1、钢材作为现代建筑中重要的结构材料。其强度高、性能稳定、韧性好、加工制作方便、适合于批量生产、易于控制质量，安装迅速。钢结构在建筑结构中的使用越来越多，许多大型的会展中心、体育场馆、机场航站等，都采用了钢结构体系作为主要的结构形式。但是，钢结构处于潮湿的大气和污染环境中，必然遭受腐蚀，需定期进行防腐，维护费用高。据最新的统计报告表明，迪拜阿拉伯大酒店地处中东炎热地区，又在海洋性腐蚀环境下，为防止钢结构的腐蚀，延长其使用寿命，保持其华丽的外观，每年需投入上百万美元。确保钢结构的完整性，展现钢结构的艺术感染力，采用重防腐材料进行涂料保护或金属热喷涂与重防腐材料双重保护是十分经济有效的方法。
随着建筑用钢量的迅速增加，钢材的腐蚀造成的经济损失也是巨大的。全世界每年因钢结构腐蚀造成的损失是火山、洪水、地震等自然灾害损失的总和的6倍。据统计，每年由于腐蚀原因使全球大约损失10％～20％的金属，约合7000多亿美元。以下几项我国钢结构腐蚀的调查数据可以清楚地说明钢结构腐蚀危害的严重性。每年我国由于腐蚀造成的经济损失约占国民经济总产值的4％；每年因腐蚀而造成的金属结构、设备及材料损失量大约是当年钢产量的10～20％。若以我国2005年产粗钢3.494亿吨计算，则一年的最低腐蚀量为0.3494亿吨，相当于一家大型钢铁企业的年产量。本文主要就钢铁金属材料的工业大气腐蚀与防护问题进行探讨。
2、钢结构腐蚀状况从2009年以来曾对某地区钢铁公司焦化区、焦炉区、高炉区、炼钢厂、轧钢厂等22处室内外钢结构(平台、扶梯、管架)进行了腐蚀情况调查和统计分析。从调查情况来看。该钢铁公司厂区内平台、扶梯、管架等室内外钢结构量大面广，由于工业大气腐蚀，涂层脱落、起泡、锈蚀现象普遍，大部分钢结构腐蚀较严重，露天钢结构腐蚀尤其严重。为防止大气腐蚀。大多采用有机涂层防护，但对涂装金属的腐蚀破坏一般重视不够。无非是“锈了就漆，漆了再蚀，烂了即换”的“劳民伤财。的管理模式，为了提高涂装金属结构使用寿命，有必要对涂层金属的腐蚀破坏情况以及成因进行分析，以便采取必要的对策。
该钢铁公司钢结构以及钢设备因钢铁冶炼而产生的有害腐蚀性成分及厂区周围各种环境因素的影响，造成了高炉区、焦化区、烧结区等户外钢结构(包括操作平台、扶梯、栏杆及管架、钢管等)均出现不同程度的腐蚀。除了生产过程中排放出来的腐蚀性成分或外部环境引人的大气腐蚀因素(如空气中粉尘、S02、NOx、H2S、CO2、CI-、NH4+等)影响外，还受当地气象因素(如气温、湿度、降雨量，风速、风向、日照时间等)影响：附着于钢结构涂层表面上的粉尘及其及其他物质。在潮湿气候情况下，界面pH值、溶存氧、溶存盐类等作用，都直接影响钢结构涂层腐蚀速度，另外，钢结构选用的涂层及其施工技术水平、使用时间、防腐措施、科学管理水平等都与钢结构涂层腐蚀速度有着不同程度的关系。引起钢结构腐蚀是一个多因素、多变量和多边界的复杂系统，各种腐蚀因素随时随地都在变化，如空气中腐蚀介质浓度、气温、湿度等在不同季节、不同时间、不同地点都不是恒定的，而是不断变化，有时差别很大，这些多变因素对探讨腐蚀介质与钢结构涂层腐蚀程度相关性带来一定困难。
据调查，虽经涂层防护，很多钢结构往往不到2a(甚至1a)，涂层起泡脱落、甚至丧失殆尽，严重的是钢板钢粱壁厚减薄，点蚀穿孔，甚至断裂。如炼铁高炉出铁场屋架；上科通廊，焦化区通廓、管道、支架。宽厚板一线炼钢厂房等严重锈蚀，其中3#、4#高炉出铁场钢屋架锈蚀厚度约2mm。2009年8-9月期间。1#高炉上料通廊及宽厚板炼钢厂房通风器多次发生彩板瓦高空掉落。该钢铁公司厂内钢结构防腐周期短、效果差，大部分钢结构平均防腐周期不足3a，最短的1a不到，4#高炉出铁场屋面彩板瓦平均使用寿命仅1.5a。部分钢结构现有防腐周期一览如表1所示。
焦化区钢结构锈蚀厚度普遍在1～2mm左右，承重构件截面受到削弱，结构承载力降低，已严重影响到结构安全使用，莱些钢缝构如焦化区、高炉渣石区、炼钢转炉区等区域的钢结构涂装修复仅2年。其户外钢结构涂层脱落已达40％，锈蚀非常严重，虽经多次涂装。钢板明显减薄，甚至开裂，型钢断面有所削弱，钢结构腐蚀等级达到中腐蚀与强腐蚀程度。部分腐蚀情况的调查照片如图1～4所示，
3、防腐工程存在的问题以及原因分析
3.1防腐设计不合理钢结构防腐设计需综合考虑工业大气腐蚀环境、防腐年限、涂装场所的温度和湿度、室内或室外、装饰性要求、保光保色性要求，是否易于维修等等条件。由于没有制定钢结构防腐相关技术标准。设计人员凭经验设计，选用涂料与腐蚀环境不相适应，耐腐蚀性能不满足要求，有时档次过商，有时过低，品种多样、颜色各异。防腐设计缺乏统一标准，各设计单位选用涂料千差万别，涂料种类繁多、档次差别悬殊。没有针对腐蚀环境选用涂料，没有进行技术经济比较，经济合理性较差。
3.2涂装材料质量不达标材料的选择。应根据腐蚀性介质的性质、浓度和作用条件，结合材料的耐腐蚀性能和物理力学性能、使用部位的重要性、材料供应等因素确定。当材料受多种介质混合作用、交替作用及非常温介质作用时。其耐腐蚀性能除有使用经验外，应通过试验确定。防腐蚀涂料的底涂料、中间涂料和面涂料等，应选用相互间结合良好的涂层配置。
该钢铁公司钢结构防腐工程项目一般采用包工包料的方式招募施工队伍，但施工单位所购涂料大多属于低质价廉产品。质量不合格。因缺乏必要的检验手段和方法，材料进场前没有进行检查验收。原有钢结构防腐涂层多用醇酸漆，也有采用氯磺化乙烯漆与氯化橡胶漆，从局部腐蚀情况分析，部分涂装材料并不符合防腐环境的要求以及区域钢结构使用部位的需求，一方面是涂底与涂面之间的相容性差，不可能产生牢固的附着，投产短期内即产生大面积自然剩落；另一方面是所用防腐涂料质量差。没有足够的防锈能力，利候性也很差，厂房投产短期内即产生严重的粉化现象。涂膜表面出现肉眼可见的微裂纹。多处产生大面积基层返锈。
3.3施工质量控制不严基层处理未达到应有的标准。特g0是老结构，大部分除锈不满足要求。有的连表面浮锈和灰尘也未清理干净。在涂装前钢铁基层必须除锈。钢铁基层的除锈等级应符合相关国家标准的要求。新建工程重要构件的除锈等级不应低于Sa2.5，喷射或抛射除锈后的表面粗糙瘦宣为40～7μm，并不应大于涂层厚度的1/3，国外许多研究表明涂装质量中，约60％以上取决于基层处理质量。可见基层处理质量的重要性。由于任何涂膜都不可能完全阻止外界H2O、O2及腐蚀介质等向钢结构表面的渗透。未除净铁锈的存在。一方面影响涂层在钢表面的附着力。遇外力作用易脱粘：另一方面，这部分锈蚀物将和渗入的O2、H2O及腐蚀介质相互作用，导致涂膜下腐蚀反应的产生，最终导致涂装防腐失败。锈层发展到一定程度，即产生涂膜开裂。制作的钢结构，未进行彻底除锈，使得新钢结构厂房还未投产，就出现大面积基层返锈・为通过验收，只好再涂罩一层面漆，这样虽然一时过关，但在短期内又产生大量锈泡，旧钢结构则产生基层返锈和锈泡。
擅自减少涂刷遍数。漆膜厚度不足，据测定一般为设计要求的80％，多数工程存在偷工减料现象・涂层摩度是增加防腐效果的有效途径。金属构件外防腐蚀涂层的喷涂厚度对被保护金属的使用寿命起着重要作用，涂层薄起不到应有的保护作用，
涂装施工时很少考虑施工环境条件。为加快施工进度。涂装施工可能在没有封闭厂房的情况下，又未能避开雨天。使得涂装时铁锈还未除净的钢结构表面又产生了结露水珠。为防腐工作留下了隐患・如果环境相对湿度过高(>80)，有可能导致钢结构表面产生结露，在这种条件下涂装，一方面由于水的存在而使涂料附着力下降：另一方面水分的存在，将使锈蚀反应向生成锈蚀物一方进行，并且水在温度升高时由于体积膨胀而导致破坏过程加速。
3.4管理方面的因素近几年来，该钢铁公司防腐维修及大修费用投入不足，防腐不及时，导致防腐效果不佳。尽管维修和大修资金投入逐年有所增加。绝大部分项目均是待钢结构严重锈蚀后才申报立项。错过了最佳防腐时机。造成除锈难度加大。施工质量不能保证。
设备管理部门多重视生产工艺流程的有关设备，而忽视户内外钢结构防腐蚀问题。这是钢铁等生产企业管理中常见的通病，由于检修经费逐年增加，屡感不足，不仅对生产设备，而且对钢结构更是。头痛医头，脚痛医脚”，钢结构外防腐蚀往往对底面草草除锈，再用廉价涂料刷涂应付，甚至每年重涂一次，此外。对施工队伍资质审查不严，甚至存在转包现象，因此工程质量较难保证。
装置缺乏专业防腐蚀管理人员，由于兼职较多，无暇监检施工质量(尤其是隐蔽工程质量)，只能由施工单位自检，这样对表面除锈质量、所用涂料质量、每道涂层质量控制等心中无数。总之。钢结构涂层早期失效与企业防腐蚀管理不严有一定关系。
3.5针对性防腐技术研究欠缺针对该钢铁公司各生产区腐蚀环境下的防腐技术研究不够，防腐设计和施工缺乏技术支持。总体来说，通过选择合适的材料、防腐产品设计、降低环境的腐蚀性和采用合适的防护层覆盖产品，能够获得大气腐蚀防护，合适的腐蚀防护方法筛选由几个步骤组成。涉及产品的特性、设计寿命，与其用途有关的其他要求、腐蚀环境和腐蚀体系以外的其他因素，如费用。确定最佳防护方法需进行一系列的研究优化。
钢结构大气防腐技术研究是一项系统工程，每一项工作对钢结构的防腐蚀都是极其重要的。有区域针对性地进行钢铁等金属的腐蚀与防护研究，对于该钢铁公司钢结构的应用和维护具有重要的意义。
4、结构防腐处理措施涂料对钢结构的腐蚀保护作用主要有3种：屏蔽作用、缓蚀作用和阴极保护作用。
4.1几种常用防腐涂料抗腐蚀性能
4.1.1氯磺化聚乙烯由氯和二氧化硫混合气体对聚乙烯进行氯化和磺化而制得。具有耐臭氧、耐候性和抗老化性能。耐酸碱性优良，物理力学性能良好，耐水耐油性好：抗寒耐湿热，耐化学品性能十分好。但是因为固体含量低，须多道施工才能达到规定膜厚。
氯磺化聚乙烯防腐漆由氯磺化聚乙烯树脂、颜料、助剂及有机溶剂经研磨分散而成，另外配置固化剂。其主要特性是漆膜有良好的弹性、柔韧性、耐寒性及耐久性，并有抗氧化、臭氧作用。主要适用于混凝土设施及普通钢铁结构的表面防护及装饰。不宜在湿度大于85％条件下施工。氯磺化聚乙烯防腐面漆和底漆的基本性能指标如表2所示。
4.1.2高氯化聚乙烯防腐漆由高氯化聚乙烯、防锈颜料、填料、助剂等组成。高氯化聚乙烯发展有富锌涂料、防锈漆、中间漆、面漆和清漆等系列产品，其主要特性是水蒸汽和氧气对漆膜的渗透率低，具有优异的耐水性和防腐蚀性能：干燥快，具有良好的耐候性、耐臭氧化和耐久性；与氯化橡胶防腐涂料相比具有较好的耐热性：具有优良的低温施工性能，可在-10～50℃环境下施工；漆膜对钢铁有良好的附着力，漆膜层间溶为一体，具有优良层闻附着力；在本类涂料旧漆膜上重新涂装时，不必除掉旧漆膜，维修方便。适用于化工设备金属防锈、船舶金属表面、桥梁钢铁结构，地下管道金属表面及其他钢铁结构的防腐涂装。高氯化聚乙烯防腐面漆和底漆的基本性能指标。
4.1.3氯化橡胶防腐面漆由氯化橡胶树脂、颜料、助剂经研磨分散而成。”其主要特性是漆膜干燥快，附着力好，机械强度高、施工方便、防腐蚀性和耐候性良好。适合在钢铁构件等表面用作防腐保护面漆；不宜在高温条件下使用，涂装前道漆应完全干透，除尽漆膜上所有油污和杂物，氯化橡胶防腐面漆的基本性能指标如表4所示。
另外氯化橡胶防腐面漆、丙烯酸聚氨醋面漆、醇酸防锈底漆、醇酸磁漆、环氧漆等也有应用，并得以试验验证，达到明显效果。
5结语
随着建筑钢结构的发展，建筑钢结构的腐蚀及其防护的研究越来越受到国内外工程界的关注和重视，具有显著的工程价值和学术意义。本文通过对某地区钢铁公司钢结构腐蚀的现状，分析了钢结构腐蚀的原因，针对其原因提出了钢结构防腐蚀的处理措施，并对钢结构的涂装防腐技术和材料进行了探讨，具有显著的经济价值和社会效益：同时对其它金属设备及其设施的防腐材料设计也具有工程价值和科学意义。
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