I. ФОН КОРРОЗИИ ГИДРОТЕХНИЧЕСКИХ МАШИН

Обычные металлические конструкции гидротехнических машин работают в жестких условиях, включая воздействие солнечного света, темные и влажные условия, чередование сухих и влажных периодов, постоянное погружение в воду, эрозию от быстрого течения воды, биологическую коррозию, осадки, лед и другие плавающие объекты. Эти факторы делают конструкции легко подверженными ржавлению. Поэтому обеспечение защиты от коррозии металлических конструкций гидротехнических машин имеет чрезвычайно важное значение для безопасности, продления срока службы и экономии металлических материалов.

Металлическая коррозия бывает двух типов: химическая коррозия и электрохимическая коррозия. Химическая коррозия происходит без участия электрического тока, тогда как электрохимическая коррозия возникает, когда металл контактирует с электролитом, создавая множество маленьких коррозионных элементов, что приводит к коррозии. Коррозия металлических конструкций гидротехнических машин в основном относится к электрохимической коррозии, которая может серьезно повредить конструкцию и представляет собой большую опасность. Этот процесс коррозии аналогичен принципу разрядки обычных сухих батареек, в которых один из металлов внутри батареи подвергается коррозии, чтобы высвободить энергию.

I. Ссылочные стандарты

Текущие национальные стандарты, нормативные акты и обязательные положения стандартов;

"Нормы строительства и приемки антикоррозийных работ для зданий" (GB50212-2002)

"Стандарты для уровня коррозии и очистки поверхности стали перед покраской" (GB8923-1988)

"Правила безопасности при покрасочных работах и правила управления безопасностью" (GB6514-1995)

"Требования к качеству антикоррозийных покрытий" (GB6514-1991)

"Правила безопасности при покрасочных работах, безопасность покрасочного процесса и вентиляции" (DJ/T6931-1999)

"Нормы строительства и приемки антикоррозийных работ для промышленного оборудования и трубопроводов" (HGJ229-91)

"Правила безопасности при покрасочных работах и безопасности процесса подготовки поверхности" (GB7692-87)

"Пределы шума на строительных площадках" (GB12523-90)

Документы системы управления качеством ISO9001

Документы системы экологического управления ISO14001

Документы системы управления охраной труда и безопасностью GB/T28001

I. Основные положения проектирования

Условия окружающей среды: уровень коррозии, воздействующий на стальные конструкции зданий, можно определить согласно таблице 1.

I. План антикоррозийной обработки ворот

Коррозия не только влияет на безопасную эксплуатацию конструкции, но и требует значительных затрат труда, материалов и финансов на антикоррозийные работы. Согласно статистике некоторых проектов шлюзовых ворот, ежегодный бюджет на антикоррозийную обработку ворот составляет около половины от общего объема затрат на обслуживание. Кроме того, для таких работ требуется большое количество рабочей силы, включая удаление ржавчины, покраску или напыление. Поэтому для эффективного контроля коррозии стали и продления срока службы стали шлюзовых ворот, а также обеспечения целостности и безопасности гидротехнических объектов, долговечная антикоррозийная защита стальных шлюзовых ворот привлекает все большее внимание.

В гидротехнических и водно-энергетических проектах стальные шлюзовые ворота и стальные конструкции иногда погружаются в различные водоемы (морская вода, пресная вода, сточные воды и т. д.); иногда из-за колебаний уровня воды или частых открытий и закрытий они подвергаются воздействию среды с чередованием сухости и влажности; некоторые из них могут также подвергаться воздействию высокоскоростных водных потоков, эрозии песком, плавающими предметами и льдом; части конструкции выше уровня воды могут подвергаться воздействию влажной атмосферы и брызг воды; конструкции, работающие в атмосфере, подвергаются воздействию солнечного света и воздуха. Учитывая жесткие условия работы и множество факторов влияния, необходимо проанализировать факторы, вызывающие коррозию.

Факторы, способствующие коррозии шлюзовых ворот:

1) Климатические факторы: Верхняя часть шлюзового ворот выше уровня воды подвержена воздействию солнечного света, дождя и влажной атмосферы, что приводит к коррозии.

2) Состояние поверхности стальных конструкций: Грубые поверхности, механические повреждения, отверстия, дефекты сварки и щели имеют значительное влияние на коррозию.

3) Напряжение и деформация: Чем больше напряжение и деформация, тем интенсивнее коррозия.

4) Качество воды: Пресная вода имеет низкое содержание солей, а коррозия ворот зависит от ее химического состава и загрязненности. Морская вода содержит большое количество солей, хорошую проводимость и большое количество ионов хлора, что значительно увеличивает коррозию стали. Ворота, работающие в морской воде, подвергаются более интенсивной коррозии.

5) Скорость потока воды: Ворота подвержены высокоскоростным ударам водного потока и песчаным частицам, что вызывает эрозию металлической поверхности. Кроме того, поток воды усиливает поляризацию, что легко смывает коррозионные продукты с поверхности конструкции, ускоряя процесс коррозии. Таким образом, ворота, которые часто открываются для сброса воды, корродируют сильнее, чем те, которые долго остаются закрытыми.

Таблица 1: План антикоррозийной обработки стальных шлюзовых ворот с использованием горячего цинкования + краски

Процесс горячего цинкования является технологией антикоррозийной обработки шлюзовых ворот. Он включает распыление расплавленного цинка в виде частиц и его нанесение на поверхность шлюзового ворот, образуя слой цинк-железного сплава, обеспечивая таким образом защиту от коррозии и предотвращение ржавчины. Конкретно процесс горячего цинкования включает подготовку поверхности (например, пескоструйная очистка от ржавчины), горячее нанесение покрытия (с использованием пистолета для распыления пламени для нанесения цинка с толщиной покрытия около 160 мкм) и послетехническую обработку (сочетание нанесения кистью и распылением краски с определенными требованиями к толщине грунтовки и верхнего покрытия). Этот процесс не только улучшает защиту ворот от коррозии, но и продлевает их срок службы.

Таблица 2: План антикоррозийной обработки стальных шлюзовых ворот с использованием холодного цинкования

Преимущества использования холодного цинкования вместо горячего цинкования в основном заключаются в следующих аспектах: Во-первых, холодное цинкование проще и эффективнее в применении, так как оно может быть нанесено с помощью кисти, валика или распыления, что делает его более гибким и удобным для эксплуатации по сравнению с сложным процессом горячего цинкования. Во-вторых, холодное цинкование более экологически чисто, так как оно вызывает меньше загрязняющих веществ и оказывает меньшее влияние на окружающую среду и здоровье человека, что соответствует национальной экологической политике. Кроме того, холодное цинкование требует меньше энергии, так как не требует поддержания высокой температуры, как при горячем цинковании. Также покрытия из холодного цинкования обладают большей долговечностью, более длинными циклами обслуживания и сниженными долгосрочными затратами на обслуживание. Наконец, когда покрытия из холодного цинкования подвергаются локальному повреждению, их легче восстанавливать, просто нанося покрытие на поврежденную область, в то время как покрытия из горячего цинкования часто требуют сложного предварительного процесса восстановления.

Таблица 3: Антикоррозийное решение для стальных затворов с графеновым покрытием

Применение графеновых покрытий на затворах имеет значительные преимущества: высокая удельная поверхность и проводимость повышают антикоррозийные характеристики, усиливают адгезию к подложке, уменьшают толщину покрытия при увеличении износостойкости. Механические свойства графена улучшают ударную прочность и гибкость покрытия, адаптируя его к изменениям окружающей среды и уменьшая вероятность трещин. Оно экологически безопасно и нетоксично, повышает эффективность работы затворов, снижает затраты на обслуживание, что делает его идеальным выбором с точки зрения экологии и производительности.

I. Новая схема защиты от коррозии для подъёмного устройства

Подъёмные устройства широко используются в гидравлических машинах. Они отличаются высокой эффективностью, надёжностью в работе и безопасностью в эксплуатации. Однако подъёмные устройства контролируют важные компоненты для регулировки уровня воды в гидравлических машинах. Долговременное погружение в воду, частые циклы высыхания и намокания, воздействие высокоскоростных водных потоков, особенно на части, находящиеся на уровне воды, подвержены влиянию воды, солнечного света и водных организмов. Также они подвергаются воздействию волн, осадков, льда и других плавающих объектов. Стальные материалы легко подвергаются коррозии. Если проблемы с коррозией не устраняются своевременно или должным образом, вероятность поломок значительно увеличивается, что снижает надёжность и безопасность, а также может привести к авариям в работе гидравлических машин.

Таблица 1: Схема защиты от коррозии для подъёмного устройства с использованием графеновой краски

1. Новый план защиты от коррозии для решеток

Решетки обычно устанавливаются в водозаборных тоннелях или на входах давления и насосных трубопроводов для задержки мусора, такого как ветки и трава, которые несет вода, обеспечивая безопасную работу гидравлических машин. Решетка состоит из рамы, поперечных плит и прутьев, поддерживается на бетонных опорах и обычно изготавливается из стали. Поскольку решетки долгое время находятся в условиях повышенной влажности, они подвержены коррозии из-за воздействия воды, воздуха и осадков.

Основные факторы, способствующие коррозии решеток:

1) Климатические факторы: Верхняя часть ворот подвержена воздействию солнечного света, дождя и влажных условий, что приводит к коррозии;

2) Состояние поверхности металлической конструкции: Шероховатость, механические повреждения, пустоты, дефекты сварки, зазоры и другие факторы значительно влияют на коррозию;

3) Напряжения и деформация: Чем больше напряжение и деформация, тем более интенсивна коррозия.

4) Качество воды: Пресная вода имеет низкое содержание соли, и коррозия ворот зависит от её химического состава и уровня загрязнения; морская вода имеет высокое содержание соли, хорошую проводимость и содержит большое количество хлоридных ионов, что значительно ускоряет коррозию стали. Ворота в морской воде подвергаются сильной коррозии.

Таблица 1: План защиты от коррозии для решеток (обновление/новое строительство) с использованием краски

1. Новый план защиты от коррозии для лебедки

Лебедка — это легкое подъемное оборудование, которое используется для подъема или тяги тяжелых предметов с помощью катушки, намотанной стальной канат или цепь, также называется тали. Лебедка может поднимать грузы вертикально, тянуть их по горизонтали или наклонно. Основные области применения — это строительство, гидротехнические сооружения, лесное хозяйство, горная промышленность, порты и другие отрасли для подъема или перетаскивания материалов.

Таблица 1: План защиты от коррозии для лебедки с использованием графенового покрытия