钢板桩防腐蚀保护专题(拉森桩资料)

OSP(shanghai)isnotaprofessionaldesignoffice,andthisdocumentisreferencemerely.Anyonewishtoapplythisinformationshallsatisfythemselvesofitsvalidityrelativestotheapplicableconditions.OSP(shanghai)bearsnoresponsibilityfortheproblemofexactitudeandsafetycausedbyapplicationwithoutauthorization.1/12欧领特（上海）钢板桩租赁有限公司张杨路500号，时代广场13楼邮编200122上海中国OrientalSheetPiling(Shanghai)LeasingCo.,Ltd500,ZhangYangRoad,TimesSquareBuilding13/F200122Shanghai,CHINAt:[phone]f:[phone]钢板桩防腐蚀保护由于金属结构暴露在外界环境中，随着时间的推移，金属与外界环境发生反应，造成腐蚀，腐蚀不仅造成材料的浪费，还在于正常生产受到影响，所以对于永久结构的钢板桩结构应当在设计中考虑防腐蚀设计。1.腐蚀的概念及分类腐蚀是材料与其环境间的物理化学作用引起材料本身性质的变化。如铁的生锈是金属腐蚀的普遍形式。材料的腐蚀是包括材料本身和环境介质两者在内的一个具有反应作用的体系，腐蚀反应的场所，首先是材料和腐蚀性介质之间相界面处。材料包括金属和非金属材料，如碳钢及其合金、有色金属、塑料、混凝土和木材等，在一个腐蚀系统中。对材料行为起决定作用的是化学成分、组织结构和表面状态。材料的周围环境介质包括与其接触的气体、液体和固体以及周围环境条件，如温度、压力、速度、光照、辐射、生物条件等。这个作用包括化学的、电化学的、机械的、生物的以及物理的作用。2.腐蚀的分类及特征腐蚀的现象和机理比较复杂，分类方法也有许多种，根据不同的起因、机理和破坏形式而有各种方法。以下介绍几种常用的分类方法。2.1金属腐蚀按照腐蚀机理可以分为金属化学腐蚀、金属电化学腐蚀①化学腐蚀化学。腐蚀是指金属表面与非电解质直接发生纯化学反应而引起的破坏。其特点是在反应过程中没有电流产生。如铝在四氯化碳、丁氯甲烷或乙醇中的腐蚀，镁或钛在甲醇中的腐蚀，金属钠在氯化氢气体中的腐蚀等都属化学腐蚀。②电化学腐蚀。金属的电化学腐蚀是指金属表面与离子导电的介质发生电化学反应而产生的破坏。在反应过程中有电流产生，腐蚀金属表面」存在着阴极和阳极。阳极反应是金属失去电子面成为离子状态转移到介质中，称为阳极氧化过程。阴极反应是介质中的去极化剂吸收来自阳极的电子，称为阴极还原过程。这两个反应是相互独立面又同时进行的，称之为一对共轭反应由阴阳极组成了短路电池，腐蚀过程中有电流产生。如金属在潮湿大气、海水、土壤及酸、碱、盐溶液中的腐蚀均属这一类。电化学腐蚀比较普遍，对金属结构的危害比较严重。电化学腐蚀的原理示意图OSP(shanghai)isnotaprofessionaldesignoffice,andthisdocumentisreferencemerely.Anyonewishtoapplythisinformationshallsatisfythemselvesofitsvalidityrelativestotheapplicableconditions.OSP(shanghai)bearsnoresponsibilityfortheproblemofexactitudeandsafetycausedbyapplicationwithoutauthorization.2/12欧领特（上海）钢板桩租赁有限公司张杨路500号，时代广场13楼邮编200122上海中国OrientalSheetPiling(Shanghai)LeasingCo.,Ltd500,ZhangYangRoad,TimesSquareBuilding13/F200122Shanghai,CHINAt:[phone]f:[phone]-82052.2按腐蚀破坏型式分类按腐蚀破坏型式可分为全面腐蚀和局部腐蚀，局部腐蚀又可细化为小孔腐蚀（即点蚀）、应力腐蚀、电偶腐蚀、缝隙腐蚀、选择性腐蚀、晶间腐蚀等。①全面腐蚀。全面腐蚀又叫均匀腐蚀，指腐蚀遍布于材料结构的整个表面上，其特征表现为金属质量减少。壁厚减小，非金属体积膨胀、韧或脆性能减退或失去。腐蚀虽然同样发生在整个材料表面上，但各部分的微观腐蚀速度实际上并不均等。②小孔腐蚀。小孔腐蚀通常又称为点蚀。在金属表面腐蚀成一些小而深的孔，蚀孔的深度大干直径，严重的可将设备腐蚀穿通，蚀孔上部往往被腐蚀产物覆盖。不锈钢和铝合金在海水中受到的破坏就是小孔腐蚀的典型实例。③应力腐蚀。应力腐蚀是指在机械应力（外载荷或内部残余应力）和腐蚀介质的共同作用下，金属材料发生的腐蚀破坏。如应力腐蚀开裂、腐蚀疲劳等。④电偶腐蚀。电位不同的金属或合金互相接触，并在一定的介质中所发生的电化学腐蚀称为电偶腐蚀。电偶腐蚀造成负电位的金属或合金部件加速腐蚀破坏，破坏一般集中在连接部位附近。⑤缝隙腐蚀。由于金属表而的缝隙内滞留介质所引起的电化学腐蚀破坏称为缝隙腐蚀。⑥选择性腐蚀。多元合金在腐蚀介质中。较活泼的组分先溶解。因而造成材料强度大大厂降，这称之为选择性腐蚀。例如，黄钢脱锌等即属此类腐蚀。⑦晶间腐蚀。晶间腐蚀是指腐蚀破坏沿着晶粒边界进行，使晶粒之间失去结合力，使材料丧失强度。⑧磨损腐蚀。磨损腐蚀是由于机械因素（湍流、旋涡、流体冲击、空化作用、微振摩擦等）和腐蚀介质共同作用造成的腐蚀破坏，其特征是形成密集的凹坑或沟槽。⑨氢损伤。氢损伤是指氢进人金属内部造成的腐蚀破坏，它包括氢脆氢鼓泡、氢破裂、氢腐蚀等。2.3按环境状态分类按产生腐蚀的环境状态，可以将腐蚀分为自生环境中的腐蚀和工业环境介质中的腐蚀，其中自生环境腐蚀又可分为大气腐蚀，土壤腐蚀、淡水腐蚀、海水腐蚀、微生物腐蚀；工业环境腐蚀分为酸性溶液腐蚀、碱性溶液腐蚀、盐类溶液腐蚀、工业水腐蚀、熔盐腐蚀、液态金属腐蚀、特殊工业介质腐蚀等。3.钢板桩腐蚀全面腐蚀的原因：金属中存在杂质；周围环境发生变化典型的全面腐蚀的速率：(恒态下)碳素钢在淡水环境中的平均腐蚀速率为0.015mm/年碳素钢在大气环境中的平均腐蚀速率为0.002mm/年OSP(shanghai)isnotaprofessionaldesignoffice,andthisdocumentisreferencemerely.Anyonewishtoapplythisinformationshallsatisfythemselvesofitsvalidityrelativestotheapplicableconditions.OSP(shanghai)bearsnoresponsibilityfortheproblemofexactitudeandsafetycausedbyapplicationwithoutauthorization.3/12欧领特（上海）钢板桩租赁有限公司张杨路500号，时代广场13楼邮编200122上海中国OrientalSheetPiling(Shanghai)LeasingCo.,Ltd500,ZhangYangRoad,TimesSquareBuilding13/F200122Shanghai,CHINAt:[phone]f:[phone]根据钢板桩应用在不同的介质环境，其腐蚀的特征有所不同，现分别介绍：3.1钢板桩在水中的腐蚀情况钢板桩在水中的均匀腐蚀情况：钢板桩在水中腐蚀速率根据所处外界环境不同存在很大的差别。发生腐蚀的原因－水中分解氧的含量，水中氧浓度的饱和度与温度有着直接的关系；－水的温度，水温对于腐蚀速率有着间接影响，较高的水温加速了化学反应但同时也减少了水中分解氧的含量；－水中可溶性盐的含量，淡水中的盐含量大约为1%，海水中为3.5%，所以海水中钢板桩的腐蚀速率高于淡水中的腐蚀速率；－水的流动，水的流动带来新的分解的氧气，加速了钢板桩的腐蚀，同时水流会磨损钢板桩表面的涂层；－水的的酸碱性，当pH值在6或者5.5以下时，腐蚀速率变化很大，pH值低于4时，钢板桩的腐蚀速率大大增加，pH值在7.2和8.2之间对钢板桩的腐蚀速率影响不大，当pH大于9.5时，钢材表面会产生钝化作用保护钢板桩；－水中海洋生物，水中的细菌会产生硫化氢等化学物质加速钢板桩的腐蚀速率；－临近建筑物对钢板桩的电化学反应，如临近的其他采用阴极保护的结构影响钢板桩结构的腐蚀，以及杂散电流对板桩结构的损害。3.2钢板桩在土中的腐蚀OSP(shanghai)isnotaprofessionaldesignoffice,andthisdocumentisreferencemerely.Anyonewishtoapplythisinformationshallsatisfythemselvesofitsvalidityrelativestotheapplicableconditions.OSP(shanghai)bearsnoresponsibilityfortheproblemofexactitudeandsafetycausedbyapplicationwithoutauthorization.4/12欧领特（上海）钢板桩租赁有限公司张杨路500号，时代广场13楼邮编200122上海中国OrientalSheetPiling(Shanghai)LeasingCo.,Ltd500,ZhangYangRoad,TimesSquareBuilding13/F200122Shanghai,CHINAt:[phone]f:[phone]-82053.3钢板桩在低水位时腐蚀钢板桩在低水位时的腐蚀在大气中回填土中（地下水位以上）原状土中（地下水位以下）钢板桩在土中的均匀腐蚀情况：腐蚀速率一般为0.10～0.20mm/年发生腐蚀的原因－不同性质的土层分布：回填土材质，土的孔隙率，含水率等；－可溶性盐（Clˉ，SO4ˉ）的含量；－含水率，以及地下水位；－原状土的电导率；－土壤的酸碱性；－土中细菌的活性(硫酸盐可以减少细菌)；－泥炭层的存在对腐蚀影响很大。－金属结构表面状态：粗糙、机械损伤、空穴、焊接缺陷、缝隙等对腐蚀影响很大。－金属结构材料：钢材中特别是合金钢总是含有铁元素以外的少量其他元素或其他杂质，容易发生腐蚀。－空气中的尘埃微粒：它们落在金属表面上容易形成水珠而使钢材表面发生点状腐蚀坑，有时成片状连接。OSP(shanghai)isnotaprofessionaldesignoffice,andthisdocumentisreferencemerely.Anyonewishtoapplythisinformationshallsatisfythemselvesofitsvalidityrelativestotheapplicableconditions.OSP(shanghai)bearsnoresponsibilityfortheproblemofexactitudeandsafetycausedbyapplicationwithoutauthorization.5/12欧领特（上海）钢板桩租赁有限公司张杨路500号，时代广场13楼邮编200122上海中国OrientalSheetPiling(Shanghai)LeasingCo.,Ltd500,ZhangYangRoad,TimesSquareBuilding13/F200122Shanghai,CHINAt:[phone]f:[phone]年代开始一些研究报告显示钢板桩在低水位时腐蚀速率增加。低水位时的腐蚀