扬州市勘测设计研究院有限公司225007
摘要：水利水电工程中存在着大量的金属结构，这部分金属都常年暴露在空气与水分环境中，经常会遇到一些极端天气或者恶劣的天气，这就会导致水工金属结构建筑或工程造成一定程度的腐蚀。行业工作者们对金属结构防腐进行了大量的探索，其中涂层-牺牲阳极联合保护技术应用于水工金属结构的防腐工作中发挥了重要防护效果。本文在阐述涂层-牺牲阳极联合保护工作原理，对其在水工金属结构防腐中的应用进行了分析，结合工程实例进行了验证，旨在提供一定的参考与借鉴。
关键词：涂层-牺牲阳极；联合保护；水工；金属结构防腐
1涂层-牺牲阳极联合保护工作原理
在被保护的金属结构上焊接（或用螺钉固定）一种电位较低的材料，如镁、铝、锌合金等形成阳极，金属结构成为阴极，在水下或地下，两种金属之间的电位差产生一定强度的电流（不需另接直流电源），金属结构作为阴极而得到保护，达到停止或减缓腐蚀的目的；镜铝、锌合金为阳极被逐渐腐蚀消耗，所以称此种方法为“牺牲阳极”保护方法与此同时，在金属结构表面再涂敷一层涂料，构成“涂层一牺牲阳极联合保护”，涂层的作用是：
（1）可减少阳极的消耗，延长阳极块的使用寿命，因为电能只消耗在裸露的钢铁表面上，从而降低了防腐的年使用费用。
（2）涂层表面的电阻增大，使电流遮蔽现象大大改善，保护电位分布均匀，使闸门各个角落都处于良好的保护状态。
（3）涂层加牺牲阳极保护能大大延长涂层的寿命，因为涂层破损处不腐蚀不生锈、体积不膨胀，不致出现把涂层鼓掉的现象。
综上所述，涂层起隔离腐蚀介质的作用，牺牲阳极起保护金属不受腐蚀的作用，“联合保护”把两者结合起来，使防腐效果更好，也更经流。
2涂层-牺牲阳极联合保护在水工金属结构防腐中的应用
涂层-牺牲阳极联合保护在水工金属结构防腐中现阶段被应用地相当广泛，在我国常用的涂层-牺牲阳极联合保护技术有以下几种方法：
2.1涂敷油漆方法
涂敷油漆保护法是我国现阶段使用最多的一种水工金属结构防腐措施和方法，因为这种方法具有见效快，投入成本低，而且技术要求较低，易于操作等优点，但是用这种方法对涂料的质地要求较高，它要将涂料敷在金属的表面，经过涂层薄膜对其金属达到一定程度的保护，使得金属与外界的介质隔离开来，通过小阳极和大阴极的不同变化来调配金属的涂层，达到良好的防腐蚀效果，因此这就需要在涂层方面要使得所使用的涂层具有一定的耐高温，耐腐蚀的特性，并且还可以防水，耐候性较高，这才可以保护金属涂层免受外界腐蚀。
2.2金属喷锌方法
金属喷锌方法对技术要求较高，也是水工金属防腐结构中又一重要的方法技术，它是通过一种牺牲阳极的保护方法，它需要对金属表面进行封存，要加强对金属结构的涂层结构，否则将失去牺牲阳极的保护作用，从而造成金属生锈，更甚至于发生金属腐蚀的现象。由于这种金属防腐技术应用范围较为狭窄，较为封闭，在我国使用仅仅局限在一些具有电解质溶液的水工金属结构防腐工程项目中，除此之外，对喷锌的技术方法也有相当高的要求，为了保护锌层的附着力，要对锌层的喷绘工作环境有非常严格的标准，而且这种技术也有非常大的缺点和不足，它的成本相对较高，并且对技术的研发要求非常高，通过这种锌层技术结构的覆盖，可以保证溶液中的电解质不被金属所吸收，保护电极防止被腐蚀，这种保护措施使得电解质溶液有着非常巨大的双重保护作用。
3应用实例分析
3.1防护工程概况
某水利工程其区域内共建有4座钢闸门挡潮闸，长年淹没在海水中，过去采用涂层防腐，效果较差，现采用“联合保护”，防腐效果好，造价低、管理方便具体配套方案有2种。
3.2涂层-牺牲阳极联合保护
（1）下闸门的防腐
涂层采用环氧煤沥青，两底四面，膜厚350-50μm。牺牲阳极采用锌阳极，使用年限按5a计，共用110支锌阳极（每支20kg）。经现场检查，所有闸门的涂层未见腐蚀，闸门、启吊钢丝绳、门轮、门轨也都保护良好在运行的6a当中，未再进行防腐维护，管理非常简单。
（2）上闸门的防腐
上闸门尺寸与下闸门相同，过去采用喷锌保护，封闭涂层采用氯化橡胶涂料，使用la即发现部分涂膜脱落，勉强工作了3a，现改用“联合保护”，用料与下闸门相同，至今运行情况良好。
（3）淡水介质中的防腐
使用某化纤厂冷凝器封头，采用“联合保护”后冷凝器使用淡水循环，所以采用镁阳极经6a运行，防腐效果很好，后更换了1次阳极。该厂原打算报废的50多个封头至今仍继续使用，节约了大量资金。
3.3涂层-牺牲阳极联合保护效果控制
对于水中和地下的金属结构，“联合保护”的确是一种效果好，也很经济的防腐措施。但有些闸门一部分曝露在大气中，一部分浸在水中，对于这类闸门应采取如下措施：
（1）暴露在大气的部分可选择涂层配套方案，如环氧富锌底漆、环氧云母氯化铁中间层，氯化橡胶或聚氨酯面漆，涂层厚度在300μm以上，8-10a再重刷1次面。也可参照桥梁、采油平台的涂层配套方案选用。
（2）水中部分采用“联合保护”，涂层采用环氧煤沥青，防腐漆膜厚度应在30μm以上，根据介质情况，选择相应的牺牲阳极材料应当指出，采用“联合保护”，必须进行科学设计和严格施工才能收到预期效果。
结语
综上所述，随着我国经济的不断发展，我国加强对水利工程建设等方面的重视和规划，水利工程是我国民生建筑工程中的一项重要组成部分，因此受到我国政府的高度重视。其中涂层一牺牲阳极联合保护是水工金属结构防腐中一项重要的技术研究和应用，在我国水工金属结构防腐中发挥着重要的作用，它关系着我国水利工程的整体效果和安全维护。本文重点阐述分析了涂层-牺牲阳极联合保护在水工金属结构防腐中的应用方法，对之后涂层-牺牲阳极联合保护在水工金属结构防腐中的应用具有重大的参考价值和借鉴意义
参考文献
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