由于金属结构布置在户外、水下,特别是处于水面变化范围内的部分,工作条件差,锈蚀较普遍。金属结构产生锈蚀的原因,主要是结构本身的电化学性能不均匀、日光照射影响、高速水流冲刷、风浪冲击以及水中飘浮杂物、泥沙及冰凌对构件表面的磨损等的综合作用,从而损坏构件的原有防腐层。此时结构表面由于电位不均匀,形成许多腐蚀原电池,电位相对较负的为局部阳极,电位相对较正的为局部阴极,阳极区铁离子溶解于电介质,放出电子经基体跑向阴极区,在阴极表面被电介质中的溶解气或其他的极化物所夺取,生成氢氧离子,氢氧离子再与阳极溶解的铁离子结合,即生成铁的氢氧化合物(即铁锈),因此为化学腐蚀范畴 。
针对引起腐蚀的原因,防护上可以采取的措施有涂料防腐、金属喷镀防护层以及外加电流阴极保护与涂料的联合防腐等。
(1)涂料防腐。首先应彻底清除金属表面的铁锈,使徐料能与母材充分牢固地结合以提高防腐效果。由于各地区金属结构所接触的水质以及其它影响条件不完全一样,所以应按具体条件采用与其相适应的涂料,从而提高其使用周期。如果在构件除锈以后,先作一次磷化处理,再刷徐料,将可以增强徐料对母材的附着力而延长涂料使用寿命。
(2)金属喷镀保护层。喷镀保护层可以起隔水作用,并起牺牲阳极的阴极保护作用。金属喷镀材料可以是锌或铝,一般多采用锌,因为金属锌与钢铁有良好的电连接,当处在同一电介质中,由于锌的电化学活动性比铁要活泼,溶解于水(即牺牲)的电子向附近基体移动,距锌一定距离处,电子聚集到一定程度,构件钢铁即成为整体阴极而得到保护,锌则是阳极而消耗。在锌喷镀后的外层仍可采用涂料而达到进一步增强其保护的作用。
(3)外加电流阴极保护。根据化学腐蚀原理,采取外加直流电源,正极通入专设的辅助阳极,负极连接金属构件,即形成阴极保护系统,通过调节保护电流。可以使构件上的许多腐蚀原电池的腐蚀电流抵消,使构件成为一个整体阴极而得到完全保护,达到防上腐蚀目的。采用外加电流阴极保护与涂料联合保护,可以使涂料不易受破坏,并可使电流保护降到较低值,达到经济与长效的目的。2100433B