng)目中,應(yīng)根據(jù)實(shí)際的建筑物的使用環(huán)境、施工難易程度、建筑物結(jié)構(gòu)、服役壽命等進(jìn)行選擇決定。 對(duì)于防腐蝕要求不高的建筑物, 一般采取表面隔離措施的物理防腐蝕技術(shù),因?yàn)樵摲N方法最簡(jiǎn)單、成本低。對(duì)于防腐蝕技術(shù)要求較高的建筑物,除了采取電化學(xué)保護(hù)外,還輔以表面隔離措施,甚至對(duì)結(jié)構(gòu)材料本身進(jìn)行處理。 合理選擇防腐蝕方案還需要從經(jīng)濟(jì)計(jì)量學(xué)角度做出經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià),諸如在工藝流程設(shè)計(jì)中、設(shè)備技術(shù)經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)中等方面,均要把防腐蝕方案考慮其中,反復(fù)對(duì)比計(jì)算來(lái)做出選擇。
3.4 結(jié)構(gòu)合理性設(shè)計(jì)
在進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí),設(shè)計(jì)人員往往以經(jīng)濟(jì)、美觀、重力學(xué)性能等方面為考慮點(diǎn),忽略了建筑物的防腐蝕技術(shù)。 一項(xiàng)好的防腐蝕工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)除了應(yīng)該滿足力學(xué)性能、美學(xué)要求以及經(jīng)濟(jì)要求以外,還應(yīng)充分利用結(jié)構(gòu)的合理設(shè)計(jì)降低或者排除腐蝕發(fā)生。在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和工藝建造過(guò)程中不注意防腐蝕要求,往往會(huì)引起或加速構(gòu)建的腐蝕,特別容易引起局部腐蝕,例如,沖擊腐蝕、磨蝕、電偶腐蝕、縫隙腐蝕、晶間腐蝕、應(yīng)力腐蝕等[3]。 因此在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)遵從以下原則:一是預(yù)留腐蝕裕量。 二是結(jié)構(gòu)力求簡(jiǎn)單。 三是簡(jiǎn)化主體,集中設(shè)計(jì)附件。 四是避免死角。 五是避免縫隙。 六是避免沖刷。 七是避免異種金屬接觸。 八是避免溫差、氧濃差和氣差效應(yīng)。 九是避免應(yīng)力集中。
3.5 選擇高質(zhì)量的施工隊(duì)伍
“強(qiáng)將手下無(wú)弱兵” 一個(gè)優(yōu)秀的工程設(shè)計(jì)背后應(yīng)該有一個(gè)高質(zhì)量的施工隊(duì)伍,否則前期工作做的再好,施工隊(duì)無(wú)法達(dá)到設(shè)計(jì)的目的,一切都成為空談。不正確的操作可以使構(gòu)件受力不當(dāng)而破壞,同樣,不正確的維修和保養(yǎng),也會(huì)加速構(gòu)件的腐蝕破壞。人們?cè)诠こ探ㄔ焓┕ぶ?,很少注意腐蝕問(wèn)題,甚至不知道從防腐蝕角度去考慮應(yīng)該如何考慮施工建造。工程建造完成后,還應(yīng)有合理的使用要求和良好的維修保養(yǎng)。因此,工程防腐要有一個(gè)優(yōu)秀設(shè)計(jì)的同時(shí),還要有一個(gè)高質(zhì)量的施工隊(duì)伍將想法轉(zhuǎn)化到實(shí)際。
關(guān)鍵詞:腐蝕,材料腐蝕,腐蝕控制
一般而言,金屬、混凝土、木材等材料受周?chē)h(huán)境介質(zhì)的影響而發(fā)生的化學(xué)、電化學(xué)和物理等反應(yīng),而引起的變質(zhì)和破壞統(tǒng)稱為腐蝕,其中也包括上述因素與機(jī)械因素、生物因素等的共同作用。金屬腐蝕的主要對(duì)象,其中尤以鋼鐵的腐蝕最為常見(jiàn),危害、損害性極大。
一、腐蝕的概念及分類
(一)腐蝕的概念
腐蝕是材料與其環(huán)境間的物理化學(xué)作用引起材料本身性質(zhì)的變化,如鐵的生銹是金屬腐蝕的普遍形式,又如氫氧化鈉破壞肌肉和植物纖維。材料的腐蝕是包括材料本身和環(huán)境介質(zhì)兩者在內(nèi)的一個(gè)具有反應(yīng)作用的體系,腐蝕反應(yīng)的場(chǎng)所,首先是材料和腐蝕性介質(zhì)之間相界面處。材料包括金屬和非金屬材料,如碳鋼及其合金、有色金屬、塑料、混凝土和木材等,在一個(gè)腐蝕系統(tǒng)中,對(duì)材料行為起決定性作用的是化學(xué)成分、組織結(jié)構(gòu)和表面形態(tài)。材料的周?chē)h(huán)境介質(zhì)包括與其接觸的氣體、液體和固體以及周?chē)h(huán)境條件,如溫度、壓力、速度、光照、輻射、生物條件等。這個(gè)作用包括化學(xué)的、電化學(xué)的、機(jī)械的、生物的以及物理的作用。
采用科學(xué)的方法防止或者控制腐蝕的危害作用的工程,稱為腐蝕工程。
(二)材料腐蝕的分類及特征
材料腐蝕的現(xiàn)象和機(jī)理比較復(fù)雜,材料腐蝕的分類方法也有許多,根據(jù)不同的起因、機(jī)理和破壞形式而有各種方法。以下介紹幾種常用的分類方法。
1.按腐蝕機(jī)理分類
通常材料腐蝕按照腐蝕機(jī)理可以分為金屬化學(xué)腐蝕、金屬電化學(xué)腐蝕、結(jié)晶腐蝕、物理化學(xué)復(fù)合腐蝕。
(1)化學(xué)腐蝕:是指金屬表面與非電解質(zhì)直接發(fā)生純化學(xué)反應(yīng)而引起的破壞、其特點(diǎn)是在反應(yīng)過(guò)程中沒(méi)有電流產(chǎn)生。如鋁在四氯化碳、三氯甲烷或乙醇中的腐蝕,鎂或鈦在甲醇中的腐蝕、物理化學(xué)復(fù)合腐蝕。
(2)電化學(xué)腐蝕:是指金屬表面與離子導(dǎo)電的介質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而產(chǎn)生的破壞。在反應(yīng)過(guò)程中有電流產(chǎn)生,腐蝕金屬表面上存在著陰極和陽(yáng)極。陽(yáng)極的反應(yīng)是金屬原失去電子而成為離子狀態(tài)轉(zhuǎn)移到介質(zhì)中,成為陽(yáng)極氧化反應(yīng)。陰極反應(yīng)是介質(zhì)中的去極化劑吸收來(lái)自陽(yáng)極的電子,成為陰極還原過(guò)程。這兩個(gè)反應(yīng)是相互獨(dú)立而又同時(shí)進(jìn)行的,稱之為一對(duì)共軛反應(yīng)。有陰陽(yáng)極組成了短路電流,腐蝕過(guò)程中有電流產(chǎn)生。如金屬在潮濕大氣、海水、土壤及酸、堿、鹽溶液中的腐蝕均屬這一類。電化學(xué)腐蝕比較普遍,對(duì)金屬結(jié)構(gòu)的危害比較嚴(yán)重。
(3)結(jié)晶腐蝕:是指因酸、堿、鹽等腐蝕介質(zhì)侵入到建筑物或材料內(nèi)部生成結(jié)晶鹽,由于結(jié)晶鹽的體積膨脹作用使建筑物或材料內(nèi)部產(chǎn)生應(yīng)力而引起的破壞現(xiàn)象。結(jié)晶腐蝕是工業(yè)廠房、非金屬設(shè)備常見(jiàn)的腐蝕類型。
(4)物理化學(xué)復(fù)合腐蝕:是指因機(jī)械與化學(xué)復(fù)合作用而引起的破壞現(xiàn)象。如火炮發(fā)射引起炮身管的腐蝕等。
2.按腐蝕破壞形式分類
按腐蝕破壞形式可分為全面腐蝕和局部腐蝕,局部腐蝕又可細(xì)化為小孔腐蝕(即點(diǎn)蝕)、應(yīng)力腐蝕、電偶腐蝕、縫隙腐蝕、選擇性腐蝕、晶間腐蝕等。
(1)全面腐蝕:又叫均勻腐蝕,指腐蝕遍布于材料結(jié)構(gòu)的整個(gè)表面上,其特征表現(xiàn)為金屬質(zhì)量減少,壁厚減小,非金屬體積膨脹,韌或脆性能減退或失去。腐蝕雖然同樣發(fā)生在整個(gè)材料便面上,但各部分的微觀腐蝕速度實(shí)際上并不均等。
(2)小孔腐蝕:又稱為點(diǎn)蝕,在金屬表面上腐蝕成一些小而深的孔,蝕孔的深度大于直徑,嚴(yán)重的可將設(shè)備腐蝕穿透,蝕孔上部往往被腐蝕產(chǎn)物覆蓋。不銹鋼和鋁合金在海水中受到的破壞就是小孔腐蝕的典型實(shí)例。
(3)應(yīng)力腐蝕:是指在機(jī)械應(yīng)力(外載荷或內(nèi)部殘余應(yīng)力)和腐蝕介質(zhì)的共同作用下,金屬材料發(fā)生的腐蝕破壞。如應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂、腐蝕疲勞等。
(4)電偶腐蝕:電位不同的金屬或合金互相接觸,并在一定介質(zhì)中所發(fā)生的的電化學(xué)腐蝕稱為電偶腐蝕。電偶腐蝕造成負(fù)電位的金屬或合金部件加速腐蝕破壞,破壞一般集中在連接部位附近。
(5)縫隙腐蝕:由于金屬表面的縫隙內(nèi)滯留介質(zhì)引起的電化學(xué)腐蝕破壞稱為縫隙腐蝕。
(6)選擇性腐蝕:多元合金在腐蝕介質(zhì)中,較活潑的先溶解,因而造成材料強(qiáng)度而大大下降,這稱之為選擇性腐蝕。如黃銅脫鋅等屬此類腐蝕。
(7)晶間腐蝕:是指腐蝕破壞沿著晶粒邊界進(jìn)行,使晶粒之間失去合力,使材料喪失強(qiáng)度。
(8)磨損腐蝕:是由于機(jī)械因素(湍流、漩渦、流體沖擊、空化作用、微振摩檫等)和腐蝕介質(zhì)共同作用造成的腐蝕破壞,其特征是形成密集的凹坑或溝槽。免費(fèi)論文,腐蝕控制。。
(9)氫損傷:是指氫進(jìn)入金屬內(nèi)部造成的腐蝕破壞,它包括氫脆、氫鼓泡、氫破裂、氫腐蝕等。免費(fèi)論文,腐蝕控制。。
3.按環(huán)境狀態(tài)分類 按產(chǎn)生腐蝕的環(huán)境狀態(tài),可以將腐蝕分為自生環(huán)境中的腐蝕和工業(yè)環(huán)境介質(zhì)中的腐蝕,其中自生環(huán)境中的腐蝕又可分為大氣腐蝕、土壤腐蝕、淡水腐蝕、海水腐蝕、微生物腐蝕;工業(yè)環(huán)境介質(zhì)中的腐蝕分為酸性溶液腐蝕、堿性溶液腐蝕、熔鹽腐蝕、液態(tài)金屬腐蝕、特殊工業(yè)介質(zhì)腐蝕等。
事實(shí)上,在工業(yè)設(shè)備或建筑的實(shí)際腐蝕行為中,普遍存在的是兩種或多種腐蝕類型共同作用,所采用的控制方法也往往不局限于單一方法措施,而是包括選材、選型、表面控制、環(huán)境介質(zhì)控制等綜合防腐蝕體系。
(三)腐蝕因素
材料的腐蝕是一個(gè)復(fù)雜的物理化學(xué)過(guò)程,所涉及的影響因素也很多,總結(jié)起來(lái),可以分為內(nèi)部因素、外部因素、內(nèi)外結(jié)合因素三大類,內(nèi)部因素指涉及到材料自身的材質(zhì)、結(jié)構(gòu)、性能等因素;外部因素指環(huán)境因素,如溶液酸堿度、介質(zhì)溫度、壓力、速度、應(yīng)力、雜散電流、土壤含水量、溶液雜質(zhì)等;內(nèi)外結(jié)合因素指涉及到材料和環(huán)境相互作用影響的因素,如埋地管道的管地電位等。
二、金屬腐蝕控制方法
腐蝕控制技術(shù)涉及面廣,內(nèi)容也十分豐富。材料防腐蝕的基本原則是:針對(duì)腐蝕產(chǎn)生的原因和影響腐蝕的各種因素,從實(shí)際出發(fā),以預(yù)防為主和進(jìn)行重點(diǎn)保護(hù),防止或減少腐蝕而造成的經(jīng)濟(jì)損失。在生產(chǎn)實(shí)踐中應(yīng)用最多的腐蝕控制技術(shù)可歸納為以下幾類。
(1)合理選材。根據(jù)不同介質(zhì)、操作條件、材料的性質(zhì)等,選用合適的金屬或非金屬代用材料。
(2)表面覆蓋層。表面覆蓋層是在金屬表面采用涂刷、噴涂、貼襯、參透、施鍍等方法覆蓋上耐腐蝕性較好的金屬或非金屬層,將金屬表面與介質(zhì)隔離以減緩金屬的腐蝕。這是多數(shù)防腐蝕工程施工中使用的方法,因其簡(jiǎn)便實(shí)用,噴涂或刷涂防腐涂料是工業(yè)設(shè)備、設(shè)施在線不停產(chǎn)進(jìn)行防腐施工的主要措施。
(3)電化學(xué)保護(hù)。電化學(xué)保護(hù)是利用電化學(xué)原理來(lái)減緩金屬的腐蝕速度。電化學(xué)保護(hù)分為陰極保護(hù)和陽(yáng)極保護(hù)。陰極保護(hù)就是將被保護(hù)金屬進(jìn)行外加陰極極化以減緩或防止金屬腐蝕,它分為犧牲陽(yáng)極法和外加電源法。陽(yáng)極保護(hù)是對(duì)被保護(hù)金屬進(jìn)行陽(yáng)極極化以減緩或防止金屬腐蝕。
(4)添加緩蝕劑。添加緩蝕劑是向介質(zhì)中添加少量能夠阻止或減緩金屬腐蝕的物質(zhì)以保護(hù)金屬材料。緩蝕劑不改變介質(zhì)的性質(zhì),往往用量很小,大多在1%左右,但效果顯著,緩蝕劑根據(jù)存在狀態(tài)可分為液態(tài)緩蝕劑、氣態(tài)緩蝕劑、固態(tài)緩蝕劑。免費(fèi)論文,腐蝕控制。。
(5)金屬表面轉(zhuǎn)化。金屬表面轉(zhuǎn)化是用化學(xué)和電化學(xué)的方法將金屬表面進(jìn)行氧化、磷化、鈍化轉(zhuǎn)化等,在金屬表面形成一層保護(hù)層,隔離金屬基體與腐蝕介質(zhì),以減緩金屬的腐蝕。
參考文獻(xiàn)
1、張清學(xué)、呂今強(qiáng)主編,腐蝕施工管理及施工技術(shù).北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2005
2、吳濤主編,施工項(xiàng)目經(jīng)理工作手冊(cè).北京:地震出版社,1999
3、胡士信主編,陰極保護(hù)工程手冊(cè).北京:化學(xué)工業(yè)出版社
【關(guān)鍵字】水電站,金屬結(jié)構(gòu),埋件,防腐蝕,方法
中圖分類號(hào):[TM622] 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):
一.前言
某水利樞紐是以防洪、通航、發(fā)電為主要效益的特大型水利工程。大壩及電站建筑中有大量的閘門(mén)、攔污柵、門(mén)機(jī)、鋼管、鐵塔及門(mén)槽埋件等,這些上萬(wàn)噸金屬結(jié)構(gòu)件長(zhǎng)期露裸在水中或暴露在大氣環(huán)境下,受到泥砂、水流、水生物、大氣等各種介質(zhì)的腐蝕與磨損,破壞防腐涂層及金屬體,影響結(jié)構(gòu)物強(qiáng)度和正常運(yùn)行。該水利樞紐金屬結(jié)構(gòu)物及埋件腐蝕按運(yùn)行工況及所處環(huán)境主要分為水下腐蝕磨損與氣蝕、水面干濕交替腐蝕、大氣腐蝕等。在工程建造和運(yùn)行管理上,不同腐蝕環(huán)境下的水工金屬結(jié)構(gòu)物及埋件采用了相適應(yīng)的防腐蝕方法和維護(hù)措施,取得了比較好的防腐蝕成效。
二.水下腐蝕磨損與氣蝕環(huán)境下金屬結(jié)構(gòu)物及埋件的防腐蝕
1.有(無(wú))機(jī)涂層
該水利樞紐的水下鋼結(jié)構(gòu)在20世紀(jì)80年代制造安裝和投運(yùn)初期時(shí)采用了紅丹防銹漆涂層加氯化橡膠鋁粉漆涂層進(jìn)行防腐蝕,其防腐蝕性能并不理想,以后不再采用。工程建設(shè)后期,對(duì)處于靜水中或小流速環(huán)境下的閘門(mén)采用了熱噴涂鋅層覆蓋加有機(jī)涂料封閉的方法, 10多年的運(yùn)行檢查顯示,復(fù)合保護(hù)涂層的底層基本完好,防腐蝕抗蝕效果比較理想。大壩泄水檢修門(mén)曾采用玻璃鋼層防腐蝕,但是門(mén)體棱邊的玻璃鋼層容易產(chǎn)生暴裂和破損。
部分弧形工作閘門(mén)、檢修門(mén)及攔污柵采用過(guò)無(wú)機(jī)富鋅類涂料層防腐蝕,但運(yùn)行1至2a后就出現(xiàn)了較多的銹斑。隨后,樞紐閘門(mén)的防腐蝕改用無(wú)機(jī)富鋅類涂料做底涂層,采用抗磨蝕性好的環(huán)氧類涂料做面涂層,耐蝕性及防腐蝕效果比較好。
2.熱噴涂金屬層
金屬結(jié)構(gòu)物經(jīng)過(guò)熱噴鋅層覆蓋后,其耐腐蝕性得到提高,但鋅層的抗磨蝕性差,采用抗磨蝕性好的環(huán)氧類涂料做面涂層封閉后,其綜合防腐蝕性能明顯提高。噴鋅層的耐腐蝕性效果在于鋅層必須與金屬基體以及鋅層與涂料封閉層牢固結(jié)合。因此,金屬結(jié)構(gòu)物熱噴鋅層覆蓋前的預(yù)處理采用噴射鋼砂或剛玉砂、石英砂除銹,除銹程度和表面粗糙度應(yīng)達(dá)到Sa25至30級(jí),對(duì)表面預(yù)處理與熱噴鋅層、涂料層封閉的工序間隔時(shí)間以及環(huán)境溫度、濕度、熱噴涂工藝、噴涂層厚度等都應(yīng)進(jìn)行嚴(yán)格控制。
3.環(huán)氧金剛砂涂層
處在高速水流區(qū)的金屬結(jié)構(gòu)物表面采用環(huán)氧金剛砂涂層保護(hù),其抗磨蝕性能較突出,運(yùn)行8至10a后,涂層有效覆蓋率仍在95%以上。環(huán)氧金剛砂涂層防腐蝕的成本適中,比較適合在弧形閘門(mén)迎水面、水輪機(jī)葉片、座環(huán)、導(dǎo)葉等處使用。
4.熱噴碳化鎢層
熱噴碳化鎢層加改性環(huán)氧液滲透保護(hù)的防腐蝕方法主要適用于水輪機(jī)葉片或葉片緣,也可用于其他高速水流區(qū)的金屬結(jié)構(gòu)物表面,其特點(diǎn)是耐磨性極好、抗氣蝕性強(qiáng),但是造價(jià)較高。
5.熱噴金屬層與有(無(wú))機(jī)涂層防腐蝕比較
環(huán)氧金剛砂涂層、熱噴碳化鎢層以及高效防腐蝕性涂層的施工成本都較高,環(huán)氧類涂料層防腐蝕的成本相對(duì)較低,一般用于檢修周期較短、使用年限要求不高的攔污柵等。攔污柵檢修周期通常為10a左右,檢修時(shí)需要做門(mén)形矯正、斷柵條的檢修、滑塊等支撐件更換以及柵體的防腐蝕。因此,金屬結(jié)構(gòu)物采用有(無(wú))機(jī)涂料層,其8至10a的有效保護(hù)期能夠滿足防腐蝕要求。
該水利樞紐對(duì)水下閘門(mén)體采用環(huán)氧富鋅類涂料或無(wú)機(jī)富鋅類涂料做底涂層、環(huán)氧云鐵類涂料做中間涂層,面涂層采用改性耐磨環(huán)氧類涂料或底涂層采用重防腐蝕環(huán)氧涂料+面涂層重防腐蝕環(huán)氧厚漿型涂料保護(hù),經(jīng)過(guò)5至8a運(yùn)行后觀察,金屬表面的防腐蝕涂料層保存面積仍達(dá)85%以上。該水利樞紐水下腐蝕磨損與氣蝕環(huán)境下金屬結(jié)構(gòu)物及埋件的現(xiàn)行防腐蝕保護(hù)方案如表1。
表一 金屬結(jié)構(gòu)物水下防腐表
三.大氣環(huán)境下金屬結(jié)構(gòu)物防腐蝕
該水利樞紐大氣環(huán)境下的金屬結(jié)構(gòu)物主要有門(mén)機(jī)、橋機(jī)、清污機(jī)、啟閉機(jī)、主變壓器外殼以及高壓線塔、開(kāi)關(guān)站鋼構(gòu)件、鋼結(jié)構(gòu)橋梁等。露天環(huán)境下的金屬結(jié)構(gòu)物受到太陽(yáng)光、大氣濕度、降水量、風(fēng)塵以及大氣中腐蝕物質(zhì)等的綜合因素影響,主要產(chǎn)生均勻腐蝕。金屬結(jié)構(gòu)物材質(zhì)、形狀和環(huán)境的不同,也會(huì)產(chǎn)生斑狀腐蝕和縫隙腐蝕。
1.露天環(huán)境下的金屬結(jié)構(gòu)物防腐蝕主要采用防腐耐候性涂料。這些金屬結(jié)構(gòu)物的防腐蝕工程大多數(shù)需要在設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)施工,受環(huán)境條件限制,涂裝前的金屬表面除銹處理一般采用手工機(jī)械方法。因此,這些設(shè)備的金屬表面手工除銹應(yīng)徹底,特別是那些形狀起伏突變、深凹隱藏的易銹結(jié)構(gòu)部位更要除銹干凈。
2.該水利樞紐大氣環(huán)境下金屬結(jié)構(gòu)物的現(xiàn)行防腐蝕材料以有機(jī)涂料為主。大部分金屬結(jié)構(gòu)物外表采用底涂環(huán)氧富鋅涂料、中涂環(huán)氧云鐵防銹涂料、面涂丙烯酸聚胺醋涂料,防腐時(shí)效可以達(dá)到10年。在門(mén)機(jī)、清污機(jī)等設(shè)備上使用環(huán)氧類涂料作底涂和丙烯酸聚胺醋涂料作面涂后防腐蝕效果良好,運(yùn)行5年后,無(wú)脫皮、無(wú)起泡、無(wú)粉化,涂層完好、色感飽滿。
3.環(huán)氧類涂料、特別是環(huán)氧富鋅涂料作為底涂層具有良好的附著力,與金屬面接合力好;丙烯酸聚胺醋涂料用作面涂,涂料價(jià)格適中,耐候保色性好,能夠起到很好的大氣環(huán)境下的金屬結(jié)構(gòu)防腐蝕作用,而且金屬設(shè)備表面的裝飾效果也很好。氯化橡膠涂料用作面涂層也有較好的耐候性,且價(jià)格也較低。大氣環(huán)境下金屬結(jié)構(gòu)物防腐蝕匯總表(見(jiàn)表2)。
表二大氣環(huán)境下金屬結(jié)構(gòu)物防腐表
四.結(jié)論
1.水下腐蝕磨損環(huán)境下金屬結(jié)構(gòu)物的防腐蝕主要采取涂層保護(hù)方式
高速水流區(qū)的金屬結(jié)構(gòu)物使用環(huán)氧金剛砂涂層防腐蝕保護(hù),具有極好的抗沖磨耐腐蝕效果,防腐蝕成本也適中。熱噴碳化鎢層保護(hù)具有很好的抗沖磨耐腐蝕效果,可用于水輪機(jī)葉片表層保護(hù),也可在一些高速水流區(qū)、不易更換維修的閘門(mén)平面軌道鋼板等金屬結(jié)構(gòu)物上使用。
2.靜水中或小流速環(huán)境下的閘門(mén)體宜采用熱噴鋅加涂料封閉的防腐蝕方法,也可以采用底涂層無(wú)機(jī)富鋅或環(huán)氧富鋅涂料、面涂層耐磨環(huán)氧類涂料的防腐蝕方法。
3.大氣環(huán)境下金屬結(jié)構(gòu)物的防腐蝕以有機(jī)涂料層為主。金屬結(jié)構(gòu)物外表采用底涂層環(huán)氧富鋅涂料、中涂層環(huán)氧云鐵防銹涂料、面涂層丙烯酸聚氨酯涂料的保護(hù)方法能夠取得比較好的防腐蝕和設(shè)備裝飾效果。
4.金屬表面預(yù)處理直接影響到金屬結(jié)構(gòu)物涂層的防腐蝕效果,除銹程度和表面粗糙度宜達(dá)到Sa25或St3級(jí)標(biāo)準(zhǔn),表面預(yù)處理與熱噴鋅層、涂料封閉層施工工序的間隔時(shí)間、施工環(huán)境溫度與濕度、熱噴涂工藝、噴(刷)涂層厚度等應(yīng)嚴(yán)格控制。此外,水下金屬結(jié)構(gòu)物防腐蝕的有機(jī)涂層干膜總厚度一般不應(yīng)小于250μm。
五.結(jié)束語(yǔ)
水電站金屬結(jié)構(gòu)物防腐是水水電站管理工作中一項(xiàng)重要內(nèi)容,防腐工作不合格能直接影響到水利工程的安全。防腐工作的操作過(guò)程要嚴(yán)格控制,要按照金屬結(jié)構(gòu)物所處環(huán)境選擇相適宜的材料和方法。
參考文獻(xiàn):
[1]王興旺 澤城西安水電站(二期)導(dǎo)流洞進(jìn)出口段閘門(mén)及埋件防腐蝕施工及質(zhì)量控制山西水利科技2012-08-20期刊
[2]張為明; 張世萍 三峽水電站二期泄洪壩段金屬結(jié)構(gòu)埋件安裝技術(shù)綜述水力發(fā)電2010-02-12期刊
[3]黃偉 談水利工程閘門(mén)的技術(shù)安裝與質(zhì)量控制――以廣西紅水河橋鞏水電站工程為例企業(yè)科技與發(fā)展2009-05-20期刊
[4]劉暢快; 劉誠(chéng); 張壯志 葛洲壩水利樞紐泄洪、沖砂閘金屬結(jié)構(gòu)防腐技術(shù)研究大壩與安全2007-04-08期刊
[5]韋家森; 羅昭秋; 覃如柏 昭平水電站機(jī)械、電氣及金屬結(jié)構(gòu)安裝廣西水利水電1999-12-30期刊
關(guān)鍵詞 埋地管道;腐蝕機(jī)理;影響因素;對(duì)策;
中圖分類號(hào):TU74 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):
引言
管道是流體長(zhǎng)距離輸送的主要方式之一,多為隱蔽工程( 地下或水下),屬半永久性金屬設(shè)施。對(duì)于埋地管道來(lái)說(shuō),腐蝕是威脅其長(zhǎng)期安全運(yùn)行的主要因素。管道腐蝕問(wèn)題遍及國(guó)民經(jīng)濟(jì)和國(guó)防建設(shè)的各個(gè)部門(mén),大量的管道、構(gòu)件和閥門(mén)等因腐蝕而損壞報(bào)廢,既給國(guó)民經(jīng)濟(jì)帶來(lái)巨大損失,也給生產(chǎn)生活造成極大的困難,為了防止或減緩腐蝕速度,有必要大力深入研究腐蝕的原理和應(yīng)對(duì)措施。
一、管道腐蝕機(jī)理分析
地下管道的腐蝕按照“腐蝕”的定義,是指物質(zhì)與環(huán)境作用所發(fā)生的破壞。具體到地下管道,就外部環(huán)境而言,是管道材料與土壤環(huán)境介質(zhì)發(fā)生的化學(xué)、物理化學(xué)、電化學(xué)作用,導(dǎo)致管道的局部或整體的破壞。作為管道的材料,主要有金屬(鑄鐵、鋼、鋼筋)和混凝土等,特別是鋼鐵材料,主要是經(jīng)受電化學(xué)腐蝕,而混凝土則受到化學(xué)、物理化學(xué)腐蝕。此外,管道內(nèi)部的腐蝕是發(fā)生在管道材質(zhì)與所運(yùn)送的介質(zhì)(氣、水等)之間的化學(xué)、電化學(xué)作用,由于介質(zhì)的不同,其腐蝕情況也有很大差別。 埋地管道一般用于輸送油、氣,常遇到的腐蝕介質(zhì)是硫化氫、二氧化碳、有機(jī)硫化物、鹽、地層水、礦物質(zhì)及氧等。硫化氫水溶液是弱酸,二氧化碳的腐蝕是困擾世界石油工業(yè)、同時(shí)也是困擾國(guó)內(nèi)油氣工業(yè)發(fā)展的一種常見(jiàn)的腐蝕,臺(tái)面狀腐蝕是腐蝕過(guò)程最嚴(yán)重的現(xiàn)象。關(guān)于它的腐蝕機(jī)理,一般都認(rèn)為是溶解在水中的二氧化碳和水反應(yīng)生成碳酸,而后再和金屬離子發(fā)生反應(yīng)使之被腐蝕,這一機(jī)理也很好地解釋了水化學(xué)作用和在現(xiàn)場(chǎng)一旦發(fā)生上述過(guò)程時(shí),局部腐蝕會(huì)突然變得非常嚴(yán)重等現(xiàn)象。另外氧腐蝕原理氧腐蝕是最普通的一種腐蝕,凡有空氣、水、水蒸氣存在的場(chǎng)合均會(huì)發(fā)生氧腐蝕。腐蝕過(guò)程中鐵、氧和水化合形成鐵銹。氧腐蝕的速率受水中溶解氧含量影響,隨著水中溶解氧含量的增加腐蝕速率也增加??偟膩?lái)說(shuō):除去氧腐蝕,其他基本都屬于酸和金屬離子的化學(xué)反應(yīng)。
二、影響管道腐蝕的因素
1.影響硫化氫腐蝕的因素影響硫化氫腐蝕的因素有硫化氫質(zhì)量濃度、酸堿值、溫度、壓力、液體烴類等。含硫天然氣腐蝕性的決定因素是天然氣中硫化氫的分析,而不僅是硫化氫的含量。
2.影響二氧化碳腐蝕的因素主要有壓力、溫度及水的組成。在一定溫度下,隨著二氧化碳分壓增加,溶液酸堿值下降;隨著溫度的升高,二氧化碳溶解度下降,溶液酸堿值上升。天然氣中的二氧化碳引起的腐蝕類型是深坑型腐蝕和沖蝕,隨著二氧化碳分壓的增加腐蝕加劇。含硫天然氣中的二氧化碳會(huì)加速硫化氫對(duì)鋼質(zhì)管道的腐蝕。
3.土壤腐蝕的影響因素土壤腐蝕性不是由單一指標(biāo)決定的,必須綜合考慮多種因素。影響埋地鋼質(zhì)管道腐蝕速度的因素是多方面的,而且各種因素的交互作用也比較復(fù)雜。通常有以下幾個(gè)因素。
①使用材料通常為碳鋼:碳鋼的成分對(duì)土壤腐蝕的影響不大,但材料本身的相結(jié)構(gòu)和組織變化(如焊縫及熱影響區(qū))對(duì)土壤腐蝕則比較敏感。
②土壤溫度:土壤溫度會(huì)提高會(huì)加速土壤腐蝕電化學(xué)反應(yīng)中陰極的擴(kuò)散過(guò)程和離子化過(guò)程。土壤溫度還對(duì)土壤的電阻率、鹽、空氣、水含量、微生物活動(dòng)產(chǎn)生影響。土壤溫度每升高1攝氏度 ,土壤的電阻率將提高約百分之二;過(guò)高的溫度還將促進(jìn)鋼質(zhì)管道的防護(hù)層材料老化;溫度升高,微生物活動(dòng)增強(qiáng),也會(huì)使腐蝕作用增大??梢?jiàn),土壤溫度并不能作為一個(gè)評(píng)價(jià)土壤腐蝕的獨(dú)立指標(biāo),但它能改變土壤的物化性能,從而影響土壤的腐蝕性。
③土壤的氧化還原電位:土壤的氧化還原電位是一個(gè)綜合反映土壤介質(zhì)氧化還原強(qiáng)度強(qiáng)弱的指標(biāo)。土壤的氧化還原電位較高時(shí),土壤的氧化性強(qiáng),加速鋼質(zhì)管道的腐蝕,反之腐蝕減慢。土壤的透氣性好時(shí),氧含量較高,土壤處于強(qiáng)氧化條件。由此可見(jiàn)管道埋地時(shí)回填土夯實(shí)程度也影響著土壤的腐蝕性。土壤的氧化還原電位愈低,土壤中微生物對(duì)鋼質(zhì)管道的腐蝕作用將愈強(qiáng)。有時(shí)土壤氧化還原電位值與土壤中微生物的數(shù)量有很好的對(duì)應(yīng)關(guān)系,這是仍在研究的課題。但這對(duì)于有機(jī)質(zhì)高的土壤介質(zhì)微生物腐蝕性的預(yù)測(cè),還是有參考價(jià)值的。
④微生物腐蝕:亦稱細(xì)菌腐蝕,是指細(xì)菌在特定的條件下,參與埋地鋼質(zhì)管道的腐蝕過(guò)程。厭氧的硫酸鹽還原菌容易在酸堿值為6-8、透氣性差的土壤中和污染海域的海底污泥中繁殖。其生活過(guò)程中,需要?dú)浠蚰承┻€原物質(zhì)將硫酸鹽還原成硫化物,影響土壤腐蝕的因素還有雜散電流、鹽含量、水與空氣的含量、氣候條件、土壤的排水能力和引起覆蓋層破壞的土壤能力等??傊?,影響土壤腐蝕性的因素很多,影響的途徑各不相同,而且它們之間多數(shù)存在著交互作用,并可能隨時(shí)間而變化。
三、埋地管道腐蝕應(yīng)對(duì)措施
采用涂層材料進(jìn)行防腐蝕的理論依據(jù)是管道金屬如果與周?chē)寥拉h(huán)境接觸隔離,則不會(huì)發(fā)生腐蝕。雖然靠涂料自身對(duì)腐蝕控制不是盡善盡美的,但正確使用時(shí)還是非常有效的,但是如果對(duì)管道進(jìn)行涂層和陰極保護(hù)的聯(lián)合保護(hù)將會(huì)使防護(hù)更為有效。當(dāng)涂層被使用的時(shí)候,合適的選擇和使用涂層能對(duì)大多數(shù)管道表面提供必要的保護(hù),管道如果涂覆完好可以使保護(hù)超過(guò)99%,如加上陰極保護(hù)則可以實(shí)現(xiàn)完全保護(hù)。各種類型的涂料性能和限制條件、特性和如何施工不相同,但是作為埋地系統(tǒng)金屬管道的涂層類型材料應(yīng)具有以下理想特性:有效的電絕緣體;有效的阻水能力;施工性能:涂層在管道上的施工可以通過(guò)某一種方法,它不會(huì)明顯的影響管道的性質(zhì)并且具有最小的缺陷;抵抗針孔隨時(shí)間發(fā)展的能力;與管道表面良好的附著力;抵抗正常的加工、保管(紫外線降解)和安裝的能力:抗陰極剝離性:由于許多管道被陰極保護(hù),涂層與陰極保護(hù)必須相容。需要的陰極保護(hù)量與涂層的質(zhì)量和完整性是直接成比例的,陰極保護(hù)的陰極可能驅(qū)使水通過(guò)涂層而且使針孔周?chē)恼辰咏缑嬗袆冸x的趨勢(shì),沒(méi)有涂層能完全抵御陰極保護(hù)引起的損害,當(dāng)要求大電流時(shí),可能產(chǎn)生雜散電流和干擾問(wèn)題;容易修補(bǔ):由于不存在絕對(duì)完整的管道涂層,我們希望能夠進(jìn)行一些現(xiàn)場(chǎng)修補(bǔ)以及焊接區(qū)域的現(xiàn)場(chǎng)涂裝。檢查相容性和遵循生產(chǎn)商的說(shuō)明?,F(xiàn)場(chǎng)修補(bǔ)永遠(yuǎn)不會(huì)像原始涂層那樣好,應(yīng)該進(jìn)行徹底的檢驗(yàn)。O磅對(duì)環(huán)境無(wú)毒害作用。根據(jù)環(huán)境和健康標(biāo)準(zhǔn),一些涂層材料一直被限制、約束或禁止使用。石棉毛氈和含有溶劑的底漆已經(jīng)要求由玻璃鋼和改性溶劑取代,因健康和環(huán)境的原因要求消除一些致癌物質(zhì)。這些是影響目前管道涂層變化的主要因素。
除上面的特點(diǎn)外,選擇管道涂層時(shí)還應(yīng)該考慮管道所處的環(huán)境、輸送介質(zhì)情況和造價(jià)等因素。為管道工程項(xiàng)目選擇涂層體系時(shí),設(shè)計(jì)的最重要的特征是涂層穩(wěn)定性。為此需要的是涂層化合物在管道安裝后和穩(wěn)定的回填后具有高電阻值,而且隨著時(shí)間的推移電阻損失很少。管道涂層遭遇破壞的一個(gè)主要原因是不當(dāng)使用。不當(dāng)使用的高質(zhì)量材料是毫無(wú)用處,因此管道涂層的質(zhì)量不僅僅體現(xiàn)在它的施工質(zhì)量上。對(duì)施工單位的評(píng)價(jià),應(yīng)考慮下面幾點(diǎn):經(jīng)驗(yàn);信譽(yù);可靠性;嚴(yán)格遵守涂料生產(chǎn)商的產(chǎn)品說(shuō)明書(shū);現(xiàn)代化施工設(shè)備;質(zhì)量控制。
結(jié)束語(yǔ)
總之, 要正確地選擇、實(shí)施管道防腐蝕工程,需要盡可能地了解以下兩方面的情況:
①所用涂料特性及限制條件等;
②實(shí)地調(diào)查管道工程所處的各種條件以及管道加工制作信息。
只有全面地了解這些信息,在選擇合適的保護(hù)涂層體系時(shí),才能夠提出切實(shí)有效的方法,并提出完備的施工說(shuō)明書(shū)和檢查項(xiàng)目。在有效實(shí)施后確保達(dá)到最好的涂層效果。
參考文獻(xiàn)
[1]劉玉琴.馮燕桃.彭軒采油用小口徑地下管道薄層防腐蝕涂料配方探討[會(huì)議論文]-2007
[2]張海梅.許國(guó)良.彭金花屏障防腐涂料在自來(lái)水管道防腐工程中的應(yīng)用[會(huì)議論文]-2000
關(guān)鍵詞:激光熔覆,LY11CZ,Al-Y-Nb合金,微觀組織形貌,腐蝕性能
0 引言鋁及鋁合金具有比強(qiáng)度高、耐腐蝕性好等優(yōu)點(diǎn),是航天、航空和石油化工等工業(yè)領(lǐng)域廣泛使用的材料。LY11CZ很長(zhǎng)時(shí)間被用于制造飛機(jī)螺旋槳葉片,葉片表面上出現(xiàn)損傷時(shí),必須通過(guò)一些表面處理技術(shù)進(jìn)行修復(fù)。除了考慮螺旋槳葉片所要求的高強(qiáng)度、高耐疲勞性,對(duì)于沿海的機(jī)場(chǎng),飛機(jī)主要在海洋濕氣環(huán)境下飛行,還必須考慮表面修復(fù)后的耐腐蝕性。選擇一種合適的表面處理技術(shù)對(duì)螺旋槳葉片進(jìn)行修復(fù),對(duì)節(jié)省裝備維護(hù)費(fèi)用,提高裝備使用壽命具有很重要的意義。
激光熔覆是用激光作熱源,在材料表面熔覆一層具有特殊性能的合金層。。合理選擇熔覆合金和激光處理工藝,可以得到高硬度、高耐磨性和高抗蝕性的表面層[1]。激光熔覆技術(shù)作為一種高速高效的表面處理技術(shù),在防腐蝕工程方面有極大的運(yùn)用前景[2]。
本文以激光熔覆技術(shù)作為飛機(jī)葉片表面損傷的修復(fù)方法,研究熔覆層的微觀組織形貌與耐腐蝕性能。
1 激光熔覆實(shí)驗(yàn)1.1 試驗(yàn)材料1.1.1 基材
基材為L(zhǎng)Y11CZ,取自飛機(jī)螺旋槳葉片,化學(xué)成分(質(zhì)量分?jǐn)?shù)):Si0.7,F(xiàn)e0.7,Cu3.8~4.8,Mn0.4~0.8,Mg0.4~0.8,Ni0.1,Zn0.3,Ti0.15,余量為Al。試樣尺寸為50×50×5(mm),表面用粗砂紙打磨,并用丙酮清洗。
1.1.2 熔覆材料
釔作為稀土元素具有很多獨(dú)特的性質(zhì),添加少量的釔能極大的影響材料的組織與性能。將釔添加在鋁粉中作為熔覆材料具有很多積極作用,主要表現(xiàn)在3個(gè)方面:①變質(zhì)作用。激光熔覆過(guò)程其實(shí)是一個(gè)熔鑄過(guò)程,而釔以及其他一些稀土元素可以有效減小鋁合金的枝晶間距,細(xì)化鑄態(tài)晶粒。②凈化作用。由于稀土元素具有很高的化學(xué)活性,與H2、Fe、S等雜質(zhì)元素具有很強(qiáng)的化學(xué)親和力,可以與各種雜質(zhì)元素形成化合物,因而能消除H2、Fe、S和過(guò)剩游離態(tài)Si等有害雜質(zhì)的影響。③微合金化作用。稀土元素與Al及其合金元素能發(fā)生微合金化作用,對(duì)鋁合金能起到一定的改性作用。由于稀土元素在純鋁中溶解度很小,添加釔元素對(duì)純鋁強(qiáng)度作用很小。
鈮與鋁可以形成無(wú)限固溶體。將少量鈮作為變質(zhì)劑加入到熔覆材料中,可以起到細(xì)化晶粒和改善組織。在激光熔覆形成熔池的瞬間,高熔點(diǎn)的鈮成顆粒狀分布在熔池中,可以增加晶核的數(shù)量,并阻礙晶核的長(zhǎng)大,起到細(xì)晶強(qiáng)化作用,改善材料的鑄造工藝性能。
因此,熔覆材料選擇為Al-Y-Nb合金粉末,其中Y為4%、Nb為2%,余量為Al。粉末混合均勻,經(jīng)粘結(jié)劑浸潤(rùn)后干燥備用。
1.2 試驗(yàn)設(shè)備及儀器采用JHM-1GX-200B型Nd:YAG脈沖激光器。其波長(zhǎng)為1.06μm,最大輸出功率為300W,最大工作電流400A,脈沖寬度(0.1~15)ms,最大單脈沖能量60J,激光束發(fā)散角小于15mrad,能量不穩(wěn)定度小于±5%。組織形貌及耐腐蝕性分析主要采用4XB-TV金相顯微鏡完成。HXS-1000數(shù)字式智能顯微硬度計(jì)測(cè)試熔覆層顯微硬度。
1.3 試驗(yàn)方法
采用正交實(shí)驗(yàn)法,進(jìn)行單道激光熔覆試驗(yàn)。鋁材表面易氧化,反射率高,試驗(yàn)過(guò)程中,用同軸的氬氣流進(jìn)行保護(hù)。
表5 正交試驗(yàn)表及硬度測(cè)試
Table 1 Orthogonal experiment table and test of micro-hardness