水門の腐食環境と腐食に影響を与える要因

鋼構造水門は、水力発電所、貯水池、水門、船舶閘門などの水利構造物における水位制御の重要な構成部品です。長時間水中に沈み、開閉時に乾湿が頻繁に繰り返され、高速水流によって洗浄されます。特に、水路部は水、日光、水生生物、波浪、堆積物、氷などの浮遊物の影響を受け、鋼材が腐食しやすいため、鋼製水門の支持力が大幅に低下し、水利工事の安全性に重大な影響を与えます。一部はコーティングで保護されていますが、一般的に3~5年の使用で破損し、作業効率が低下し、メンテナンスコストが高くなります。

 

腐食は構造物の安全な運用に影響を与えるだけでなく、防食作業に多大な人的、物的、そして財政的資源を消費します。いくつかの水門プロジェクトの統計によると、水門防食にかかる年間費用は、年間メンテナンス費用の約半分を占めています。同時に、錆の除去、塗装、スプレー塗装などのために、多くの労働力を動員する必要があります。そのため、鋼材の腐食を効果的に抑制し、鋼製水門の耐用年数を延ばし、水利・水力発電プロジェクトの健全性と安全性を確保するために、鋼製水門の長期的な防食問題は広く注目を集めています。

 

鋼構造水門の腐食環境と腐食に影響を与える要因:

1.鋼構造水門の腐食環境

水利・水力発電プロジェクトにおける鋼製水門や鋼構造物は、長期間にわたり様々な水質(海水、淡水、工業廃水など)に浸水します。水位変化や水門の開閉により、乾湿環境にさらされることが多く、また、高速水流や堆積物、浮遊物、氷との摩擦による影響を受けることもあります。水面上または水面より上の部分は、水分の蒸発や飛散する水霧などの湿潤雰囲気の影響も受けます。大気中で稼働する構造物は、日光や大気の影響も受けます。水門の稼働環境は劣悪で、影響要因も多いため、腐食要因を分析する必要があります。

 

2. 腐食要因

(1)気候要因:鋼構造水門の水門部分は、日光、雨、湿気の多い大気によって腐食されやすい。

(2)鋼構造物の表面状態:粗さ、機械的損傷、キャビテーション、溶接欠陥、隙間などは腐食に大きな影響を与える。

(3)応力と変形:応力と変形が大きいほど、腐食は悪化します。

(4)水質:淡水は塩分濃度が低く、水門の腐食は水質の化学組成や汚染度によって異なります。一方、海水は塩分濃度が高く、導電性に優れています。海水には大量の塩化物イオンが含まれており、鋼鉄に対して非常に強い腐食性を示します。海水中における鋼鉄製水門の腐食は、淡水よりも深刻です。

 


投稿日時: 2021年12月17日