１大气腐蚀环境下钢结构
火力发电站使用的燃料有重油和煤炭等，在运行过程中，会释放出大量硫化物等腐蚀性气体，与空气中的水汽或雨水相结合形成酸性溶液。煤灰在钢结构上面的沉积，会形成电解质，加速钢结构的电化学腐蚀。因此，火力发电站的防腐蚀问题就成为了生产与维护的重要内容之一。火电厂中，处于大气腐蚀环境下的钢结构主要涉及到：锅炉钢结构；主厂房钢结构；输煤系统：卸煤机、堆取料机、吊机和输煤栈桥；管道外壁；储罐外壁。这些大气环境下的腐蚀等级，由于处于火电厂的腐蚀环境中，根据国际标准ＩＳＯ１２９４４－２《钢结构的防腐蚀涂料系统的腐蚀保护》，可以确定为高等级的环境Ｃ４级别，按照长效防腐１５年以上的要求，可以采用的长效防腐蚀涂料系统见表１。水性重防腐涂料系统，近年来已经在技术上得到了很好的发展，相应的涂料系统通过了相当苛刻的耐腐蚀试验测试，并在实践中得到了满意的效果，因此，这里除了介绍溶剂型涂料系统，还同时介绍了相应的水性重防腐涂料系统。溶剂型涂料系统的底漆可以采用环氧富锌底漆和无机富锌底漆两类。相比较之下，采用环氧富锌底漆时，施工性能要更好一些；采用无机富锌底漆时，要注意干膜厚度不能超过一定的范围（通常为１５０μｍ左右），否则会造成漆膜开裂；另外无机富锌底漆表面呈多孔状结构，覆涂后道中间漆时，需要采用雾喷／统喷的技巧，否则容易出现针孔气泡；溶剂性无机富锌底漆的固化要求较高的相对湿度ＲＨ６５％以上，在２３℃时，涂覆后道漆的时间要１６ｈ以上；环氧富锌底漆依靠固化剂固化，在２３℃时，只要２ｈ左右即可涂覆中间漆。水性重防腐涂料系统除了对环保和施工人员健康有益外，在钢结构加工制作过程中，无须回避周边的火工作业，并且漆膜干燥相当快，这就意味着可以加快涂覆过程，通常在１天之内可以完成３道涂料系统，这就为钢结构加工制作单位加快了制作过程，节省了大量的时间和金钱。
表１大气腐蚀环境下钢结构的长效防腐蚀涂料系统
涂装系统涂层涂料产品干膜厚度（μm）
溶剂型涂料系统底漆环氧富锌底漆７５中间漆环氧云铁中间漆１２５面漆丙烯酸聚氨酯面漆50
溶剂型涂料系统底漆无机富锌底漆７５中间漆环氧云铁中间漆１２５面漆丙烯酸聚氨酯面漆50
水性
涂料系统底漆水性环氧富锌底漆50 中间漆水性环氧涂料120 面漆水性丙烯酸面漆80
注：部位：锅炉钢结构、主厂房钢结构、输煤系统、管道和储罐外表面等；腐蚀等级：ＩＳＯ１２９４４－２Ｃ４；防腐蚀耐久性：＞１５年。
２储罐内壁
火电厂的储罐防腐蚀涂料系统，涉及到外壁和内壁两部分。储罐外壁的涂料系统可以参考大气环境下的防腐蚀涂料系统，见表１。电厂的储罐比较复杂，主要涉及有饮用水罐、消防水罐、消防过滤水罐、冷凝水、去离子水罐、燃油、去离子水补给系统罐等。其中冷凝水罐由不锈钢制成。火电厂储罐没有特别的腐蚀介质，可以采用的涂料系统有纯环氧树脂涂料和酚醛环氧涂料。用于饮用水罐内壁的涂料要求达到饮用水质的卫生标准；去离子水罐的涂料不能含有任何离子，以减少水对锅炉水冷壁以及蒸汽轮机的腐蚀；燃油储罐内壁，如果设计要求采用抗静电涂料，则必须按要求采用相应的抗静电涂料系统，无机富锌涂料由于锌粉为导电颜料，也可以作为燃油储罐内壁涂层使用。不同的储罐内壁防腐蚀涂料系统见表２。表２储罐内壁涂料系统
储罐类型内壁
涂料品种干膜厚度／μｍ
饮用水罐纯环氧涂料３×１００
酚醛环氧涂料2×125
去离子水及其补给水罐纯环氧涂料３×１００
纯环氧涂料2×125
消防水及其过滤水罐改性环氧厚浆漆150
改性环氧厚浆漆150
燃油储罐抗静电环氧涂料３×１００
无机硅酸锌涂料100
３循环水管
火电厂的循环水管也是严重的腐蚀部位，防腐蚀要求达到２０年。除了采用高性能防腐蚀涂料外，还结合了阴极保护措施。为了节约淡水资源，在滨海火电厂都采用海水作为冷却水使用。根据ＩＳＯ１２９４４－２，循环水管外壁属于Ｉｍ３埋地腐蚀环境，内壁属于Ｉｍ１淡水或Ｉｍ２海水腐蚀环境。循环水管中的防腐蚀涂料涂膜要求在海水中有优异的附着力，并且在长期管道通海水的情况下，涂膜保持其优良性能不脱落。涂膜具有极强的耐磨性能，以便能抵抗管道回填过程中所产生的摩擦和刮伤，涂膜良好的柔韧性能抵御施工过程中的冲击和碰撞，保证涂膜的完好。涂料系统要与阴极保护系统有良好的相容性。传统上管道采用的都是环氧煤沥青涂料，无溶剂涂料的施工对于喷漆设备和施工人员都有着非常高的要求，因此高固体分改性环氧涂料是较为合适的涂料产品，可以按照常规的施工方法和程序进行施工。高固体分改性环氧涂料在国外很多大型水电站的压力水管和火电厂的循环水管中有着成功的使用记录。循环水管防腐蚀涂料系统见表３、表４。
表３循环水管内壁防腐蚀涂料系统
涂层涂料产品干膜厚度／μｍ
底漆高固体分改性环氧涂料300
面漆高固体分改性环氧涂料300
注：部位：循环水管内壁；腐蚀等级：ＩＳＯ１２９４４－２Ｉｍ１，Ｉｍ２；防腐蚀耐久性：＞２０ａ
表４循环水管外壁防腐蚀涂料系统
涂层涂料产品干膜厚度／μｍ
第一道漆高固体分改性环氧涂料250
第二道漆高固体分改性环氧涂料250
注：部位：循环水管外壁；腐蚀等级：ＩＳＯ１２９４４－２Ｉｍ３；防腐蚀耐久性：＞２０ａ.
４高温和隔热部位
火电厂的碳钢管道会涉及到高温部位，需要使用耐高温涂料进行防护。新建火电厂的碳钢管道可能会涉及到不同的温度范围，可选用相应的耐高温涂料。化学固化类涂料，如环氧树脂涂料和聚氨酯涂料产品，最大可以耐１２０℃的高温，因此，在１２０℃以下，可以采用通常的防腐蚀涂料系统。需要注意的是丙烯酸聚氨酯面漆在１００℃以上，浅色的涂膜会发黄，不过这并不影响其防腐蚀性能。醇酸铝粉耐热漆以及有机硅酸改性的醇酸树脂漆可以耐２００℃的高温。保温隔热层内的涂料系统必须考虑这种情况，需要注意到一旦隔热层破损，里面就会积聚水汽，呈酸性的冷凝水是主要的腐蚀因素，采用耐热达２３０℃的酚
醛环氧树脂涂料。无机硅酸锌涂料可以耐４００℃的高温，因此，只要管道温度在４００℃以内，完全可以把无机硅酸锌底漆作为通用的防锈底漆，可以减少涂料品种的应用，这样除了设计方面的简便之外，更可以减轻实际加工和喷漆过程中的麻烦。因为大量的管道堆放在现场，在施工初期要很好地区分开不同介质不同温度范围，是很复杂的，施工人员同时要频繁地更换涂料品种和施工器具，实际作业比较麻烦。如果仅使用一种底漆，就可以大大简化工作程序和工作量。根据ＮＡＣＥ的研究，在氯化钠溶液中（７０～８０）℃，锌会发生极性逆转，这种情况下采用无机富锌底漆，反过来钢铁成了阳极去保护锌粉了。并且锌粉在酸性或碱性环境中，易于溶于温水环境，锌粉消耗了，也就失去了保护作用。为了避免这种情况发生，可以在无机富锌底漆表面罩１道有机硅铝粉漆。
在（５００～６００）℃的高温环境下，可以使用有机硅铝粉耐热涂料。漆膜厚度通常只有（２０～３０）μｍ，可以涂２道，但是不能涂的太厚，以免影响热传导性。不同温度范围以及隔热部位的涂料系统如表５所示。
表５高温隔热部位的涂料系统
温度范围／℃涂层涂料产品干膜厚度／μｍ
＜１２０（适用于没有隔热层的部位）底漆环氧富锌底漆７５中间漆环氧云铁中间漆１２５面漆丙烯酸聚氨酯面漆50
＜２３０底漆醇酸铝粉耐热漆３０
面漆醇酸铝粉耐热漆３０
＜２３０底漆酚醛环氧涂料100
面漆酚醛环氧涂料100
＜400 底漆无机富锌底漆75
面漆有机硅铝粉耐热漆25
＜600 底漆有机硅铝粉耐热漆25
面漆有机硅铝粉耐热漆25
５烟气脱硫系统
火力发电厂中使用的煤含有硫，在生产过程中产生二氧化硫，严重影响大气环境。迫于环境保护的压力，烟气脱硫（ＦＧＤ）已经是火电厂二氧化硫控制的主要手段。因此ＦＧＤ烟气脱硫装置在很多电厂中成为了必不可少的配套项目。为了保证烟气脱硫装置的长期正常运行，采用的防腐蚀材料有不锈钢、高合金复合钢板、橡胶以及玻璃鳞片衬层涂料等。采用涂料进行烟气脱硫装置的防腐蚀也是切实有效的方法。一般情况下，防腐蚀层的失效主要是树脂基体受到侵蚀，基体树脂首先产生失重、变色等情况，之后引起材料的鼓泡、分层、剥离或开裂等情况，最后导致防腐蚀层失效，尤其后者，由于渗透等因素，加速了具有腐蚀性的化学介质渗入到防护层的内部。因此在选择具有良好耐腐蚀性能树脂基体的同时，应采取有效的措施来减弱、减缓腐蚀介质或水蒸气的渗透作用。最好的涂料是使用耐化学性强，又具有耐温性能的乙烯酯玻璃鳞片涂料。乙烯酯树脂，特别是诺伏勒克乙烯酯树脂，有着超强的耐化学品和耐渗透性，可长期耐１８０℃高温，短期耐２２０℃。玻璃鳞片有着特别高的抗渗透性能，以及机械稳定性。其与橡胶衬里的性能对比见表６。
表６乙烯酯玻璃鳞片涂料与橡胶衬里的性能对比
项目丁基橡胶乙烯酯玻璃鳞片涂料
乙烯酯玻璃鳞片涂料一0.4
涂层厚度／ｍｍ≥４约１．２
操作温度①／℃≤９０≤１８０
撕裂延展性②／％３００约0.5
抗撕裂／ＭＰａ≥５40
耐化学品好好
耐磨很好平均
耐渗透性③／（ｇ／ｍ２?ｄm）
５０℃约0.5 2
7０℃约2.0 约5.0
耐渗透性④／（ｇ／ｍ２?ｄm)
５０℃约0.1 约0.5
7０℃约1.7 约4.0
注：①最大的持久性；②ＤＩＮＥＮＩＳＯ５２７；③基于１ｍｍ厚度；④基于一般的厚度。
采用喷涂型的乙烯酯玻璃鳞片涂料，可以避免橡胶衬里用胶黏剂黏帖时带来的鼓泡脱层问题。使用常规或双组分喷漆泵喷涂乙烯酯玻璃鳞片涂料，涂层致密均匀，固化迅速，特别是在焊缝部位，可以获得橡胶衬里不可能达到的均匀致密与牢固附着的优异性能。每１道涂层完工后，采用高压电火花针孔测试，并且马上进行修补，可以１００％地避免针孔漏涂，有效地保障了涂层体系的完整性。烟气脱硫系统涂层系统见表７。
表７烟气脱硫装置的乙烯酯玻璃鳞片涂料系统
涂层涂料产品干膜厚度／μｍ
第一道漆乙烯酯玻璃鳞片涂料750
第二道漆乙烯酯玻璃鳞片涂料750
注：部位：烟气脱硫；腐蚀等级：强酸，瞬间高温达到１６０℃；防腐蚀耐久性：１０年以上。
６结语
防腐蚀涂料并不能解决火力发电厂所有的腐蚀问题，由于复杂的腐蚀因素以及不同的设施结构要求，火力发电厂的腐蚀防护需要采用阴极保护、气相保护、水处理剂以及金属热喷涂等多种措施。但是在火力发电厂的基础设施方面，重防腐涂料能够方便有效地解决钢结构的腐蚀问题，为火力发电厂的成功运行提供了坚实可靠的保护。
大气腐蚀环境分类 材料在不同大气环境中的腐蚀破坏程度差异很大，例如，距海24.3米处的钢腐蚀速度为距海243.8米处的大约12倍。试验表明，若以Q235钢板在我国拉萨市大气腐蚀速率为1，则青海察尔汉盐湖大气腐蚀速率为4.3，广州城市为23.9，湛江海边为29.4，相差近30倍。因此，在防腐蚀工程设计和制定产品环境适应性指标时，均需按大气腐蚀环境分类进行。 大气环境分类一般有两种方法，一种是按气候特征划分，即自然环境分类；另一种是按环境腐蚀严酷性划分。后者更接近于应用实际而被普遍采用。国际标准ISO9223～9226便是根据金属标准试片在环境中自然暴露试验获得的腐蚀速率及综合环境中大气污染物浓度和金属表面润湿时间进行分类。将大气按腐蚀性高低分为5类，即： C1：很低 C2：低 C3: 中 C4：高 C5：很高 在涂料界，国际标准化组织又颁布了更有针对性的标准：ISO12944-1～ 8:1998 《色漆和清漆─保护漆体系对钢结构的防腐保护》（Paints and varnishes ─ Corrosion protection of steel structures by protective paint systems）［。这是一部在国际防腐界通行的、权威的防护涂料与涂装技术指导性国际标准。目前，在国内涂料、涂装行业、腐蚀与防护行业及相关设计研究院所、高等学校，在重大防腐工程设计、招投标及施工过程中都使用到这一综合性标准。标准共分八个部分： 第1部分总则 第2部分环境分类 第3部分设计上的考虑 第4部分表面类型与表面处理 第5部分保护漆体系、 第6部分试验方法 第7部分涂漆工艺 第8部分新工程和维护工作规范的制定。
结构钢热轧产品第5部分： 改进型耐大气腐蚀结构钢交货技术条件 BS EN 10025-5：2004 BS EN 10025-5：2004与BS EN 10025-1：2004一起取代BS EN 10155：1993。 第1部分：总交货技术条件 第2部分：非合金结构钢交货技术条件 第3部分：正火/正火轧制可焊接细晶粒结构钢交货技术条件 第4部分：热机械轧制焊接用细晶粒结构钢交货技术条件 第6部分：淬火和回火高屈服强度结构钢扁平材产品交货技术条件 1 范围 该标准第5部分，第1部分除外，规定了热轧改进型耐大气腐蚀结构钢扁平材和长材产品及半成品的技术要求，按表2~表3（化学成份）和表4~表5（力学性能）在6.3中给出的通常的交货条件。 本标准中特别指定的钢种和质量中关于产品的厚度在表1中给出。 除EN10025-1：2004钢之外，本标准特别指定的钢计划用在环境温度中抗空气腐蚀的焊接、栓接及铆接。（从属于7.4.1的限制说明）。 第5部分中指定的钢并不为热处理而设计，除非交货条件中的产品交货+N 重点减轻退火被允许（同样参见EN 10025-1：2004中7.3.1.1的注解）。+N条件下的交货产品在交货后应该能被热加工及/或标准化（见条款3）。 2 标准参考标准 下列参考标准是本标准用途所必须的。关于过时的参考标准，只用于版本引用的用途。关于更新的参考标准，采用最新的参考标准版本（包括任何修订）。 2.1 基础标准 EN 1011-2 焊接–金属材料焊接的建议–第2部分：铁素体钢电弧焊接的建议
EN 10020：2000 钢种的定义和分类 EN 10025-1：2004 结构钢热轧产品–第1部分：总交货技术条件 EN 10027-1 钢的命名体系–第1部分：钢名称、符号 EN 10027-2 钢的命名体系–第2部分：钢号 EN 10163-1 热轧钢板、宽扁平材和型钢表面条件的交货要求–第1部分：总要求。 EN 10163-2 热轧钢板、宽扁平材和型钢表面条件的交货要求–第2部分：板材和宽扁平材 EN 10163-3 热轧钢板、宽扁平材和型钢表面条件的交货要求–第3部分：型钢 EN 10164 厚度方向性能钢产品–交货技术条件 EN 10221 热轧棒材和圆钢表面质量分类–交货技术条件 CR 10260 钢产品名称体系–增加的符号 2.2 尺寸和偏差标准（见7.7.1） EN 10017 拉拔和/或冷轧的棒材–尺寸和偏差 EN 10024 热轧锥形凸缘I型钢–形状和尺寸偏差 EN 10029 3mm或以上厚度热轧钢板–尺寸和形状及质量偏差 EN 10034 I和H型结构钢–形状和尺寸偏差 EN 10048 热轧窄带钢–尺寸和形状偏差 EN 10051 非合金钢和合金钢的连续热轧无镀层钢板、薄板和带钢–尺寸和形状偏差 EN 10055 带圆弧根和底的热轧等凸缘丁字钢–尺寸和形状及尺寸偏差 EN 10056-1 结构用等边和不等边角–第1部分：尺寸 EN 10056-2 结构用等边和不等边角–第2部分：形状和尺寸偏差 EN 10058一般用热轧扁平钢棒材–尺寸和形状及尺寸偏差 EN 10059一般用热轧方形钢棒材–尺寸和形状及尺寸偏差 EN 10060一般用热轧圆钢棒材–尺寸和形状及尺寸偏差
钢结构的防腐与防火技术 [摘要] 本文着重对钢结构工程的特点、影响钢结构防腐与防火技术的质量因素介绍;钢结构工程防腐与防火设计、施工的重点;钢结构工程防腐与防火施工方法、质量控制。 [关键词] 钢结构工程防腐防火施工技术 1 钢结构的防腐与防火技术概要 随着社会的不断发展进步,钢结构建筑日益增多,从民用建筑到工业建筑再到市政建设;从一般建筑到重点工程都能看到钢结构的应用。钢结构建筑有许多优点,主要是:重量轻、强度高、施工速度快、质量易控制、建筑美观、可进行工厂化成批生产等优点,在重庆钢铁集团公司环保搬迁、重庆市人事局办公大楼等工程项目被大量采用。但钢结构建筑同时也有存在不足之处,钢结构的腐蚀性快、耐火性能差,需要进行防腐和防火处理等。 钢结构腐蚀是一种不可避免的自然现象,是影响钢结构使用寿命的重要因素。腐蚀不仅造成经济损失,并且影响结构的安全。因此防止结构过早腐蚀,提高其使用寿命,是设计、制作、安装和使用单位共同关心的问题。在钢结构表面涂刷防护涂层,是目前钢结构防腐的主要措施之一。 钢结构的防火,钢材是一种不燃烧材料,但耐火性能差,它的机械性能,诸如屈服点、抗拉强度以及弹性模量,随温度的升高而降低,因而出现强度下降、变形加大等问题。研究表明,钢材在500℃时尚有一定的承载力,而到700℃时则基本失去承载力,故700℃被认为是低碳钢失去强度的临界温度。所以钢结构应采取防火保护措施。钢结构防火保护的目的是使结构在发生火灾时,能满足防火规定的耐火极限时间。 2 钢结构的防腐 2.1 钢结构腐蚀的特点 钢结构构件只要与水分和氧气同时直接接触,就会在表面形成许多微小的阴极区和阳极区,使钢材的表面产生电化学腐蚀,这是钢材的材料性质所决定的。钢材表面的电化学腐蚀物的产物中,最初生成的是二氧化铁,二氧化铁在空气中进一步氧化,生成钢材腐蚀的最终产物三氧化铁。由于二氧化铁与三氧化铁均为疏松物质,在钢材表面不能形成完整的保护层,无法阻止水分和氧气的侵入,所以,钢材的锈蚀是连续不断的。另一面,由于钢材在锈蚀过程中形成的许多锈坑,进一步增加了钢材与水分及氧气的接触表面积,加剧了锈蚀的速度,所以,钢材的锈蚀具有扩散性。 空气湿度、空气中存在的硫化物、灰尘、煤尘及盐分的污染物等,均对钢结
简介:耐大气腐蚀钢，又称耐候钢。耐候钢是指通过添加少量合金元素，使其在大气中具有良好耐腐蚀性能的低合金强度钢。耐候钢的耐大气腐蚀性能为普碳钢的2~8倍，耐候钢除具有良好的耐候性外，还具有优良的成形、焊接等使用性能。耐候钢是通过在普通钢中添加一定量的合金元素制成的一种低合金钢，主要合金成分为Cu、P、Cr、Ni等元素。耐候钢的耐大气腐蚀性能远高于普碳钢，在国外被广泛应用于集装箱、桥梁、汽车、铁路车辆和建筑等制造行业，目前国内耐候钢主要用于集装箱、铁路车辆，由此可见我国的耐候钢应用领域还有很大的发展空间。耐候钢作为一种高效钢材。一直是大气腐蚀用钢品种开发与腐蚀研究的热点。特别是近二十年来，人们进行了大量的大气暴晒、干湿循环等试验。并利用X-射线、扫描电镜、偏光显微镜、电子探针微区分析等现代物理测试手段对金属腐蚀产物的组成、结构及其形成过程进行了研究。对合金元素的作用及锈层的保护作用有了更深刻、更全面地了解，还开发了新型的耐候钢及其锈层稳定化处理技术。 1.耐候钢的发展 耐候钢的研制起源于欧美。早在1900年，欧美的科学家就发现Cu可以改善钢在大气中的耐蚀性能。1961年美国实验和材料学会(ASTM)开始了大气腐蚀的研究，30年代美国的U.S.Steel公司首先研制成功了耐腐蚀高抗拉强度的含Cu低合金钢-Corten钢，并在60年代不涂漆直接用于建筑和桥梁其中应用最普遍的是高P、Cu加Cr、Ni的Corten A系列和以Cr、Mn、Cu合金化为主的(Corten B系列这种耐候钢在欧洲、日本也得到广泛应用。我国自60年代起大量研制耐候钢，并发展了一些自己的钢种，如鞍钢集团的08CuPVRE系列、武钢集团的09CuPTi系列、济南钢铁公司的09MnNb、上海第三钢铁厂的10CrMoAl和10CrCuSiV等。现在，国外已将耐候钢逐渐当作普通钢种来广泛使用。在钢种开发、使用及设计施工上也逐渐作了详细规定。根据使用情况，耐候钢又可分为结构用高耐候钢和焊接结构用耐候钢。前者主要用于车辆、塔架、建筑等其它结构件中，具有优良的耐大气腐蚀性能，以Cu—P系为主，其中P含量在0.07％～0.15％之间由于含P 量高，所以这类钢的屈服强度一般在 343 MPa以下，板厚一般不超过16 mm，美国的 ASTMA242系列和日本JAS中的SPA系列耐候钢均属此类。目前我国这种结构用高耐候钢的发展十分迅速，除了仿制的几个品种如09CuPcrNi(仿 Corten)和09CuPTi(叉称09MnCuPTi)以外，还发展了具有中国特点的新品种，如09CuPTiRE、09CuPRE和08CuPvRE等。并且已经制定出国家标准<高耐候性结构钢)GB 4171—84。焊接结构用耐候钢主要用于桥梁、建筑等大型焊接结构中，以Cu-Cr-Ni系为主，含P量0.04％以下，具有优良的焊接性能和低温韧性，应用十分广泛。如已有美国的ASTM A588和A514系列、日本的JIS SMA 系列耐候钢等型号，而在我国尚在研制中。国内外耐候钢发展的主要历程如表1所示。 表1 耐候钢的发展历程 年份记述 1900 美国开始了含铜钢-早期耐候钢的研究和开发 1933 美国U.S.Steel公司推出Corten-A型低台金耐候钢商品 1955 日本开发耐候钢 1959 美国开始使用裸耐候钢 1961 中国开始试制16MnCu钢 1965 中国试制出09CuPTi薄钢板 日本建成第一座耐候钢大桥(涂漆)
6钢结构防腐工程检测方法 6.1自然腐蚀电位、保护电位检测方法 6.1.1目的与适用范围 1通过测定钢结构的自然腐蚀电位和保护电位来判钢结构的防腐蚀措施是否 达到或超过设计使用年限。 2本方法适用于采用牺牲阳极阴极保护的钢结构。 6.1.2编制依据 《海港工程钢结构防腐蚀技术规范》（JTFS 153-3-2007）、《港口水工建筑物检测与技术评估规范》（JTJ302-2006） 6.1.3仪具与材料 1万用表（B143）：最小分辨率1mV、内阻大于10MΩ。 2银-氯化银电极（C082） 3钢筋锈蚀仪（B070） 6.1.4 自然腐蚀电位、保护电位试验步骤 1自然腐蚀电位试验步骤：连接试验装置，以一根钢结构作为阳极接仪器的“研究”与“*号”接线孔，另一根钢筋为阴极（即辅助电极）接仪器的“辅助”接线孔，甘汞电极的导线接仪器的“参比”接线孔。未通外加电流前，先读出阳极钢结构的自然腐蚀电位。 2 保护电位试验步骤： （1）将参比电极放入水中，并靠近待测钢结构的表面； （2）用导线将参比电极、万用表和所测钢结构形成回路，用万用表读取测试数据即为保护电位。 6.1.5 适用表格 《钢构件（钢筋）自然腐蚀电位和保护电位测试记录表》ZXJC/YS14-2011。 6.2涂层厚度检测方法 6.2.1目的与适用范围 1测定钢结构的涂层厚度。 2本方法适用于钢结构涂层的干膜厚度。 6.2.2编制依据 《海港工程钢结构防腐蚀技术规范》（JTS 153-3-2007） 6.2.3仪具与材料 1覆层测厚仪（B132）：精度不低于10%。 6.2.4 涂层厚度试验步骤 1测厚仪应经标准样块调零修正，将测头与测试面垂直地接触并轻轻压住，随着一声鸣响，屏幕显示测量值。每一测点应测取3次读数，每次测量的位置相距25~75mm，取3次读数的算术平均值为此点的测定值。 6.2.5适用表格 《钢板厚度和涂层厚度测试记录表》ZXJC/YS13-2011 6.3钢材厚度检测方法 6.3.1目的与适用范围 1测定钢材的厚度。 2适用于超声波的良导体，只要有上、下平行的两个表面。 6.3.2编制依据
钢结构的防腐蚀措施 钢结构的发展使得钢结构工程逐渐取代了传统建筑工程。那么，为了使得钢结构建筑更好，更耐用，钢结构的防腐蚀措施要如何执行呢？ （1）耐候钢：耐腐蚀性能优于一般结构用钢的钢材称为耐候钢，一般含有磷、铜、镍、铬、钛等金属，使金属表面形成保护层，以提高耐腐蚀性。其低温冲击韧性也比一般的结构用钢好。标准为《焊接结构用耐候钢》（GB4172-84）。 （2）热浸锌：热浸锌是将除锈后的钢构件浸入600℃左右高温融化的锌液中，使钢构件表面附着锌层，锌层厚度对5mm以下薄板不得小于65μm，对厚板不小于86μm.从而起到防腐蚀的目的。 这种方法的优点是耐久年限长，生产工业化程度高，质量稳定。因而被大量用于受大气腐蚀较严重且不易维修的室外钢结构中。如大量输电塔、通讯塔等。近年来大量出现的轻钢结构体系中的压型钢板等。 也较多采用热浸锌防腐蚀。热浸锌的首道工序是酸洗除锈，然后是清洗。这两道工序不彻底均会给防腐蚀留下隐患。所以必须处理彻底。对于钢结构设计者，应该避免设计出具有相贴合面的构件，以免贴合面的缝隙中酸洗不彻底或酸液洗不净。造成镀锌表面流黄水的现象。热浸锌是在高温下进行的。对于管形构件应该让其两端开敞。 若两端封闭会造成管内空气膨胀而使封头板爆裂，从而造成安全事故。若一端封闭则锌液流通不畅，易在管内积存。 （3）热喷铝（锌）复合涂层：这是一种与热浸锌防腐蚀效果相当的长效防腐蚀方法。具体做法是先对钢构件表面作喷砂除锈，使其表面露出金属光泽并打毛。再用乙炔-氧焰将不断送出的铝（锌）丝融化，并用压缩空气吹附到钢构件表面，以形成蜂窝状的铝（锌）喷涂层（厚度约80μm~100μm）。 最后用环氧树脂或氯丁橡胶漆等涂料填充毛细孔，以形成复合涂层。此法无法在管状构件的内壁施工，因而管状构件两端必须做气密性封闭，以使内壁不会腐蚀。这种工艺的优点是对构件尺寸适应性强，构件形状尺寸几乎不受限制。 大到如葛洲坝的船闸也是用这种方法施工的。另一个优点则是这种工艺的热影响是局部的，受约束的，因而不会产生热变形。与热浸锌相比，这种方法的工业化程度较低，喷砂喷铝（锌）的劳动强度大，质量也易受操作者的情绪变化影响。 （4）涂层法：涂层法防腐蚀性一般不如长效防腐蚀方法（但目前氟碳涂料防腐蚀年限甚至可达50年）。 所以用于室内钢结构或相对易于维护的室外钢结构较多。它一次成本低，但用于户外时维护成本较高。涂层法的施工的第一步是除锈。 优质的涂层依赖于彻底的除锈。所以要求高的涂层一般多用喷砂喷丸除锈，露出金属的光泽，除去所有的锈迹和油污。现场施工的涂层可用手工除锈。涂层的选择要考虑周围的环境。不同的涂层对不同的腐蚀条件有不同的耐受性。涂层一般有底漆（层）和面漆（层）之分。底漆含粉料多，基料少。成膜粗糙，与钢材粘附力强，与面漆结合性好。 面漆则基料多，成膜有光泽，能保护底漆不受大气腐蚀，并能抗风化。不同的涂料之间有相容与否的问题，前后选用不同涂料时要注意它们的相容性。涂层的施工要有适当的温度（5~38℃之间）和湿度（相对湿度不大于85%）。涂层的施工环境粉尘要少，构件表面不能有结露。涂装后4小时之内不得淋雨。涂层一般做4~5遍。 干漆膜总厚度室外工程为150μm，室内工程为125μm，允许偏差为25μm.在海边或海上或是在有强烈腐蚀性的大气中，干漆膜总厚度可加厚为200~220μm.。
姓名：段平学号：2010214145 科目：腐蚀与材料保护指导老师：陈存华 大气腐蚀的研究进展 摘要：大气腐蚀是指在环境温度下由于空气中的水气、氧气以及污染物质等的电化学或者化学作用而引起的金属腐蚀，电化学腐蚀是由潮湿大气所引起的，即金属表面存在着许多肉眼看不见的薄膜液层和凝结水膜层，大气腐蚀主要是氧通过金属表面所形成液膜的扩散，而发生氧去极化的腐蚀。而化学腐蚀是由于干大气所引起的。 关键词：大气腐蚀；种类；原因；影响；金属；措施 正文： 一、大气腐蚀的种类 通过大气含水的多少可以将大气腐蚀分为三种。（1）干的大气腐蚀：空气十分干燥，金属表面上不存在水膜,金属的腐蚀属于常温氧化。（2）潮的大气腐蚀：Rh<100%，在金属表面上存在肉眼不可见的薄液膜,随水膜厚度增加,V-迅速增大。（3）湿的大气腐蚀：Rh≈100%，金属表面上形成肉眼可见的水膜，随水膜厚度增加，V-逐渐减小。 Rh指的是相对湿度。还可以通过其他的条件进行分类，具体划分见下表： 大气环境腐蚀分类 腐蚀类型腐蚀速度 （mm/a）腐蚀环境 等级名称环境气体类型相对湿度（年平均）% 大气环境I 无腐蚀＜1.001 A ＜60 乡村大气 II 弱腐蚀0.001～0.025 A B 60～75 ＜60 乡村大气 城市大气 III 轻腐蚀0.025～0.050 A B C ＞70 60～75 ＜60 乡村大气 城市大气 工业大气 IV 中腐蚀0.050～0.2 B C D ＞70 60～75 ＜60 城市大气 工业大气和海洋大 气 V 较强腐蚀0.2～1.0 C D ＞70 60～75 工业大气 VI 强腐蚀1～5 D ＞75 工业大气 腐蚀气体分级 气体类型腐蚀物质名称腐蚀物质含量 （mg/m3） 气体类型腐蚀物质名称 腐蚀物质含量 （mg/m3）
目录 一、《钢结构防腐涂装技术规程》（CECS243 2013）规定： (2) 二、《建筑钢结构防腐蚀技术规程》（JGJ/T 251-2011 ）规定： (6) 三、《钢结构设计标准》（GB50017-2017）规定： (11) 四、《高层民用建筑钢结构技术规程》（JGJ99-2015）规定： (12) 五、《门式刚架轻型房屋钢结构技术规范》（GB51022-2015）规定： (13) 六、《冷弯薄壁型钢结构技术规范》(GB 50018-2002)规定： (15) 七、《玻璃幕墙工程技术规范》（JGJ 102-2003）规定： (17) 八、《工业建筑防腐蚀设计标准》（GB/T 50046-2018）规定： (18)
一、《钢结构防腐涂装技术规程》（CECS243 2013）规定： 4 防腐蚀涂装工程设计 4．1 一般规定 4．1．1 钢结构的防腐蚀涂装设计应遵循安全实用、经济合理的原则，在设计文件中应列入防腐蚀涂装的专项内容与技术要求，其内容应包括： 1 对结构环境条件、侵蚀作用程度的评价及防腐蚀涂装设计使用年限的要求； 2 对钢材表面锈蚀等级、除锈等级的要求； 3 选用的防护涂层配套体系、涂装方法及其技术要求； 4 所用防护材料、密封材料或特殊钢材（镀锌钢板、耐候钢等）的材质、性能要求； 5 对施工质量及验收应遵循的技术标准要求； 6 对使用阶段维护（修）的要求。 4．1．2 钢结构的布置、选型和构造应有利于增强自身的防护能力。对危及人身安全和维修困难的部位以及重要的承重构件应加强防护措施。 在强腐蚀环境中采用钢结构时，应对其必要性与可行性进行论证。 4．1．3 钢结构防腐蚀涂装工程的设计，应综合考虑结构的重要性、所处腐蚀介质环境、涂装涂层使用年限要求和维护条件等要素，并在全寿命周期成本分析的基础上，选用性价比良好的长效防腐蚀涂装措施。 4．1．4 钢结构表面初始锈蚀等级和除锈质量等级，应按现行国家标准《涂覆涂料前钢材表面处理表面清洁度的目视评定第1部分：未涂覆过的钢材表面和全面清除原有涂层后的钢材表面的锈蚀等级和处理等级》GB/T 8923．1从严要求。构件所用钢材的表面初始锈蚀等级不得低于C级；对薄壁（厚度t≤6mm）构件或主要承重构件不应低于B 级；同时钢材表面的最低除锈质量等级应符合表4．1．4的规定。
1. 大气腐蚀环境分类：乡村大气、城市大气、工业大气、海洋大气。 ①乡村大气的腐蚀性通常情况下是最小的，正常情况下也不含化学污染物，但的确包含有机物和无机物颗粒，其主要的腐蚀性来源是水分，氧气和二氧化碳。干旱和热带大气是乡村大气中的特殊情况。①②③④⑤⑥⑦ ②城市大气与乡村大气类似，因为很少有工业活动，其主要腐蚀源是机动车排放和民用燃料排放所产生的硫化物和氮化物类污染物。 ③工业大气通常具有较强的腐蚀性，但与石化工业、重工业等工厂区排放物的类型和浓度有关，其主要污染和腐蚀性物质是不同浓度的二氧化硫、氯化物、磷酸盐和硝酸盐等。工业大气环境下通常会形成酸雨，使其腐蚀环境区域扩大化。 ④海洋大气通常具有高度的腐蚀性，而且其腐蚀性与距离海岸的远近和朝向、风向和风速、所处气候带和纬度等有关，其腐蚀性来源是海风卷着海水中的氯化物粒子并沉积到基材表面 2. 一般来说，钢铁的腐蚀是一种电化学腐蚀。水和氧是钢铁产生腐蚀的两个必要条件。 3. 大气腐蚀的关键因素：湿润时间、环境温度、大气污染物。（1）二氧化硫（2）氯化物（3）其他大气污染物 4. 防止海洋腐蚀的措施:除正确设计金属构件、合理选材外，通常有以下几种：(1)采用阳极性金属热喷涂层或复合涂层（2）采用厚浆型重防腐涂料；（3）根据电化学腐蚀原理，采用牺牲阳极（4）对重点部件采用耐腐蚀材料包套（5）设计构件时要考虑到足够的腐蚀裕量。 5. 只有热喷涂才是最有效的长效防腐方法 6. 一般来说，重防腐涂料由底漆、中间漆、面漆等三部分组成，除了防腐性和要求各层之间具有良好的相容性、附着力和干燥时间外，各部分涂料因为所处位置不同要求也各不相同。如底漆需要与基材有良好的，中间层主要起增加厚度和提供柔韧性作用，面漆需要抵抗腐蚀介质和耐候性等。 7. 涂层体系特点：①重防腐涂料体系的配套具有差异性②重防腐涂料对钢铁的保护不能一劳永逸③重防腐蚀涂装的初期投资少但后期维护费用高④重防腐涂料高压无气喷涂施工效益高⑤无机富锌底漆表面处理要求高及需要涂装后保养 8. 热喷涂技术是指利用不同的热源来加热各种被喷涂的材料至熔融状态，并借助于雾化气流的加速使其形成"微粒雾流"，高速喷射到经过表面预处理的工件上，形成与基体紧密结合的堆积状喷涂层的技术。 9. 电弧喷涂是利用燃烧于两根连续送进的被喷涂金属线材之间的电弧作为热源来使金属线材熔化，用高速气流把熔化的金属雾化成微粒，并使雾化金属粒子加速，雾化粒子射流高速沉积到工件表面形成涂层的技术。 10. 电弧喷涂层大多是均匀腐蚀，涂层的厚度与防腐蚀寿命大致成正比例关系。所以涂层厚度的选择至关重要。 11. 由电弧喷涂金属涂层和有机封闭涂层组合在一起的防护涂层体系就成为电弧喷涂复合涂层体系。它是由阳极性金属喷涂层+涂料封闭底层+涂料封闭中间层+涂料封闭面层组成。涂料封闭底层主要起封孔作用，应与金属喷涂层有良好的相容性，能充分渗透并填充金属喷涂层的孔隙并良好附着。涂料封闭中间层是封闭和隔离层，耐蚀性好。涂料封闭面层应对腐蚀环境有适应性，能耐腐蚀和耐大气老化。 12. 桥梁钢结构其他防护技术：①电镀锌及锌合金涂层技术②热镀锌涂层技术③冷镀锌涂层技术④阴极保护技术 13. 热镀锌图层技术：是将除锈后的钢件侵入熔化的锌液中，铁与熔融锌反应生成一层合金化的锌层，附着在钢件表面，从而起到防腐的目的。这是一种有效的金属防腐蚀方式，主要
钢结构防腐及防火 （1）Anticorrosion of steel structure 钢结构的防腐 The requirements of steel structure surface derusting, support equipment, frame beam column beam is Sa2.5 grade, Sa3 grade (rust and other components should be used in sandblasting), component cleaning should be immediately after spraying and coating primer matching. 钢结构的表面要求除锈，除锈等级框架梁柱、支撑、设备梁为Sa2.5级，其余构件Sa3级（除锈应采用喷砂），构件除锈后应立即喷涂与涂料相配套的底漆。 Anticorrosive coatings: 防腐涂料： Epoxy zinc rich primer 2, a total of 70um thick. 环氧富锌底漆2道，共70μm厚； Epoxy cloud iron intermediate paint 1, 70um thick. 环氧云铁中间漆1道，70μm厚； High chlorinated polyethylene or polyurethane finish 2~3 channel, total is of 60~100um. 高氯化聚乙烯或聚氨酯面漆2~3道，共60~100μm， The general steel plate by hot dip galvanized anti-corrosion coating; zinc coating thickness should be greater than 85um. 一般钢格板采用热浸锌防腐涂层，锌镀层的厚度应大于85μm。 Anticorrosion service life of steel structure: 钢结构防腐使用年限： All exposed steel structures shall be protected against corrosion besides fire protection. According to the general corrosion of steel structure anticorrosion Chemical Anticorrosion Coatings by atmospheric design, anti-corrosion treatment,
在各种环境中不锈钢的耐腐蚀性能 1.大气腐蚀 不锈钢耐大气腐蚀基本上是随大气中的氯化物的含量而变化的。因此，靠近海洋或其他氯化物污染源对不锈钢的腐蚀是极为重要的。一定量的雨水，只有对钢表面的氯化物浓度起作用时才是重要的。 农村环境1Cr13、1Cr17和奥氏体型不锈钢可以适应各种用途，其外观上不会有显著的改变。因此，在农村暴露使用的不锈钢可以根据价格，市场供应情况，力学性能、制作加工性能和外观来选择。 工业环境在没有氯化物污染的工业环境中，1Cr17和奥氏体型不锈钢能长期工作，基本上保持无锈蚀，可能在表面形成污膜，但当将污膜清除后，还保持着原有的光亮外观。在有氯化物的工业环境中，将造成不锈钢锈蚀。 海洋环境1Cr13和1Cr17不锈钢在短时期就会形成薄的锈膜，但不会造成明显的尺寸上的改变，奥氏体型不锈钢如1Cr17Ni7、1Cr18Ni9和0Cr18Ni9，当暴露于海洋环境时，可能出现一些锈蚀。锈蚀通常是浅薄的，可以很容易地清除。0Cr17Ni12M02含钼不锈钢在海洋环境中基本上是耐腐蚀的。 除了大气条件外，还有另外两个影响不锈钢耐大气腐蚀性能的因素。即表面状态和制作工艺。精加工级别影响不锈钢在有氯化物的环境中的耐腐蚀性能。无光表面（毛面）对腐蚀非常敏感。即正常的工业精加工表面对锈蚀的敏感性较小。表面精加工级别还影响污物和锈蚀的清除。从高精加工的表面上清除污物和锈蚀物很容易，但从无光的表面上清除则很困难。对于无光表面，如果要保持原有的表面状态则需要经常的清理。 2.淡水 淡水可定义为不分酸性、盐性或微咸，来源于江河、湖泊、池塘或井中的水。 淡水的腐蚀性受水的pH值、氧含量和成垢倾向性的影响。结垢（硬）水。其腐蚀性主要由在金属表面形成垢的数量和类型来决定。这种垢的形成是存在其中的矿物质和温度的作用。非结垢（软）水，这种水一般比硬水的腐蚀性强。可以通过提高pH值或减少含氧量来降低其腐蚀性。 1Cr13不锈钢明显地比碳素钢耐淡水腐蚀，而且在淡水中使用有极好的特征。这种钢广泛用于例如需要高强度和耐腐蚀的船坞和水坝等用途。然而，应当考虑到在某些情况下。1Cr13在淡水中可能对中度点蚀敏感.但是点蚀完全可以用阴极防蚀方法来避免。1Cr17和奥氏体型不锈钢在室温（环境温度）几乎完全可以耐淡水腐蚀。 3.酸性水 酸性水是指从矿石和煤浸析出的被污染的自然水，由于是较强的酸性所以其腐蚀性比自然淡水强得多。，由于水对矿石和煤中所含硫化物的浸析作用，酸性水中通常含有大量的游离硫酸，此外，这种水含有大量的硫酸铁，对碳钢的腐蚀有非常大的作用。 受酸性水作用的碳钢设备通常很快被腐蚀。用受酸性河水作用的各种材料所做试验的结果表明，在这种环境下奥氏体型不锈钢有较高的耐腐蚀性能。 奥氏体型不锈钢在淡水和酸性河水中有极好的耐腐蚀性能，特别是其腐蚀膜对热传导的阻碍较小，所以在热交换用途中广泛使用不锈钢管。 4.盐性水 盐性水的腐蚀特点是经常以点蚀的形式出现。对于不锈钢，在很大程度上是由于盐性水导致起耐腐蚀作用的钝化膜局部破坏。这些钢发生点蚀的其他原因是附着于不锈钢设备上的茗荷介和其他海水有机物可形成报送的浓差电池。一旦形成，这些电池非常活跃，并且造成大量腐蚀和点蚀。在盐性水高速流动的情况下，例如泵的叶轮，奥氏体型不锈钢的腐蚀通常是非常小
全球大气环境问题（三）臭氧层破坏和防治对策 臭氧层损耗是当前又一个人们普遍关注的全球性大气环境问题，因为它同样直接关系到生物圈的安危与人类的生存，需要全世界共同采取行动。 1、臭氧层变化与臭氧洞 臭氧（O3）是氧的同素异形体，在大气中含量很少，但其浓度变化都会对人类健康和气候带来很大的影响。 臭氧存在于地面以上至少10km高度的地球大气层中，其浓度随海拔高度而异。 平流层中的臭氧吸收掉太阳放射出的大量对人类、动物及植物有害波长的紫外线辐射（240－329纳米，称为UV-B波长），为地球提供了一个防止紫外辐射有害效应的屏障。但另一方面，臭氧遍布整个对流层，却起着温室气体的不利作用。 在平流层中臭氧耗损，主要是通过动态迁移到对流层，在那里得到大部分具有活性催化作用的基质和载体分子，从而发生化学反应而被消耗掉。臭氧主要是与HOX、NOX、ClOX和BrOX中含有的活泼自由基发生同族气相反应。 1985年，英国科学家法尔曼(Farmen)等人首先提出，“南极臭氧洞”的问题。他们根据南极[[right]][[image1]][[/right]]哈雷湾观测站(Halley Bay)的观测结果，发现从1957年以来，每年早春(南极10月份)南极臭氧浓度都会发生大规模的耗损，极地上空臭氧层的中心地带，臭氧层浓度已极其稀薄，与周围相比像是形成了一个“洞”，直径达上千公里,“臭氧洞”就是因此而得名的。这一发现得到了许多其他国家的南极科学站观测结果的证实。卫星观测结果表明，臭氧洞在不断扩大，至1998年臭氧洞的覆盖面积已相当于三个澳大利亚。而且，南极臭氧洞持续的时间也在加长。这一切迹象表明，南极臭氧洞的损耗状况仍在恶化之中。 臭氧层的损耗不只发生在南极，在北极上空和其它中纬度地区也都出现了不同程度的臭氧层损耗现象。只是与南极的臭氧破坏相比,北极的臭氧损耗程度要轻得多,而且持续时间相对较短。我国的科学工作者（中国气象科学院的周秀骥）也报道了在我国的青藏高原存在一个臭氧低值中心。中心出现于每年6月,中心区臭氧总浓度年递减率达0.345%,这在北半球是非常异常的现象。 2、臭氧层破坏的原因 对于臭氧层破坏的原因，科学家们有多种见解。有的认为，这可能跟亚马逊河地区不断出现的森林火灾有关；有的认为，臭氧洞之所以出现在两极，是极地低温造成的，美国肯塔基大学的一个科学小组则认为，臭氧水平可能是随着太阳黑子活动的自然周期而变化的。但是，多数科学家则认为，人类过多使用氟氯烃（CFCS）类物质是臭氧层破坏的一个主要原因。 CFCS的形式决定了它们对臭氧层的危害程度。含H的CFCS比不含H的降解得快，对平流层臭氧威胁较小，而像C2H4F2(CFC152a)类不含氯溴的CFCS则对平流层臭氧威胁更小，甚至不构成威胁。
不锈钢的耐腐蚀性能 Company Document number：WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998
所有金属都和大气中的氧气进行反应，在表面形成氧化膜。不幸的是，在普通碳钢上形成的氧化铁继续进行氧化，使锈蚀不断扩大，最终形成孔洞。可以利用油漆或耐氧化的金属（例如，锌，镍和铬）进行电镀来保证碳钢表面，但是，正如人们所知道的那样，这种保护仅是一种薄膜。如果保护层被破坏，下面的钢便开始锈蚀。不锈钢的耐腐蚀性取决于铬，但是因为铬是钢的组成部分之一，所以保护方法不尽相同。 在铬的添加量达到10．5％时，钢的耐大气腐蚀性能显着增加，但铬含量更高时，尽管仍可提高耐腐蚀性，但不明显。原因是用铬对钢进行合金化处理时，把表面氧化物的类型改变成了类似于纯铬金属上形成的表面氧化物。这种紧密粘附的富铬氧化物保护表面，防止进一步地氧化。这种氧化层极薄，透过它可以看到钢表面的自然光泽，使不锈钢具有独特的表面。而且，如果损坏了表层，所暴露出的钢表面会和大气反应进行自我修理，重新形成这种氧化物"钝化膜"，继续起保护作用。 因此，所有的不锈钢元素都具有一种共同的特性，即铬含量均在10．5％以上。 普通碳钢与大气中氧，在金属表面形成过氧化膜，然后继续进行氧化，使锈蚀不断扩大，形成“千层糕”式的腐蚀物，直至烂穿。不锈钢的不锈性与钢中铬含量有光。钢中铬含量达到12%时，与大气接触，在不锈钢表面产生一层钝化膜（Cr2O3），它是致密的富铬氧化物，有效地保护着不锈钢表面，特别是能防止进一步再氧化。这
种氧化膜极薄（只有几个微米），头各国它可以看到钢表面的自然光泽，使不惜刚既有独特的表面。若表面钝化膜一旦被破坏，钢中的铬与大气中的氧心生成钝化膜，继续起保护作用。 不锈钢遇到特殊环境，也会出现某些局部腐蚀，如孔蚀、晶间腐蚀、应力腐蚀、电偶腐蚀等。为了克服这些腐蚀，在钢中分别加入了钼、氮、钛或铌等元素，并研制出了低碳、超低碳、双相不锈钢等新品种，提高不锈钢的耐腐性。 不锈钢的耐腐蚀性能一般随铬含量的增加而提高。其基本原理是，当钢中有足够的铬时，在钢的表面形成非常薄的至密的氧化膜，它可以防止进一步的氧化或义腐蚀。氧化性的环境可以强化这种膜，而还原性环境则必然破坏这种膜，造成钢的腐蚀。 （一）在各种环境中的耐腐蚀性能 1.大气腐蚀 不锈钢耐大气腐蚀基本上是随大气中的氯化物的含量而变化的。因此，靠近海洋或其他氯化物污染源对不锈钢的腐蚀是极为重要的。一定量的雨水，只有对钢表面的氯化物浓度起作用时才是重要的。 农村环境 1Cr13、1Cr17和奥氏体型不锈钢可以适应各种用途，其外观上不会有显着的改变。因此，在农村暴露使用的不锈钢可以根据价格，市场供应情况，力学性能、制作加工性能和外观来选择。
钢结构防腐施工方案 一、工程概况 1、使用环境 本项目钢结构主体表面、钢结构横梁、钢结构桁架处于水蒸气蒸发、凝结的高潮湿环境下，钢结构极易发生腐蚀，属于C4腐蚀环境。 2、防腐要求 根据使用设计要求，本项目钢结构要达到五年以上的防腐要求，我公司建议采用水性无机硅酸盐胶涂料、改性环氧云铁中间漆、改性丙烯酸聚氨酯面漆的防腐体系。 二、涂层材料的选用 我公司的“水性无机硅酸盐胶涂料”技术源于美国费城化工，并于2003年技术引进，在十二年的应用中不断改进确定现在的产品方案。并在施工中不断积累经验，制定并改良出本产品现行的配套施工规范。 在生产中采用了先进的工艺和特种功能原材料，集硬度、韧度和防护功能于一身，大大提高了该类产品的使用功效，与其他外延涂料相比，涂层致密坚固，有更优异的抗冲击强度，更好的防冻融、耐碱、耐盐雾、耐水、耐大气污染等功能，能有效地阻挡水和二氧化碳，防止钢结构锈蚀；即使在恶劣海洋气候下气候条件下，涂层仍具有长期的耐久性。 水性无机硅酸盐胶涂料具体特性如下： 1、水性无机硅酸盐胶涂料具有出众的硬度和优异的耐磨性，在广泛的环境和温度条件下均能保持优异的强韧性，防止基面的磨损及涂层的脆裂。 2、涂层的耐盐水性、耐盐雾性、抗水、抗化学品性能卓越。水性、无毒、不含有机挥发物质、不具引火危险（无闪火点）、不会对人体产生损害。voc为零，对大气无
污染，施工时不避明火，使施工者及施工现场的安全得到了保证，在施工、贮存、运输过程中非常安全。 3、能够对涂层中任何破损的地方实施阴极保护。小的缺漆斑块、针孔、划伤或疤痕还会由于锌的反应物的形成而愈合，可对旧的热浸锌钢结构件等无机涂层进行覆涂和维修更新。 4、涂膜附着性良好，且具有高度弹性及韧性，每平方英寸可达1000CBS强度。涂膜硬度最高可达6H，耐磨性极强，可抵抗大部分地区冬季的风沙。能有效防止船壳进入船坞有可能引起的擦伤和涂装后的工件运输过程中的擦伤。 5、气候、阳光、紫外线辐射、雨、露、细菌、真菌、或温度对它影响较小，不易粉化，多年暴晒、风吹雨打后仍然完整，基本维持同样的厚度。 6、粘度极低，在20CPS以下，可节省大量原材料，又可容纳大量锌粉，涂膜干燥后的锌粉含量达95％以上，可有效提高防锈效果，延长防锈年限。可多次涂刷，并可与旧涂料层自然结合，即使局部意外破损也不会向四周扩散及剥落，重新涂抹后，仍能与四周涂料结合，防锈作用不变。 7、能经受γ射线或中子的轰击，并于1×1010R以上的原子辐射下不改变性能，阳光强射不粉化。 8、在干燥或固化时不会像有机涂料那样收缩，在涂装时能适应表面外形。 9、涂层不受切割及焊接损伤，带涂层焊接不影响焊接质量。 改性丙烯酸聚氨酯面漆膜干燥快，附着力好，耐热性、耐候性能好，具有较好的户外耐久性、封闭性、装饰性，抗紫外线性能优异，可在较低气温条件下应用。 三、涂装 1、涂装前表面处理 1.1打磨 ①所有气割、剪切、机加工后的自由边锐角均应打磨至R2； ②喷砂前应用砂轮打磨去除气割表面的割痕及火工矫正部位的硬化层，以使喷砂后在这些部位能形成合适的表面粗糙度。 1.2除油 1.2.1喷砂前钢材表面污染的油脂必须清除干净。 ①推荐使用具有中度碱性的水性清洗剂清洗油污，然后以清水冲净。
环境种类 大气腐蚀环境 1.农村大气农村大气是最洁净的大气，空气中不含强烈的化学污染，主要含有有机物和无机物尘埃等。影响腐蚀的因素主要是相对湿度、温度和温差. 2.城市大气城市大气的主要污染物主要是城市居民生活所造成的大气污染，如汽车尾气、锅炉排放的SO2等。实际上，很多大城市往往也是工业城市，或者是海滨城市，所以大气环境污染的相当复杂。 3.工业生产区大气工业生产区所排放的污染物含有大量的SO2、H2S等含硫化合物，所以工业大气环境最大的特征是含有硫化物。他们易溶于水，形成的水膜成为强腐蚀介质，加速金属的腐蚀。随着大气相对湿度和温差的变化，这种腐蚀作用更强。很多石化企业和钢铁企业往往非常大，可以形成一个中等城市规模，大气质量相当差，对工业设备和居民生活造成的污染极其严重。 4.海洋大气其特点是空气湿度大，含盐分多。暴露在海洋大气中的金属表面有细小盐粒子的沉降。海盐粒子吸收空气中的水分后很容易在金属表面形成液膜，引起腐蚀。在季节或昼夜变化气温达到露点是尤为明显。同时尘埃、微生物在金属表面的沉积，会增强环境的腐蚀性。所以海洋大气对金属结构的腐蚀性比内陆大气，包括乡村大气和城市大气要严重的多.海洋的风浪条件、离海面的高度等都会影响到海洋大气腐蚀性。风浪大时，大气中的水分含盐量高，腐蚀性增加。据研究，离海平面7～8m处的腐蚀最强，在此之上越高腐蚀性越弱。雨量的大小也会影响腐蚀，频繁的降雨会冲刷掉金属表面的沉积物，腐蚀会减轻。相对湿度升高会使海洋大气腐蚀加剧。一般热带腐蚀性最强，温带次之，两级最弱。中国最典型的处于海洋腐蚀环境中的是杭州湾跨海大桥，地处亚热带海洋性季风气候。 5.处于海滨的工业大气环境，属于海洋性工业大气，这种大气中既含有化学腐蚀污染的有害物质，又含有海洋环境的海盐粒子。2种腐蚀介质的相互作用对混凝土的危害更大。 淡水腐蚀环境 混凝土碳化模型 国内外学者提出了许多混凝土碳化深度预测模型,这些模型大致可分为两类:一类是基于试验数据或实际结构的碳化深度实测值,采用数学统计或神经网络等方法拟合得到的经验模型;另一类为基于碳化反应过程的定量分析建立的理论模型。 灰色理论 它是一门研究信息部分清楚、部分不清楚并带有不确定性现象的应用数学学科。传统的系统理论，大部研究那些信息比较充分的系统。对一些信息比较贫乏的系统．利用黑箱的方法，也取得了较为成功的经验。但是，对一些内部信息部分确知、部分信息不确知的系统，却研究得很不充分。这一空白区便成为灰色系统理论的诞生地。在客观世界中，大量存在的不是白色系统(信息完全明确)也不是黑色系统(信息完全不明确)，而是灰色系统。因此灰色系统理论以这种大量存在的灰色系统为研究而获得进一步发展。 基本观点 (1)灰色系统理论认为，系统是否会出现信息不完全的情况、取决于认识的层次、信息的层次和决策的层次，低层次系统的不确定量是相当的高层次系统的确定量，要充分利用已知的信息去揭示系统的规律。灰色系统理论在相对高层次上处理问题，其视野较为宽广； (2)应从事物的内部，从系统内部结构和参数去研究系统。灰色系统的内涵更为明确具体；
1、大气环境影响分析 根据《大气污染物综合排放标准》(GB16297-1996)两个排放相同污染物的排气筒，若其距离小于其几何高度之和，应合并视为一根等效排气筒，若三根以上的近距离排气筒，且排放同一种污染物时，根据前两根的等效排气筒，依次计算等效值。该项目现状为同一生产车间存在多个高度相同排气筒，因此分别对每一类型污染源排气筒对应的污染源分别进行分析计算。 (1)清理车间废气 清理车间废气主要是小麦进入原麦仓时产生的含尘废气，清理工序中因初级清理、振动筛分、风选、去石、打麦产生的含尘废气，该项目原有脉冲袋式除尘器，除尘效率为99%，经处理后30m排气筒排放。清理车间已设置47个脉冲袋式除尘器处理废气，处理后分别经各自排气筒（共47根）排放，年工作时间7920h。 ①前处理阶段 前处理阶段中产尘点主要有进粮口、初级清理、振动筛分及风选等工序，该阶段物料均由密闭管道输送，已在各处理阶段设置脉冲袋式除尘器，主要污染物为颗粒物，则各个产尘点颗粒物产生量为进粮废气23.76×2t/a，初级清理废气50.69×3t/a，振动筛分废气39.6×4t/a，风选废气31.68×3t/a，各个产尘点标况流量为：12441m3/h、12575m3/h、9137m3/h、9311m3/h。 前处理阶段现有脉冲袋式除尘器（12台）处理效率分别为87.12%、94.69%、93.79%、92.74%。则各个产尘点颗粒物经处理后通过30m高排气筒（12根）外排，有组织排放量分别为3.06×2t/a、2.69×3t/a、2.46×4t/a、2.3×3t/a；排放速率分别为0.386kg/h、0.34kg/h、0.311kg/h、0.29kg/h；排放浓度分别为31mg/m3、27mg/m3、34mg/m3、31mg/m3。能够满足《大气污染物综合排放标准》（GB16297-1996）表2中的二级标准限值要求。 ②毛麦段 毛麦段中产尘点主要有振动去石工序、打麦筛分工序，该阶段物料均由密闭管道输送，已在各处理阶段设置脉冲袋式除尘器，主要污染物为颗粒物，则各个产尘点颗粒物产生量为振动去石废气19×14t/a，打麦筛分废气15.84×2t/a，各个产尘点标况流量为：12454m3/h、11120m3/h。 毛麦段现有脉冲袋式除尘器（16台）处理效率分别为83.37%、86.11%。则