4.5.4.1 腐蝕問題

    調(diào)查表明，水電工程中金屬結(jié)構(gòu)腐蝕破壞形態(tài)可分為均勻腐蝕和局部腐蝕兩大類。

    1.均勻腐蝕

    所謂均勻腐蝕是指腐蝕分布在整個金屬結(jié)構(gòu)的表面上，它可以是均勻的，也可是不均勻的，腐蝕的結(jié)果是構(gòu)件的厚度減薄。均勻腐蝕的危險性相對較小，可以根據(jù)金屬腐蝕速度和結(jié)構(gòu)所要求的使用壽命，在設(shè)計時增加一定的腐蝕裕量。

    大氣環(huán)境中水電工程結(jié)構(gòu)和設(shè)備主要發(fā)生均勻腐蝕，腐蝕的嚴重程度與所處的氣候帶的溫度及環(huán)境中相對濕度有關(guān)。熱帶地區(qū)潮濕部位的比干燥部位的腐蝕速度要大得多。但總的來說，由于水電工程所處環(huán)境的大氣腐蝕性較弱，再加上目前金屬結(jié)構(gòu)或設(shè)備上均有涂料或噴金屬保護，金屬結(jié)構(gòu)和設(shè)備的腐蝕很小。

    2.局部腐蝕

    水電工程中金屬結(jié)構(gòu)，除發(fā)生均勻腐蝕外，還會發(fā)生多種形態(tài)的局部腐蝕，水中結(jié)構(gòu)件局部腐蝕尤為嚴重。局部腐蝕是指主要集中于金屬表面的某一區(qū)域，局部腐蝕有很多類型，主要有電偶腐蝕、縫隙腐蝕、細菌腐蝕和磨損腐蝕，以及水線附近氧濃差腐蝕和由于涂層缺陷造成的坑蝕等。

    1）電偶腐蝕

    不同金屬在同一種介質(zhì)中接觸，由于腐蝕電位不相等，有電偶電流流動產(chǎn)生，電位較低的金屬溶解速度加大，造成接觸處的局部腐蝕，電位較高的金屬，溶解速度反而減小，這種腐蝕稱為電偶腐蝕，亦叫接觸腐蝕或雙金屬腐蝕。水電工程有些結(jié)構(gòu)上不同構(gòu)件常由兩種不同金屬組成，在其連接處有時會存在電偶腐蝕，導(dǎo)致其中電位較負構(gòu)件嚴重腐蝕，如檢修門滑塊表的腐蝕坑（如圖4-152所示）。焊縫周圍也常常會由于焊條與本體金屬材料不同而產(chǎn)生電偶腐蝕，如某電廠閘門的局部電偶腐蝕（圖4-153所示）。但由于金屬結(jié)構(gòu)均涂覆有涂料或噴金屬鍍層等覆蓋層，隔離了結(jié)構(gòu)與介質(zhì)水的直接接觸，這種腐蝕形式不是很普遍。如嶂山閘1#、2#和3#三扇閘門的369條焊縫中，嚴重腐蝕的僅占0.54%，91.86%未出現(xiàn)腐蝕。

    2）縫隙腐蝕

    金屬構(gòu)件在介質(zhì)中，由于金屬與金屬或金屬與非金屬之間形成特別小的縫隙，使縫隙內(nèi)介質(zhì)處于滯流狀態(tài)，引起縫內(nèi)金屬的加速腐蝕，這種局部腐蝕稱為縫隙腐蝕。當(dāng)金屬表面存在縫隙時，縫內(nèi)介質(zhì)處于滯流狀態(tài)，參加腐蝕反應(yīng)的物質(zhì)難以向內(nèi)補充，縫內(nèi)的腐蝕產(chǎn)物又難以擴散出去。縫內(nèi)介質(zhì)隨著腐蝕不斷進行，于是造成其成分、濃度、pH值等方面越來越和整體介質(zhì)產(chǎn)生很大的差異，結(jié)果便導(dǎo)致縫內(nèi)金屬表面的加速腐蝕，縫外的金屬表面則腐蝕減輕，從而在縫內(nèi)呈現(xiàn)深淺不一的蝕坑或深孔。許多金屬構(gòu)件，由于設(shè)計上的不合理或由于加工過程等原因都會造成縫隙，如法蘭連接面、螺母壓緊面、焊縫氣孔、銹層等等，它們與金屬的接觸面上形成了縫隙。泥沙、積垢、雜屑、生物等沉積在金屬表面上，也無形中形成了縫隙。所以縫隙腐蝕是造成水電工程金屬構(gòu)件蝕坑的原因之一。