葛洲坝水电厂水工钢结构防腐蚀

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1、葛洲坝水电厂水工钢结构防腐蚀以下喷锌防腐工程为江苏省三河闸钢结构防腐公司承担摘要：葛洲坝水电厂水下金属结构有弧形钢闸门，各类平板工作闸门，检修闸门和拦污栅。闸坝机械设备有门式起重机16台，大江、二江和三江弧门启闭机共54台，厂房桥机等。金属结构安装7.5万t，总防腐面积达45万多m2。水工钢结构防腐是水电厂面临的工程技术难题，葛洲坝水力发电厂经过20年对水工钢结构防腐技术的探索和试验，收到较好的效果，并积累了大量实践经验。1概况？葛洲坝水利工程是我国长江干流上兴建的第一座大型水利水电枢纽工程，具有通航、发电等综合效益。葛洲坝水电厂装机21台，总装机容量2715MW，设

2、计年平均发电量14.1TW？h。枢纽布置有两座电站、两条航道、三座船闸，中间布置有27孔泄洪冲砂闸，在两条航道上各布置有一座泄洪冲砂闸。二个排漂孔，39个机组排砂底孔，两个排沙洞。右岸为混凝土重力坝，左岸为土石坝。坝轴线全长2606.5m。水下金属结构有弧形钢闸门，各类平板工作闸门、检修闸门和拦污栅。闸坝机械设备有门式起重机16台，大江、二江和三江弧门启闭机共54台，厂房桥机等。金属结构安装7.5万t，总防腐面积达45万多m2。葛洲坝枢纽的水工钢闸门、拦污栅的运行方式是：当机组运行时，拦污栅处于动水状况；各类检修门在工作时，处于静水中；各类平板工作门、弧形工作门泄流时

3、，处于动水状态；机组拦污栅95%浸于水下，各类平板门有的95%全浸在水下，有的平板门和弧形工作闸门背水面受水位变化处于干湿交替状态。2水质条件和水工金属结构锈蚀状况2.1葛洲坝段水质条件（1）库段现有水体？pH？值在6.8？9.1之间，略偏碱性，整个库区变化不大。（2）溶解氧一般在8.0mg/L左右，最大值9.1mg/L。枯水期较多，丰水期较低，整个库段变化不大。（3）耗氧量在1.4？4.9mg/L范围内波动，洪水季节大于平水期和枯水期。（4）三氮：〖ZK（〗氨氮（NH2-N）为0.09？0.39mg/L。亚硝酸盐（NO2-N）为0.013？0.037mg/L。硝酸盐

4、（NO3-N）为0.45？0.91mg/L。整个库区硝酸盐含量都大于氨氮、亚硝酸盐。（5）阴离子表面活性剂：枯水期波动范围0.067？0.099mg/L。（6）有机磷农药：敌白虫、敌敌畏、乐果、对硫酸、甲基对硫酸、杀螟松。在各水期汛末有，下限为0.3mmg/L。（7）含沙量：多年平均含沙量为1.19kg/m3。最大含沙量为10.5kg/m3。含沙量年内分配不均匀，输沙量  集中于汛期，5？10月的输沙量一般在（80？90）%以上，7？9月的输沙量在（40？75）%以上。2.2水工金属结构锈蚀状况运行3年后，所有闸门及拦污栅普遍发生锈蚀，运行8年后，发现在排砂底孔工作门

5、的面板上，出现直径约10mm的锈泡，锈泡内有黑色的污水，干燥后，锈泡内为黑色的粉末，锈泡处为深度达2？3mm的凹坑。其它闸门也有类似现象。因锈蚀造成闸门损坏外，长江泥沙对闸门造成的冲刷、气蚀也相当严重。二江泄水闸弧形工作门面板厚度为18mm。1993年3月3日更换第2孔底止水橡皮水封时，测量底边以上100mm范围内，弧形工作门面板厚度变化情况，测量仪表为：HCC-16超声波测厚仪，结果显示，在这100mm的上部，钢板厚度约17mm，中部厚度约16mm。底边厚度约15mm。在这100mm范围内钢板减薄了1？3mm。最为突出的是二江泄水闸弧形工作闸门面板和弧门底坎，弧门面

6、板下缘底止水螺栓孔附近，产生的气蚀凹坑和冲刷的沟槽。凹坑最大直径约10mm，最大深度约5mm。沟槽深度有3~4mm。底坎钢板磨损达10几mm（底坎钢板厚度为14？16mm）。1994年1月19日检查26孔弧门底坎，左端钢板厚度为15.7mm，右端钢板厚度为15.5mm。底坎钢板中部厚度为9.7mm，中部的下游边缘钢板厚度仅有2？3mm，局部已经磨透，出现明显的月牙状缺口，整个底坎明显两边高中间低。3闸门和拦污栅的防腐保护3.1拦污栅上外加电流阴极保护试验阴极保护是防止金属产生电化学腐蚀的电化学保护技术，它不仅可以防止均匀腐蚀，更重要的是可以防止局部腐蚀，点腐蚀以及应力

7、腐蚀。电化学腐蚀必须有三个基本过程组成：阳极过程、阴极过程和电流流动。上述三个过程缺一不可，其中有某一个过程受到阻滞不能进行则整个腐蚀过程就停止了。阴极保护的原理：使直流电流从金属周围的电解质中流入该金属，从而降低该金属腐蚀速度的方法，称为阴极保护。这时金属表面始终处于得到电子的状态，不再因失去电子而氧化。因而获得保护。阴极保护有两种，即牺牲阳极法和外加电流法。它们只是通入阴极电流的方式不同，外加电流是采用直流电源给被保护的金属结构通以阴极电流。牺牲阳极是将某些电极电位较负的金属或合金如：锌、铝、镁与被保护金属结构短路连接，则电极电位较负的外接金属成