近年来，随着国民经济的大幅度增长，火力发电项目建设步伐加快，钢结构或钢构件在工程中得到广泛应用。国内工程建设对钢结构或钢构件的防腐并不是特别重视，腐蚀已成为影响结构安全的重要因素。
腐蚀造成的经济损失也是一个惊人的数字，据国内5个行业的调查分析，每年因腐蚀造成的损失占国民经济的5%-6%。各国防腐专家普遍认为，合理应用防腐技术，将使因腐蚀造成的经济损失减少25%-30%。本文就腐蚀环境恶劣的火电厂露天钢结构的防腐进行探讨。
▍1.钢结构腐蚀分析
由于建筑结构暴露在大气中，其腐蚀主要为大气腐蚀。金属在大气中的腐蚀主要是金属表面形成的电解质液膜与空气中的去极化因子同时作用的结果。当电解质液膜存在时，阳极氧化反应使金属溶解，而阴极反应一般认为是氧还原反应。
Fe→Fe2e+2e- O2+2H2O+4e-→4HO
根据碳钢在大气中腐蚀的主要影响因素，得到腐蚀速率的经验计算公式：
M=0.484T+0.701W+0.075H+8.202S-0.022Y-52.67 式中：M——碳钢在大气中的腐蚀量，mg/(dm2·d)；
T——区域温度，℃；
W——区域湿度，%；
H——海盐颗粒物数量，mg/L；
S——SO2量，mg/(dm2·d)；
Y——降水量，毫米。
从以上可以看出，对于暴露在空气中的钢结构，与腐蚀有关的因素有空气温度、湿度、海盐颗粒物量(主要是氯离子腐蚀)和SO2量。
国内部分科研机构对碳钢和耐候钢进行8年自然暴露试验的数据如下（µm/a）：
从上表可以看出，海洋大气的腐蚀远大于内陆环境，南方潮湿环境的腐蚀大于北方干燥环境的腐蚀。试验验证了大气腐蚀损伤的性质和速率是由表面薄电解质膜的成分和性质决定的。一般认为，湿度（润湿时间）、SO2 和氯化物污染水平是大气腐蚀中最关键的因素。
按照国际标准化组织的腐蚀分类体系，ISO12944标准将腐蚀类型分为以下几类。
▍2.钢结构的防腐
2.1钢结构的有机涂层防腐
涂装层俗称“油漆涂敷层”，是应用最为广泛的一种防腐方式，20世纪50~60年代，我国涂料产量已达600万吨，在日本，涂装涂料占防腐领域的62%~63%，可见涂装涂料在钢结构的防腐中占有相当大的比重。
主要由有机高分子化合物构成的覆盖层统称为有机覆盖层，有机涂装覆盖层通过阻抗抑制、缺氧、阻止金属向环境放电、缓蚀技术达到防腐的目的。
阻抗抑制：涂层的作用就像一个离子过滤器，确保任何通过涂层连续区域到达金属表面的水在涂层-金属界面处具有足够高的阻抗，从而抑制阳极和阴极区域之间的电流迁移。
氧气缺乏：配方不当的涂层会阻止足够的氧气到达金属钢结构表面防腐喷涂，从而阻碍阴极反应。
防止金属向环境排放：阴极保护通过防止涂层中的金属向环境排放来保护金属底漆。为了达到这一效果，可以在金属表面涂上一层阳极金属涂层（通过锌保护钢结构）。涂层中的锌颗粒负载必须足够高，以确保连续电流能够通过涂层。如果电流能够从涂层连续排放到环境中，金属就可以得到保护。
缓蚀技术：缓蚀涂层通过改变界面环境来钝化或抑制钢结构构件的腐蚀，从而控制腐蚀。
有机涂层防腐体系采用上述一种或两种技术控制金属腐蚀。《钢结构设计手册》（第3版）中给出的涂料组合如红丹系列、氯化橡胶系列、氯磺化聚乙烯系列等钢结构表面防腐喷涂，多为阻抗抑制、缺氧、缓蚀的综合应用。环氧富锌底漆通过涂料中锌粒子的放电对金属基体进行保护，具有比较好的防护效果。
室外使用的耐候树脂覆盖层的耐久性按以下顺序增加：
油脂≤酚醛树脂≤醇酸树脂≤氯化橡胶≤丙烯酸树脂≤聚氨酯≤丙烯酸硅树脂≤氟树脂
各种树脂的耐久性及价格相对比较如下：
决定有机涂层覆盖层防腐寿命的因素有材料质量、涂层厚度、施工质量和使用环境等。一般影响涂层使用寿命的因素有以下几点：
可见，基体表面处理对涂层质量有很大影响，一般要求：
（1）基面应清洁，无油污、杂质、焊锡、表面平整、无毛刺。
（2）表面必须干燥、无水分，特别是经过酸洗或磷化预处理的基面，涂装前必须使表面完全干燥。
（3）不同基体表面的粗糙度要求不同。
2.2钢结构的无机非金属涂层防腐
主要由非金属元素氧化物或金属与非金属元素形成的氧化物构成的覆盖层统称为无机非金属覆盖层。无机非金属覆盖层具有耐热、耐腐蚀、绝缘性高等优点，但由于其脆性较大、冲击韧性较差，限制了其在建筑结构防腐方面的应用。
2.3 钢结构金属覆盖层的防腐
任何金属涂层都是通过一定的工艺方法将一种（或几种）金属牢固地附着于其他基体上，形成几十微米乃至几毫米的功能涂层。
钢结构的金属覆盖层多为锌及其合金，常用的工艺有电镀、热镀、喷涂、扩散和机械镀等。钢结构中也有用到铝及其合金，工艺有喷涂、热镀、扩散、包覆和大气沉积等。铝的耐蚀性比锌高得多，但其工艺性能不如锌覆盖层，特别是喷涂后，其韧性和与基体的结合能力较差，因此在建筑结构中很少采用。
火力发电工程中应用最广泛的金属覆盖层一般为输变电塔、空冷平台、户外平台格栅板等。近年来，由于沿海电厂腐蚀较重，一些工程也在户外露天钢结构中使用锌金属覆盖层。我国在20世纪50、60年代开始使用锌金属覆盖层，主要采用热喷、热浸工艺。近年来，随着技术的交流与进步，国外广泛应用的冷喷锌技术，在国内电力工程建设中也开始应用。
热喷涂工艺：利用不同的热源，将材料熔化、雾化，然后高速沉积在基体表面，形成一定厚度的金属附着层。
热喷涂的优点是适用范围广，可以进行大面积粘接和局部修复，工艺灵活，可在工厂或现场施工，厚度容易控制，方便与其他工艺形成复合功能覆盖层；缺点是与基层的结合强度有限，一般以机械结合为主，小面积喷涂不经济，且喷涂层孔隙率高，易产生点蚀。
热浸镀工艺：金属构件表面经前处理后浸入熔融的金属溶液中，熔融金属与构件表面形成一定的冶金界面并扩散形成金属镀层。热浸镀金属工艺一般分为溶剂法和氧化还原法（“森齐米尔法”），溶剂法又分为“湿法”和“干法”。
国内工厂生产过程中，一般结构件采用溶剂干法，而板材、钢带多采用氧化还原法。溶剂干法工艺流程为：脱脂—热水洗—酸洗—水洗—溶剂前处理—烘干—热浸镀—冷却或后处理—检验。其特点是金属覆盖层与基层结合好，防腐性能比热喷涂高。缺点是热浸金属覆盖层处理后构件变形，表面凹凸不平，处理尺寸受热浸槽影响，环保法规限制多。
热喷涂和热镀锌工艺均需在特定的温度条件下进行，能耗较大，对周围环境有影响，工艺成本较高，现场修复条件差。
冷喷锌工艺：通过涂装工艺在金属构件表面形成一层锌金属保护膜，具有阴极保护（阳极牺牲）作用。冷喷锌干膜中含纯锌96%以上，其腐蚀机理属于阴极保护电化学理论。冷喷锌涂层还具有良好的屏障保护作用，形成双重保护作用，使其具有优异的防腐性能。其特点是环境友好、涂层与基层附着力好、施工简便、维护方便、经济性好。
碳钢与锌的大气腐蚀速率比较：单位：μm/a
不同厚度热镀锌钢板耐大气腐蚀寿命：单位：a
▍3.火电厂露天钢结构防腐方案选择
3.1 选择防腐方案的原则
随着国民经济水平的不断提高，火电厂露天钢结构的防腐方案选择，应满足功能使用和寿命的要求，并遵循安全可靠、施工和维护方便、环境友好、经济合理的原则。
根据一般经验，各种防腐方法的单位面积成本按下列顺序增加：
缓蚀剂
