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大型鋼結(jié)構(gòu)如橋梁、電視塔、高壓結(jié)鐵塔、避雷針鐵塔、海上燈塔、大型水庫(kù)閘、供水塔、海上采油設(shè)施、罐車、球罐、貯槽、油箱、碳化塔、換熱器、煙囪、集裝箱、艦船船體、海上平臺(tái)鋼結(jié)構(gòu)等,都是長(zhǎng)期處于海洋大氣、工業(yè)大氣腐蝕環(huán)境下。
若要鋼結(jié)構(gòu)建(構(gòu))筑物長(zhǎng)期使用,且不進(jìn)行大面積的維修,較佳的防護(hù)方法為長(zhǎng)效涂層防護(hù),使用壽命可達(dá)20~30年,維修費(fèi)用較少,并可獲得明顯的經(jīng)濟(jì)效益。在鋼結(jié)構(gòu)的實(shí)際應(yīng)用過程中,由于腐蝕問題危及到鋼結(jié)構(gòu)的安全,引起的災(zāi)難性事故屢見不鮮,所以做好鋼結(jié)構(gòu)的防腐工作尤為必要。常見的幾種鋼結(jié)構(gòu)防腐方法有:
一、使用耐候鋼
耐腐蝕性能優(yōu)于一般結(jié)構(gòu)用鋼的鋼材稱為耐候鋼,一般含有磷、銅、鎳、鉻、鈦等金屬,使金屬表面形成保護(hù)層,以提高耐腐蝕性,其低溫沖擊韌性也比一般的鋼結(jié)構(gòu)要好。
二、熱浸鋅防腐法
熱浸鋅是將除銹后的鋼構(gòu)件浸入600℃左右高溫融化的鋅液中,使鋼構(gòu)件表面附著鋅層,5mm以下的薄板,其鋅層厚度小于65μm,對(duì)于較厚的薄板,其鋅層厚度應(yīng)不小于86μm,以此來(lái)達(dá)到防腐蝕的目的。
熱浸鋅防腐法的優(yōu)點(diǎn)是耐久年限長(zhǎng),生產(chǎn)工業(yè)化程度高,質(zhì)量穩(wěn)定。因而被大量用于受大氣腐蝕較嚴(yán)重且不易維修的室外鋼結(jié)構(gòu)中。如大量輸電塔、通訊塔等,以及近年來(lái)大量出現(xiàn)的輕鋼結(jié)構(gòu)體系中的壓型鋼板等。
三、熱噴涂鋁(鋅)復(fù)合涂層
這種方法與熱浸鋅防腐蝕效果相當(dāng)。具體做法是先對(duì)鋼構(gòu)件表面作噴砂除銹,使其表面露出金屬光澤并打毛。再用熱噴涂設(shè)備的熱源(乙炔—氧燃燒火焰、電弧、等離子弧等)將不斷送出的鋁(鋅)絲融化,并用壓縮空氣吹附到鋼構(gòu)件表面,以形成蜂窩狀的鋁(鋅)噴涂層(厚度約80~100μm),之后用環(huán)氧樹脂或氯丁橡膠漆等涂料填充毛細(xì)孔,以形成復(fù)合涂層。
這種工藝的優(yōu)點(diǎn)是對(duì)構(gòu)件尺寸適應(yīng)性強(qiáng),構(gòu)件形狀尺寸幾乎不受限制。與熱浸鋅相比,這種方法的工業(yè)化程度較低,噴砂噴鋁(鋅)的勞動(dòng)強(qiáng)度大。
四、涂層法
涂層法防腐蝕性一般不如長(zhǎng)效防腐蝕方法,用于室內(nèi)鋼結(jié)構(gòu)或相對(duì)易于維護(hù)的室外鋼結(jié)構(gòu)較多。其一次成本低,但用于戶外時(shí)的維護(hù)成本則較高。
涂層法的施工首先需要除銹,優(yōu)質(zhì)的涂層依賴于完全的除銹。質(zhì)量要求高的涂層一般多用噴砂噴丸除銹,除去所有的銹跡和油污。涂層的選擇還要考慮周圍的環(huán)境,不同的涂層對(duì)不同的腐蝕條件有不同的耐受性。
五、陰級(jí)保護(hù)法
陰極保護(hù)法又稱犧牲陽(yáng)極保護(hù)法,是以還原性強(qiáng)的金屬為保護(hù)極,與被保護(hù)金屬連接而構(gòu)成一次電池的防止金屬腐蝕的方法,還原性強(qiáng)的金屬作為負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)而被消耗,被保護(hù)的金屬作為正極可以避免腐蝕。
在鋼結(jié)構(gòu)表面附加較活潑的金屬,以此來(lái)保護(hù)鋼材不受腐蝕,常用于水下或地下鋼結(jié)構(gòu)。
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