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腐蝕和噴鋅防腐的機理

【鲅魚圈鋼結構噴鋅防腐公司】

鋼鐵發生腐蝕是受外部介質的化學作用或電化學作用而造成的。鋼閘門所接觸的水是導電的，腐蝕基本屬于電化學腐蝕。

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，高速噴射到經過除銹的構件表面。霧狀微粒在噴射過程中受空氣冷卻，處于半熔融狀態，堆積到構件表后面，立即變形收縮，緊緊地嵌附在經過除銹、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→質量檢查→噴涂鋅→質量檢查→涂料封閉→質量檢查

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；乙炔發生器壓力為０．６～０．８×１０５Ｐａ，乙炔調壓表壓力為０．５～０．５５×１０５Ｐａ；氧氣調節器壓力為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。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、噴射質量優劣的決定因素，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，其壓力對涂層與結構面的粘結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，常受環境與結構形狀的限制，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，空氣壓力應控制在４．５～５．０×１０５Ｐａ。含有油霧的溫熱壓縮空氣必須經過冷卻和濾清，保證空氣清潔干燥，油水分離干凈，氣壓基本穩定，滿足噴槍耗風量的要求，以增強鋅涂層對鋼閘門表面的粘結強度。

（２）乙炔：在噴涂過程中，為保持介于中性與偏碳化的火焰，乙炔系統必須供應一定數量、壓力穩定的乙炔氣。，乙炔發生器擔負著生產乙炔氣的任務。在乙炔發生器內使水與電石（碳化鈣）作用生成乙炔氣，反應方程式如下：

電石根據發氣量分為４級，為了提高發氣效率與質量，宜選用一級、二級電石。在安裝乙炔系統的設備、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施工五因素的優選

影響噴涂鋅質量因素很多，其中“三氣”的比例、噴槍的角度和噴距五個因素最為重要�！罢�交試驗法”是研究與處理多因素試驗的一種科學方法，它在實際經驗與理論認識的基礎上利用一種現成的、規格化的表式——“正交表”科學地挑選試驗條件，通過試驗找到最優或較優的生產方案。

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構表面的沖擊力量，又可避免點蝕凹處漏噴和不均勻現象的發生，從而得到結構緊密，粘結力強的鋅涂層。

在特定的基體上按優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合涂刷。

注：Ｈ３６～１、Ｈ３６～２為環氧瀝青漆；

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，并在漆缸內壁輕輕拍打，這樣可以調整刷上的漆量。涂刷操作一般先上后下，先左后右，先難后易，依次刷勻，復雜部位應特別仔細，如鉚釘、螺栓、型鋼的邊緣、銹坑、麻點、夾縫處應少蘸漆，多搓揉或豎起刷毛戳涂，防止漏涂、流掛和漆膜下留有氣泡。當涂完一小塊面積后，應立即仔細觀察涂層有無毛病，要在涂層未干前及時發現、處理。