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腐蝕和噴鋅防腐的機理
【四平本溪鋼結(jié)構(gòu)噴鋅防腐公司】
鋼鐵發(fā)生腐蝕是受外部介質(zhì)的化學(xué)作用或電化學(xué)作用而造成的。鋼閘門所接觸的水是導(dǎo)電的，腐蝕基本屬于電化學(xué)腐蝕。
噴鍍鋅是鋅絲在高溫火焰中熔化，用壓縮空氣將熔化了的鋅吹成霧微粒，高速噴射到經(jīng)過除銹的構(gòu)件表面。霧狀微粒在噴射過程中受空氣冷卻，處于半熔融狀態(tài)，堆積到構(gòu)件表后面，立即變形收縮，緊緊地嵌附在經(jīng)過除銹、比較粗糙的鋼鐵表面，形成鍍層。
鋅噴鍍在鋼閘門表面，二者有良好的接觸，介質(zhì)水把它們連通形成腐蝕電池，電位較低的陽極鋅受到腐蝕，電位較高的陰極鋼閘門以鋅熔解產(chǎn)生的保護電流來制止鋼閘門的腐蝕，起到犧牲陽極保護陰極的作用。鋅鍍層的另一個作用是象涂料一樣覆蓋在鋼閘門表面，將鋼閘門與水、空氣隔離開來。故鋅鍍層對鋼閘門有雙重的保護作用。
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２施工工藝
水工鋼閘門噴涂鋅、涂漆的一般工藝流程是：
噴砂除銹→質(zhì)量檢查→噴涂鋅→質(zhì)量檢查→涂料封閉→質(zhì)量檢查
２．１噴砂機械的組織程序
２．２噴鋅機械的組織程序
噴鋅機械的組織程序如圖２。
噴鋅操作時三氣壓力控制如下：空壓機氣壓為６．０～６．５×１０５Ｐａ，氣壓變幅０．５×１０５Ｐａ。儲氣缸氣壓為４．５～５．５×１０５Ｐａ；乙炔發(fā)生器壓力為０．６～０．８×１０５Ｐａ，乙炔調(diào)壓表壓力為０．５～０．５５×１０５Ｐａ；氧氣調(diào)節(jié)器壓力為３．０～３．２×１０５Ｐａ。
２．４對鋅絲和三氣的要求
【】
２．４．１鋅絲
為了提高鋅涂層對鋼閘門的犧牲陽極保護陰極的作用，延長涂層壽命，應(yīng)盡量保證鋅涂層有較高的純度。以１號鋅或特號電解鋅為優(yōu)。一般鋅塊必須是３號鋅以上，才符合加工鋅絲工藝的要求。
由于鋅的硬度（布氏２４）與熔點（４１９℃）都較低，為提高噴涂工效，鋅絲直徑以３ｍｍ為宜，要求鋅絲粗細均勻，表面光潔，無油污、無腐蝕、無毛刺、無折痕。經(jīng)多次取樣測試３ｍｍ直徑的鋅絲每米５０±０．１ｇ，因此，１ｋｇ鋅絲長２０ｍ。
２．４．２三氣
氧氣、乙炔氣和壓縮空氣是金屬鋅熔融、霧化、噴射質(zhì)量優(yōu)劣的決定因素，因此，對三氣有一定的要求：
（１）空氣：壓縮空氣除推動鋅絲前進外，還使鋅絲熔融的部分形成一錐形霧束噴射到閘門上，其壓力對涂層與結(jié)構(gòu)面的粘結(jié)力和鋅涂層的密實性（孔隙度）有直接影響，特別是在露天施工，常受環(huán)境與結(jié)構(gòu)形狀的限制，更需壓力較大的壓縮空氣，以彌補上述不利因素。要求空壓機工作壓力≥６．０×１０５Ｐａ，氣壓變幅小于０．５×１０５Ｐａ。在噴涂過程中，空氣壓力應(yīng)控制在４．５～５．０×１０５Ｐａ。含有油霧的溫?zé)釅嚎s空氣必須經(jīng)過冷卻和濾清，保證空氣清潔干燥，油水分離干凈，氣壓基本穩(wěn)定，滿足噴槍耗風(fēng)量的要求，以增強鋅涂層對鋼閘門表面的粘結(jié)強度。
（２）乙炔：在噴涂過程中，為保持介于中性與偏碳化的火焰，乙炔系統(tǒng)必須供應(yīng)一定數(shù)量、壓力穩(wěn)定的乙炔氣。，乙炔發(fā)生器擔(dān)負著生產(chǎn)乙炔氣的任務(wù)。在乙炔發(fā)生器內(nèi)使水與電石（碳化鈣）作用生成乙炔氣，反應(yīng)方程式如下：
電石根據(jù)發(fā)氣量分為４級，為了提高發(fā)氣效率與質(zhì)量，宜選用一級、二級電石。在安裝乙炔系統(tǒng)的設(shè)備、管路、閥門時，不允許使用含銅超過７０％的銅合金，這是因為銅與乙炔長期作用，會生成具有易爆的乙炔銅。因此，乙炔表也不能用普通壓力表代替。
（３）氧氣：氧氣按其純度可分兩級。一級的含氧量為９９．２％，二級的含氧量為９８．５％，宜選用較高的含氧量。
３施工五因素的優(yōu)選
影響噴涂鋅質(zhì)量因素很多，其中“三氣”的比例、噴槍的角度和噴距五個因素最為重要。“正交試驗法”是研究與處理多因素試驗的一種科學(xué)方法，它在實際經(jīng)驗與理論認識的基礎(chǔ)上利用一種現(xiàn)成的、規(guī)格化的表式——“正交表”科學(xué)地挑選試驗條件，通過試驗找到最優(yōu)或較優(yōu)的生產(chǎn)方案。
考慮噴槍角度、噴距、氧氣壓、乙快壓、空氣壓五種因素，可確定三氣壓力控制為：
這樣既能增加金屬微粒對結(jié)構(gòu)表面的沖擊力量，又可避免點蝕凹處漏噴和不均勻現(xiàn)象的發(fā)生，從而得到結(jié)構(gòu)緊密，粘結(jié)力強的鋅涂層。
在特定的基體上按優(yōu)選的五因素制備一些鋅膜，用顯微閱讀器（放大１０倍，只可測直孔）觀察，一層鋅膜普遍存在針孔，且分布很不均勻。而二層、三層鋅膜則觀察不到針孔。因此噴鋅一層是不行的，一般部位噴鋅二層，重要部位最好噴鋅三層。每層噴鋅實測厚度０．１～０．１３ｍｍ，約為計算厚度的１．５倍。
４涂料選擇及涂裝工藝
噴鋅工序完成后，需對面層進行涂漆保護處理，見表１。對常年擋水的迎水面，采用環(huán)氧瀝青漆涂刷；對暴露在大氣中的背水面，可采用氧化橡膠漆和鋁粉漆聯(lián)合涂刷。
注：Ｈ３６～１、Ｈ３６～２為環(huán)氧瀝青漆；
Ａ１６為氧化橡膠漆，Ａｃ～１５為鋁粉漆。
涂刷時上下左右都用手腕動作，當(dāng)幅度大時可用手臂和身體移動來配合，漆刷蘸漆時，刷毛浸漆部分不要多于毛長的２燉３，并在漆缸內(nèi)壁輕輕拍打，這樣可以調(diào)整刷上的漆量。涂刷操作一般先上后下，先左后右，先難后易，依次刷勻，復(fù)雜部位應(yīng)特別仔細，如鉚釘、螺栓、型鋼的邊緣、銹坑、麻點、夾縫處應(yīng)少蘸漆，多搓揉或豎起刷毛戳涂，防止漏涂、流掛和漆膜下留有氣泡。當(dāng)涂完一小塊面積后，應(yīng)立即仔細觀察涂層有無毛病，要在涂層未干前及時發(fā)現(xiàn)、處理。
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