Stahlkonstruktionen von Schleusentoren sind wichtige Bauteile zur Regulierung des Wasserstands in Wasserbauwerken wie Wasserkraftwerken, Stauseen, Schleusen und Schleusenanlagen. Sie sind über lange Zeiträume unter Wasser, wobei sie beim Öffnen und Schließen häufigen Wechsel zwischen Trockenheit und Nässe ausgesetzt sind und von schnell fließendem Wasser umspült werden. Insbesondere der wasserführende Teil ist Wasser, Sonnenlicht, Wasserorganismen sowie Wellen, Sedimenten, Eis und anderen schwimmenden Objekten ausgesetzt. Da Stahl leicht korrodiert, verringert sich die Tragfähigkeit des Stahltors erheblich, und die Sicherheit der Wasserbauanlage wird ernsthaft beeinträchtigt. Einige Tore sind mit einer Schutzbeschichtung versehen, die jedoch in der Regel nach 3 bis 5 Jahren versagt, was zu geringer Arbeitseffizienz und hohen Wartungskosten führt.

Korrosion beeinträchtigt nicht nur den sicheren Betrieb von Bauwerken, sondern erfordert auch einen hohen Aufwand an Personal, Material und finanziellen Ressourcen für Korrosionsschutzmaßnahmen. Statistiken einiger Schleusenprojekte zeigen, dass die jährlichen Ausgaben für den Korrosionsschutz der Schleusentore etwa die Hälfte der gesamten jährlichen Instandhaltungskosten ausmachen. Gleichzeitig ist ein großer Personalaufwand für die Entfernung von Rost, das Auftragen von Farbe oder das Besprühen erforderlich. Um die Korrosion von Stahl effektiv zu bekämpfen, die Lebensdauer von Stahltoren zu verlängern und die Integrität und Sicherheit von Wasserbau- und Wasserkraftprojekten zu gewährleisten, hat das Thema des langfristigen Korrosionsschutzes von Stahltoren daher große Aufmerksamkeit erlangt.

Korrosionsumgebung von Stahlkonstruktionen an Schleusentoren und Faktoren, die die Korrosion beeinflussen:

1. Korrosionsumgebung von Stahlkonstruktionen an Schleusentoren

Einige Stahlschleusen und Stahlkonstruktionen in Wasserbau- und Wasserkraftprojekten sind über lange Zeiträume unterschiedlichen Wasserqualitäten (Meerwasser, Süßwasser, Industrieabwasser usw.) ausgesetzt. Durch Wasserstandsschwankungen oder das Öffnen und Schließen der Schleusen wechseln sie häufig zwischen Trockenheit und Nässe. Zudem werden sie durch hohe Wassergeschwindigkeiten und die Reibung von Sedimenten, Treibgut und Eis beeinträchtigt. Die Teile, die sich auf oder über der Wasseroberfläche befinden, sind der feuchten Atmosphäre durch Verdunstung und Spritzwasser ausgesetzt. Konstruktionen, die der Witterung ausgesetzt sind, wirken zusätzlich Sonnenlicht und Luft entgegen. Aufgrund der schwierigen Betriebsbedingungen und der vielen Einflussfaktoren ist eine Analyse der Korrosionsfaktoren unerlässlich.

2. Korrosionsfaktoren

(1) Klimatische Faktoren: Die wasserführenden Teile der Stahlkonstruktion des Schleusentors sind durch Sonne, Regen und feuchte Atmosphäre leicht korrodierbar.

(2) Oberflächenbeschaffenheit der Stahlkonstruktion: Rauheit, mechanische Beschädigungen, Kavitation, Schweißfehler, Spalten usw. haben einen großen Einfluss auf die Korrosion.

(3) Spannung und Verformung: Je größer die Spannung und Verformung, desto schlimmer die Korrosion.

(4) Wasserqualität: Süßwasser hat einen niedrigen Salzgehalt, und die Korrosion des Tores hängt von seiner chemischen Zusammensetzung und dem Verschmutzungsgrad ab. Meerwasser hingegen weist einen hohen Salzgehalt und eine gute Leitfähigkeit auf. Es enthält große Mengen an Chloridionen, die stark korrosiv auf Stahl wirken. Die Korrosion von Stahltoren in Meerwasser ist daher deutlich stärker als in Süßwasser.