摘要：针对水工钢结构水闸门所处的恶劣腐蚀环境，分析了影响其腐蚀的主要因素，并对钢结构水闸常用的几种防腐方法进行了比较分析。由于弧叶涂层复合涂层使用寿命长达30年以上，防腐寿命长、涂层结合强度高、免维护等特点，使其成为钢结构水闸防腐的首选技术方案。
文章还列举了国内外钢结构水闸门热喷涂防腐的应用实例和相关标准，并对加强钢结构长期防腐的立法、推广和应用提出了自己的意见。 。
▍简介
钢结构水闸门是水电站、水库、水闸、船闸等水工建筑物控制水位的重要部件。它必须长期淹没在水下。打开和关闭时频繁地干湿交替，并被高速水流，特别是水冲走。线路部分受水、阳光和水生生物的影响，也受到水浪、泥沙、冰等漂浮物的侵蚀。钢材极易腐蚀，使钢闸门的承载能力明显降低，严重影响水利工程的安全。
有的采用油漆进行保护，一般使用3至5年就失效，效率低，维护成本高。例如，沿海的一座挡潮闸门被海水严重腐蚀，导致整个闸体失去稳定性而损坏钢结构油漆喷涂工艺，导致无法继续运行。
又如，1958年云南吕良乡大坝弧形闸门投入运行后，采用油漆防腐。最初每五年绘制一次。此后，防腐期越来越短。每两年一次，腐蚀严重，需要更换部分零件。葛洲坝发电厂一期工程于1981年投入运行，金属结构经过涂漆防腐处理。三年后，一期工程的大门和废物架普遍被腐蚀。
腐蚀不仅影响结构的安全运行，而且要消耗大量的人力、物力、财力进行防腐工作。据一些水闸工程统计，每年用于闸门防腐的资金约占每年维护费用的一半。同时还需要调动大量的劳动力进行除锈、油漆或喷涂等工作。因此，为了有效控制钢材的腐蚀，延长钢闸门的使用寿命，保证完整性和安全性。在水利水电工程中，钢闸门的长期防腐问题引起了广泛关注。
▍钢结构水闸的腐蚀环境及影响腐蚀的因素
钢结构水闸门的腐蚀环境
水利水电工程中的一些钢结构水闸及钢结构长期浸泡在各种水质（海水、淡水、工业废水等）中；有的因水位变化或闸门启闭而经常处于干湿交替的环境中：有的还受到高速水流的冲击和泥沙、漂浮物、冰的摩擦；位于水面或水面以上的部件也受到潮湿气氛的水蒸发和溅水雾的影响；在大气中工作的结构也会受到阳光、空气的影响。由于液压闸门的工作环境恶劣，影响因素较多，因此我们有必要对腐蚀因素进行分析。
腐蚀因素
⑴气候因素：钢结构水闸的水上部分由于日晒、雨淋、潮湿大气等的影响，容易受到腐蚀。
⑵钢结构表面状况：粗糙度、机械损伤、孔洞、焊接缺陷、间隙等对腐蚀影响很大。
⑶应力和变形：应力和变形越大，腐蚀越大。
⑷水质：淡水含盐量低，其化学成分和污染情况不同，闸门的腐蚀情况也不同；海水含盐量高，导电性好。海水中含有大量的氯离子，对钢铁有很强的腐蚀性。钢闸门在海水中的腐蚀比在淡水中更为严重。
⑸水流速度：钢制闸门受到水流和水中夹带的泥沙等磨料颗粒的高速冲击，对金属表面造成侵蚀和磨损；同时，水的流动加剧了极化，使腐蚀产物更容易随水流从结构表面冲走。远离会加速腐蚀，因此经常打开放水的闸门比长期关闭的闸门腐蚀更严重。
⑹ 杂散电流：焊接操作或外加电流阴极保护可能会产生杂散电流。由于杂散电流的影响，杂散结构的阳极区域常常会出现不同程度的腐蚀。杂散电流越大，腐蚀越严重。这种腐蚀的后果非常严重但尚未引起足够的重视。
⑺水生生物：钢结构水闸门上常见的生物腐蚀多为点状腐蚀坑，有时呈片状相连，坑深可达2.5mm。
⑻电偶腐蚀：不同材质的整个钢结构水闸及相关零件在潮湿的环境和介质中形成异种金属连接，产生严重的电偶腐蚀。
钢结构水闸常用防腐解决方案
钢结构水闸常用的防腐方法中，工程中最常用的防腐方法是涂层防腐和电化学保护。钢结构水闸常用的涂层防腐方法主要有涂层防腐和喷涂防腐。
注：电化学防护在其他行业中应用广泛，但在水工金属结构中应用较少。这是因为：淡水中电解质很少，牺牲阳极的作用不明显；水工金属结构受条件限制，必须采用外加电流保护。管理上有困难，没有晋升条件。
由于水工钢结构水闸门腐蚀环境恶劣，在上述防腐方法中，采用电弧喷涂金属涂层加密封层的防腐方法。由于涂层与钢基体结合强度高，防腐寿命长（可达30年以上）。 ），维护量小，经济实惠，具有诸多优点，是钢闸门的防腐解决方案。近年来，电弧喷涂长效防腐技术日益成为国际上钢结构件的主流防腐技术，并越来越多地应用于许多工程实践中。
▍国内外长效热喷涂防腐技术在钢结构水闸上的成功应用实例
法国的典型例子
1922年，巴黎附近的圣但尼运河的闸门被喷涂了一层锌保护层。 1954年（32年前）的一次检查发现，涂层已被腐蚀，但钢基体仍然完好无损。
1945年，巴黎圣马丁运河的第一个船闸被喷锌以防止腐蚀。 1952年，第二把锁也喷了锌，并涂了密封漆，以防腐蚀。
1949年，大奥斯河上的桑布鲁贝克斯门喷铝防腐。 1969年（20年）检查发现漆膜已退化，于是重新涂底漆和两层外漆； 1972年（23年）检查发现金属涂层和漆膜保持良好。
1957年，法国兰斯潮汐发电站的调水闸门喷锌并涂两层封闭漆和一层面漆防腐。
1972年，巴黎圣马丁运河上的一座船闸被喷锌并涂上密封漆以防止腐蚀。
来自英国的典型例子
1952年，某造纸厂的三孔大门喷锌防腐，然后用油漆密封。 1964年才重新粉刷过一次。1977年，经过25年的保护，镀锌层表面依然完好。
林肯郡波士顿威瑟姆河上的三座大型钢制船闸采用电弧喷涂铝来防止腐蚀。
美国的典型例子
1939年，密西西比河第15大坝喷锌防腐蚀；
1952 年，小帕克斯顿一家造纸厂的一系列大门被喷锌和油漆密封。 1962年，仅漆膜变薄，金属镀层完好。 1977年（20年），在另一幅画中发现了金属涂层。状况仍然良好。
1979 年，贝德福德附近金希尔兹的卡斯尔米尔河上的一座船闸，喷上了铝并用油漆密封。诺福克郡韦尔斯海滨度假胜地的水闸采用电弧喷涂铝材进行防腐处理。
中国典型事例
1985年，长江葛洲坝大型闸门采用喷锌、油漆密封，防止腐蚀。 1986年，黄河龙羊峡大闸门采用喷铝、油漆密封，防止腐蚀。此外，江苏三河闸门管理处采用热喷涂技术，对大型钢闸门进行大面积喷锌，并添加一层氯化橡胶铝粉涂料；山东德州水利局对大型钢闸门进行了大面积铝材喷涂，并加了一层铝粉漆。两层沥青漆大大提高了钢闸门的耐腐蚀性能。使用16年后，涂层状况良好，预期寿命30年以上钢结构油漆喷涂工艺，比原漆涂层延长6至10倍。
热喷涂特别是电弧喷涂技术在国外已得到广泛应用。实践证明，电弧喷涂长效防腐技术是永久性大型钢结构的防腐选择。我国也逐渐开始大批量应用电弧喷涂长效防腐技术来保护大型水工钢结构。
▍钢闸门热喷涂长期防腐应用相关标准
①JYJ230-88海港工程钢结构防腐技术规定热喷涂是钢结构件指定的防腐方法之一。
②AWS C2.2-67（美国焊接学会标准）认为，在海水介质中应喷铝防腐，在淡水介质中应喷锌防腐。
③ISO/DIS14713（1996）钢结构防腐-金属涂层-指南：在受水环境、高湿度和盐雾腐蚀的钢结构上喷锌、铝可提供20年以上的防护。
④SL 105（中国水利部标准）水工金属结构防腐规范：闸门等水工金属结构采用喷锌、喷铝，可长期防腐。
其中，AWS和ISO是国际知名标准，使用时间较长，得到广泛认可。在一些防腐规范和标准中，我国还需要进一步强化防腐要求的水平，使我国更多重要的钢结构工程能够得到更长期有效的保护。
▍结论
针对钢结构水闸门恶劣的腐蚀环境，各种防腐方法各有优缺点，但总的来说，电弧喷涂铝或锌加上封闭式复合防护涂层与现有的其他方法相比，技术先进、效果显着。防腐方法。该涂料防腐寿命长，30年内无需任何防腐维护，可现场施工，年均防腐费用最低，经济合理。是钢结构水闸等水工金属结构防腐的首选解决方案。
国内外长期以来采用热喷涂铝或锌来保护钢结构水闸，其成功的应用经验充分证明了这一点。国内关于钢结构长期防腐的立法仍需加强，电弧喷涂长期防腐技术持续大力推广。
