摘要： 艾辛庄枢纽长期在恶劣环境下运行，节制涵洞闸门锈蚀严重，应用喷锌加涂层技术对闸门进行防腐，有效地控制闸门钢板锈蚀程度，延长闸门的防腐年限，保证工程运行安全。
关键词： 闸门；防腐；喷砂除锈；喷锌；涂料封闭
0 引言
艾辛庄枢纽节制涵洞位于子牙河系滏阳河主槽，与滏阳新河主槽橡胶坝联合运用，调节上游洪水主要由滏阳新河下泄，滏阳河主要排泄滏阳河流域沥水。为了有效地控制钢闸门锈蚀，延长闸门的使用寿命，2010 年河北省水利厅批复资金对该闸门进行防腐处理。鉴于所处工作环境恶劣的情况，选择采用喷锌加涂层保护的防腐方法，该工艺具有涂层与钢铁基体结合强度高、可现场施工、防腐年限长、经济上节省等优点，是艾辛庄闸门防腐的最佳方案。
1 施工方法
采用喷锌加 IPN8710-1 系列互穿性涂料固化防腐，按《水工金属结构防腐规范》SL-105-95 执行。
①防腐原理：锌喷在钢闸门表面，介质水把它们连通形成腐蚀电池，锌镀层还可以象涂料一样覆盖在钢闸门表面，将钢闸门与水、空气隔离开来，对钢闸门有双重的保护作用。再选用 IPN8710-1 系列互穿性涂料进行封闭，能有效地抗酸碱，有很好的附着力、抗冲击力和防腐能力。②准备工作：节制涵洞共三孔闸门，闸门总面积 1310m2。该工程采取不拆除钢闸门露天施工，利用现有检修桥做平台，对闸门迎水面和背水面进行防腐处理，边梁外侧仍采用将钢闸门提出门槽后进行。工作门槽和检修门槽则采用一特制吊篮进行各道工序，止水压板以散件处理。雨、雾天停止工作，为防腐的顺利进行创造条件。③工艺流程：喷砂除锈→喷涂锌→涂刷 IPN8710-1 系列互穿性涂料。
2 主要设备
喷砂系统、喷锌系统、空气压缩机、鼓风机、储砂罐、高压胶管、耐磨喷头等。
3 安全防护
施工前应在交通桥上搭设栏杆，再用木板遮挡，防止在施工过程中砂粒溅出伤人。压力容器的生产厂家须持有关国家有关部门颁发的压力容器生产许可证。喷涂用的空气压缩机应清洁、干燥，压力不得小于 0.4MPa。喷涂工应穿戴防护用具，在其作业进行中呼吸用空气要净化处理。
4 喷砂除锈
4.1 材料筛选：砂料选用石英砂，要求颗粒坚硬、有棱角、干燥（含水量<2%）、无泥土及其他杂质；砂料粒径以0.5～1.5mm 为宜，筛选前须晒干，存储于棚内、室内。使用前要用钢丝筛筛分砂料，去除其中的杂质并用密度不同的钢丝筛把砂子分为粗料和细料，以备不同阶段使用。
4.2 工艺要求：喷砂除锈处理后钢闸门表面应达到GB8923 规定的除锈等级 Sa2.5 级，雨雾天不能施工。
①操作要点：喷砂前要清除设备表面上的杂质，用清洁剂去除油污，对轴孔等非喷砂部位应遮蔽保护。喷砂时喷枪嘴距离除锈部位表面 100～300mm，成 15～30 度角为宜，喷砂枪要做纵横线状移动。喷砂时应按先闸门端面后大平面顺序进行，在闸门边缘、梁尖角部位应适当延长喷砂时间，以保证除锈质量。喷砂施工应连续，钢闸门表面温度低于露点温度 3℃时不得施工。②质量控制：用于喷砂的压缩空气供气系统，应设有可靠的油水分离器，保证压缩空气干燥、无水、无油，压力控制在 0.4～0.6Mpa 范围内。喷砂处理后的表面要妥善保护，防止雨淋手摸。喷砂除锈后、进行下一道工序前，如遇下雨或其他造成闸门表面潮湿的情况时，要等环境符合要求后，用干燥的压缩空气吹干表面水分再施工；如须重新喷砂，不可降低磨料要求，以免降低粗糙度。喷砂时喷嘴不要长时间停留在某处，应避免零星作业，但也不能一次喷射面积过大，要考虑喷锌与喷砂工序间的时间间隔要求。对喷枪无法喷射的部位要采取人工除锈。表面粗糙度控制在 60-90μm 范围之内。
5 喷锌
5.1 环境控制：环境温度高于摄氏 5℃或闸门基体金属的温度至少比大气露点高摄氏 3℃。遇雨天、潮湿或雾霾天气，喷锌操作在露天下不能进行。
5.2 材料控制：锌丝直径以 3mm 为宜，含锌量须大于99.99%。锌丝表面要光洁、无腐蚀、无油污、无毛刺。压缩空气应清洁干燥，油水分离干净，气压基本稳定，满足喷枪耗风量的要求，以增强锌涂层对钢闸门表面的粘结强度。乙炔发生器生产的乙炔气体压力要稳定，乙炔表不能用普通压力表代替。选用一级氧气（含氧量在 99.2%以上）。
5.3 工艺要求：闸门表面通过喷砂处理后，应用干燥、无油的压缩空气清除浮尘和碎屑，清理后的表面不得用手触摸。喷涂前如发现闸门表面被污染或返锈，必须重新进行处理到原除锈等级。喷锌局部最小厚度 160μm。
①质量控制：喷锌前应检查闸门表面喷砂处理质量。
要重点控制喷枪的角度和喷距及“三气”（氧气、乙炔、压缩空气）压力；喷锌后金属表面应均匀，最小局部厚度不得低于 160μm。②操作要点：喷涂距离 100～200mm，喷射角度尽可能与基体表面成直角，不得小于 45°。喷枪移动速度，以一次喷涂厚度达到 25～80μm 为宜。各喷涂带之间应有不小于 1/3 的宽度重叠，厚度要尽可能均匀。喷涂时，各喷涂层之间的喷枪走向应相互垂直，交叉覆盖。涂层表面温度降到 70℃以下时，再进行下一层喷涂。
6 涂料封闭
IPN8710—1 系列是一种双组份涂料，使用时不加溶剂，反应固化成膜，涂层结构紧密，漆膜具有高韧性、低粘度、耐冲磨、耐腐蚀、耐老化、附着力强、渗透性强、不燃等性能。采用手工涂刷的方法，施工层数、厚度、间隔时间严格按照产品说明书执行。
6.1 环境控制：因为此次为露天作业，施工时应注意防尘和环境保护，还必须每日检测施工现场环境温度、湿度和闸门表面的温度，计算当日露点，做好施工记录。当空气相对湿度大于 85%、金属表面温度低于露点以上 3℃时不得施工。
6.2 涂料配比控制：严格按照产品说明进行配比。底漆中甲组分:乙组分=8:1，中间漆中甲组分:乙组分=4:1，面漆中甲组分:2C=1:9（质量比）。
6.3 工艺要求：喷锌工序质量检验合格后，应尽快涂刷IPN8710-1 系列涂料，间隔时间不超过 4 小时。封闭层第一层用的涂料应在稍稀释后再进行刷涂，以利于涂料渗入到喷锌层的孔隙中去，增强其附着力。①质量控制：每层涂刷时应对前一涂层进行外观检查。涂刷结束后，进行涂膜的外观检查，涂层表面必须均匀。要求 85%以上测点的厚度应达到设计厚度。没有达到厚度的测点，其最低厚度不低于设计厚度的 85%。②操作要点：涂刷操作一般先上后下，先左后右，先难后易，依次刷匀，复杂部位应特别仔细。当涂完一小块面积后，应立即仔细观察涂层有无毛病，要在涂层未干前及时发现、处理。涂刷过程中，应用湿膜测厚仪及时测定湿膜厚度，涂刷固化干燥后进行干膜厚度的测定。
7 结语
2010 年 11 月，艾辛庄闸门防腐处理工程顺利通过验收，经过两年的运行，所采用的喯锌加涂料封闭防腐效果良好。该技术具有防护寿命长、封闭性好、施工方便、维护量少等优点，对于长期处于水下工作、环境污染严重的钢闸门结构，采用喷锌加涂层技术是目前较有效的防腐措施，可在水利工程中更加广泛推广应用。
参考文献略
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