水門の腐食環境と腐食に影響を与える要因

鋼製水門は、水力発電所、貯水池、水門、閘門などの水力構造物における水位制御の重要な構成要素です。長時間水中に沈められ、開閉時には乾湿が頻繁に繰り返され、高速の水流によって洗浄されます。特に、水面部分は水、日光、水生生物、波、堆積物、氷などの浮遊物の影響を受けやすく、鋼材は腐食しやすいため、鋼製水門の耐荷重能力が著しく低下し、水力工事の安全性に深刻な影響を与えます。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年の使用でコーティングが剥がれ、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、防食作業の実施に多大な人的、物的、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、水門の防食にかかる年間支出は、年間維持費の約半分を占めています。同時に、錆の除去、塗装、またはスプレー塗装のために、多数の労働力を動員する必要があります。したがって、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で使用される鋼製水門や鋼構造物の中には、長期間にわたり様々な水質(海水、淡水、工業廃水など)に浸されるものがあります。また、水位の変化や水門の開閉により、乾燥と湿潤が繰り返される環境に置かれるものもあります。さらに、高速の水流や、堆積物、浮遊物、氷との摩擦の影響を受けるものもあります。水面上や水面上にある部分は、水の蒸発や飛沫による湿潤な環境の影響を受けます。大気中で稼働する構造物は、日光や空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:鋼構造水門の水部分は、太陽、雨、湿った大気によって腐食しやすい。

(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ひどくなる。

(4)水質:淡水は塩分濃度が低く、ゲートの腐食は水の化学組成や汚染度によって異なります。海水は塩分濃度が高く、導電率も良好です。海水には大量の塩化物イオンが含まれており、鋼材に対して非常に腐食性が高いです。海水中の鋼製ゲートの腐食は、淡水中の腐食よりも深刻です。

 


投稿日時:2021年12月17日