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钢结构防腐工作浅析

要 钢结构被腐蚀造成的危害,危及到整个结构的安全运行。腐蚀引起的后果非常严重,特别是承受较大应力的钢结构和焊接钢结构,受应力的作用,腐蚀速度大大的加快,即所谓的应力腐蚀。由于腐蚀造成的意外事故引起的停产、停工带来的间接经济损失,有时会远远超过直接经济损失。重视和加强钢结构的防腐问题的研究至关重要,它关系到我国的经济发展。
关键词:钢结构,腐蚀特点,防腐措施
1 引言
近年来,随着我国经济的发展,钢材的应用越来越广泛。很多工厂的厂房、大型展馆等设施越来越多的采用钢结构做为主体材料。钢结构以其高强度轻质量、抗震性能好、施工简单、工期短等优点,越来越收到人们的关注。但钢结构具有易腐蚀的缺点,全国钢产量中的30%左右被各种腐蚀消耗掉,给国家和企业造成巨大的损失并带来一定的安全隐患。所以,加强钢结构防腐研究,对国民经济具有重要的现实意义。
我根据近期所做的“某炼厂发电厂钢结构防腐工程”对钢结构的防腐做了一定的研究,并通过这次研究,把得到的经验进行总结。针对钢结构的防腐、涂装的规定、钢结构的应用范围、钢结构的安装要点和腐蚀特点做简单的介绍,希望对以后类似的钢结构建筑能有所帮助。
2 钢结构简介
2.1 什么是钢结构
所谓钢结构是“由钢板、型钢、冷弯薄壁型钢等通过焊接或螺栓连接所组成的结构”,是近年来大型工厂和展馆的主要采用的建筑类型[1]。
2.2 钢结构对防腐和涂装的安装要求
做钢结构的防腐处理和涂装要全面考虑结构的环境腐蚀条件、维护条件和构建整体的使用寿命,同时还要考虑施工条件和工程造价等方面的因素。根据钢材表面的原始锈蚀等级确定除锈方法涂料与涂装的要求和涂装施工的质量检验要求等。
2.3钢结构防腐的作用机理
钢结构防腐,大多数情况下采取“REMAKE金属基自修复系统进行修复”。REMAKE能够阻止金属基材的电化学腐蚀,能把金属基表面的铁锈转化为致密的氧化膜形成钢板的第一道防线。然后利用牺牲活性高的金属阳极保护钢结构,阻止基材的继续氧化,形成防腐的第二道防线[2]。
钢结构表面的隔离涂料具有较好的隔离作用,起到金属基材与外界的阻隔作用,防止发生腐蚀。
金属基自修复底面涂料层,起到防止REMAKE表面隔离涂料层由于金属基材的氧化而出现剥落,同时隔离涂料层也降低了底面涂料层中活性金属元素的消耗,避免了氧化膜被破坏的可能,起到对金属基材的长期保护。
3 钢结构的腐蚀特点及危害
3.1钢结构的腐蚀特点
第一、大型钢结构容易受工业大气和海洋大气的腐蚀,在自然环境中的钢结构受雨雪、风霜、阳光、温度和湿度的影响,大气中的水分和氧是造成户外钢结构腐蚀的主要原因,易引起电化学腐蚀。
第二、大型钢结构常用的防腐方法是在钢结构表面喷锌或喷铝,形成长期防腐结构,或者采用重防腐涂料涂装防腐。是利用金属锌、铝具有强耐腐蚀的特性。
3.2钢结构的腐蚀危害
3.2.1腐蚀的危害性
腐蚀对钢结构造成的危害是一种不均匀的破坏。一般情况损坏多发生在阳极表面,如果出现腐蚀坑,就会向钢结构的纵深发展。腐蚀坑的底部位置是小阳极,而暴露在空气中的金属部分是大阴极,由于阳极的表面积小,电流密度大,产生腐蚀的速度快。由于腐蚀坑底部缺氧形成酸化,产生自催化作用,使腐蚀向坑底纵深发展的速加快。从而引起应力的集中,使腐蚀坑底部电位变负,进一步加快腐蚀速度。这种连锁反应的应力腐蚀,又引起钢材抗冷脆性能的下降,钢结构在没有明显变形的情况下,会突然发生脆性断裂。所以,钢结构要重视环境采取必要的防护措施,防止锈蚀速度的加快[3]。如果忽视日常的保养维护,同样会产生严重锈蚀,产生钢结构的安全隐患。
钢结构被腐蚀造成的危害,危及到整个结构的安全运行。腐蚀引起的后果非常严重,特别是承受较大应力的钢结构和焊接钢结构,受应力的作用,腐蚀速度大大的加快,即所谓的应力腐蚀。由于腐蚀造成的意外事故引起的停产、停工带来的间接经济损失,有时会远远超过直接经济损失。
由于钢结构的腐蚀给世界各国造成巨大的经济损失。据权威机构的统计,目前,我国2013年,钢结构腐蚀造成的损失高达2.2万亿元人民币左右,约占国民生产总值的4%,全世界每年由于钢结构腐蚀而造成七千亿美元以上的经济损失。因此,重视和加强钢结构的防腐问题的研究至关重要,它关系到我国的经济发展。
钢材的腐蚀属于电化学反应过程,腐蚀的速度受湿度、温度、环境及有害介质的影响,湿度是造成腐蚀的—个主要因素。
3.2.2水引起涂膜的起泡脱落
通过机械或化学处理的钢材表面接触到空气时,生成一层氧化膜。厚度在1 mm~3 mm之间,该氧化膜以三价状态存在。当钢处在湿度大的环境或水中,
由于钢材表面在涂刷有机涂料时,表面存在的缝隙和微小空穴,金属与有机涂膜之间存在非粘结处,水分通过涂膜中的毛细管、孔隙或扩散作用,通过涂膜迁移到金属底材表面,聚积在非粘结处,当水压达到一定值时下涂膜就会起泡。随着水分聚集的增多,压力逐渐增大,在涂膜和金属的粘结处产生剥离力,积聚水向侧面扩展引起更大面积失去粘结。通常情况下,相对湿度在(65%——80%)时,粘结力开始下降,当湿度达到90%时,粘结力就迅速降低[4]。
3.2.3漆膜中溶剂引起的起泡脱落


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