大型鋼結構是大量基礎設施的重要組成部分。橋梁、電站、輸油輸水管道、油氣儲罐、大型生產(chǎn)裝置、船舶、海工結構、塔架及許多大型建筑物均大量采用鋼結構。雖然所用的碳鋼與一些低合金鋼具有很好的力學性能與合理的價格,但它們存在著嚴重的電化學腐蝕問題。由于具有用量大、壽命要求長的特點,所以需要的防腐手段也具有特殊性。在各種腐蝕控制方法中,主要選用不同表面處理與施加防腐涂層的方法來對大型鋼結構進行防護。到目前為止,應該說大多情況下防護效果還遠不理想,主要是存在由于化學與力學失效引起的覆蓋層壽命問題。因此開發(fā)高性能、長壽命、并在新形勢下滿足環(huán)保要求的表面改性a技術與防腐產(chǎn)品,是一項重要的任務。而解決這樣的問題,離不開高技術與新思路和采用。
對于一個具體的腐蝕體系,應據(jù)腐蝕原因、效果、施工難易與經(jīng)濟效益等進行綜合考慮。對大型鋼結構而言,可以采用的方案也是多種多樣的。但針對它們的使用特點,主要采用選材控制和表面覆蓋進行防護,有時也常與陰極保護聯(lián)合使用。以防腐涂料為例,我國每年的用量可能已達到20萬噸左右,約占涂料總量的10%,而且它們品種繁多,功能各異。
鋼結構自防護腐蝕產(chǎn)物形態(tài)控制:耐候鋼相對于碳鋼有較好的耐大氣腐蝕性能,一般不需要表面處理就具有抗蝕性,因而得到廣泛應用。原因在于其表面形成的腐蝕產(chǎn)物阻礙了腐蝕介質(zhì)的進入,從而保護了基體。但它也存在腐蝕失效問題。近年研究發(fā)現(xiàn),通過表面懺悔處理,可以得到更加致密的腐蝕產(chǎn)物層,使防蝕性能得到大幅度提高。研究表明,所得產(chǎn)物具有納米結構。這里的關鍵是如何能夠有效地人為控制腐蝕產(chǎn)物的形態(tài)。
鋼結構廣泛應用于橋梁、建筑、船舶、石油化工等領域。然而,由于大氣中的氧氣、水蒸氣以及其他有害物質(zhì)的侵蝕,鋼結構的表面容易發(fā)生腐蝕生銹,這不僅會影響其美觀度,更會降低其承載能力和使用壽命。因此,對鋼結構進行防腐防銹處理成為了迫切需要解決的問題。