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摘要：当前建筑工程建设和交通运输过程中，钢结构起重机械设备应用非常广泛。提升设备的整体质量是对整个工程高效生产具有很大的帮助。当前在工程领域当中，起重机械应用投入越来越多，其中机械设备运用的过程中会出现一定的磨损，另外在维护和搁置时也会受到一定程度的腐蚀。本文重点分析研究起重机械腐蚀的原因以及阐述如何进行防护，以供参考。
关键词：起重机械;腐蚀机理;防腐办法
1 起重机械防腐处理的重要意义
当前我国工业领域发展速度很快，工业结构伴随经济的快速发展，也产生一定的变化。工业生产的过程中各种产品的种类和数目越来越多，环境也越来越多样化和复杂化，起重机械设备就需要在这种多样和复杂的环境当中进行操作，设备不仅需要在普通环境下运行，而且需要在一些环境恶劣的情况下进行操作。在这种环境下，起重机械设备很容易产生结构腐蚀的情况，结构腐蚀会对机械结构的整体可靠性和使用寿命产生较大的影响，甚至会影响其它结构部件，因此一定要重视加强起重机械设备的腐蚀处理问题，提高防护水平。
2 起重机械腐蚀机理研究
分析起重机械钢结构出现腐蚀的具体原因，腐蚀是材料和周围环境发生作用而被破坏产生的现象，主要由大气环境、腐蚀介质等各因素影响。空气中的一些具有腐蚀性的物质和水分等在起重机表面通过化学反应或电化学反应，在金属表面和的（去掉的）水膜作用下，产生腐蚀膜，主要是由于气温骤降产生的凝露和水分沉降，另外還融入了一些大气当中的污染物、盐雾和气体等，这样就会导致腐蚀的速度进一步加快。与此同时，起重机械在使用过程中一些不当的人为污染也让水膜的导电性大幅度增加，金属材料与环境通常发生化学或电化学反应，造成金属结构出现腐蚀加快的现象，而非金属材料与环境则会发生溶胀、溶解、老化、风化等发生。腐蚀的过程分为三个阶段，首先，阳极金属丧失电子，逐步成为金属离子，溶入到溶液当中，Fe-2e→Fe2+;接着电子由阳极向阴极流入，2H++2e→H2，O2+2H2O+4e→4OH-;最后，电子在阴极的溶液当中被吸收，生成还原物质。这些设备运行时，金属表面的离子就会出现反应，会造成金属结构受到损害，腐蚀金属表面，甚至还会对金属结构的稳定性产生影响。在此过程中，最缓慢的阶段对金属结构的腐蚀速率起着决定性的作用。
起重机械金属腐蚀按腐蚀的形式可以分为两类：均匀腐蚀和局部腐蚀。均匀腐蚀是指腐蚀均匀分布于整个金属的表面，并逐步降低金属的各项性能。例如，钢铁、铝在酸洗时发生的腐蚀就属于均匀腐蚀。由于它是在整体上逐步降低金属的各项性能，且腐蚀程度是可以预见的，因而其危害性不太严重。
局部腐蚀是指腐蚀主要发生在金属表面某一局部区域。它是金属结构设备腐蚀的一种重要形式，尽管此种腐蚀的腐蚀量不大，但是由于其腐蚀的分布、深度、发展速度很不均匀，往往当金属整体还相当完好时，局部腐蚀已经相当严重了，可造成金属设备发生严重或突发性破坏，从而造成巨大的经济损失，有时甚至引发灾难性事故，因此，其危害很大。金属在不同的环境条件下可以发生不同的局部腐蚀，如点蚀、电偶腐蚀、缝隙腐蚀、冲刷腐蚀、选择性腐蚀、应力腐蚀、晶间腐蚀、疲劳腐蚀等等。
3 起重机械腐蚀防护措施
3.1 涂装法的使用
涂料的使用能够有效的隔离金属表层与电解溶液，可以起到防腐蚀和屏蔽的作用，能够让金属结构的保护效果提升。在金属结构表面所涂的涂料，可以选择一些比铁活性更高的涂料。金属表面施工的涂料的活性比铁高，这样可以起到牺牲阳极保护金属结构表面的作用。在起重机当中经常使用到的涂装主要有三种，首先是表层镀层，其次为涂漆，第三种是喷涂，依照起重机械所处环境的不同对涂抹方式进行选择。通常而言，如果其中机械在大气环境下进行工作，则需要使用表面镀层等方式进行保护。如果是钢丝绳，在表面镀锌可以避免钢丝绳出现腐蚀。在大气环境当中如果气体的酸性物质含量较多，可以在表层镀层的条件下，选择含铅的涂料进行镀层。起重机金属结构在一些海洋性潮湿环境当中使用，则需要使用含锌量较高或镀铬等方式保护金属结构。起重机机械金属结构使用的时候，针对铸锻件可以使用一系列热喷的方式进行保护，让金属材料的抗腐蚀性能提高。对于金属结构当中的一些主梁，则使用表面涂漆的方式进行保护。在此过程中，还需要重视加强除锈处理，让涂层的质量提高。在施工时一定要严格依照相关的标准进行操作，保证金属表面的清洁性，尽量符合保护的基本要求，依照起重机械所处环境不同合理的选择涂料，控制涂料使用量。
3.2 牺牲阳极保护法的使用
牺牲阳极保护法是涂层中电位低于铁的锌、铝在腐蚀电池中作为牺牲阳极保护了金属铁。电化学保护剂里主要是涂料中比金属活性较高的调料，比如说锌元素，在符合牺牲阳极保护金属结构条件下不受腐蚀作用。其主要原理是在金属结构表层形成原电池。原电池主要以碳棒为正电极和阴极，在外围的锌皮作为负电极和阳极，阳极出现锌的氧化反应时放出电子，而阴极出现氢离子的还原反应，逐步对电子进行消耗，在此过程中通过锌元素的腐蚀和牺牲，以保证金属表面不会受到腐蚀。在实际作用的过程中锌的电位较低，一般锌可以起到对金属结构保护的作用。
3.3 热处理防护措施分析
由于起重机械设备的金属结构在日常使用的过程中需要在大气环境下暴露，对这些暴露在大气环境中的钢制品进行保护的过程中，可以使用磷化、钝化、氧化等方式进行表面处理，也就是常说的热处理防护技术。这种技术和涂料涂装法相同，在进行热处理保护的过程中可以让裸露在大气环境当中金属结构的抗腐蚀性能大幅度提高[1] 。
3.4 密封防护措施分析
密封防护措施主要是在提升技术结构抗腐蚀性能的时候，有目的地封闭周边的环境，另外隔离一些具有腐蚀介质区域和金属设备，这样可以使外在的腐蚀因素可能够部分或全部不与金属机械结构产生接触。比如说，可以加强电气控制柜和其它联轴器减速器的密闭效果，充分的将其与外部的腐蚀介质隔离，降低起重机出现腐蚀的概率。 3.5 加强结构腐蚀设计分析
在设计起重机械设备机身金属结构的过程中，尽可能的保证金属结构不与附近的腐蚀介质进行接触，在选择材料时需要选择一些不容易出现积灰积水的材料，甚至是一些容易涂装的材料[2] 。另外在连接各个金属结构以及焊接的过程中，需要采取合理的方式，防止焊接时一些腐蚀介质侵入到留下的焊道当中。另外还需要重视加强结构截面的选择以及结构的连接，以降低腐蚀作用为基础来进行操作。
3.6 重视设计和焊接过程中的处理
起重机械设备在初期的工艺设计过程中应尽量避免不同的材质，这样可以减少部件之间的异金属电化学腐蚀。制作过程中合理安排施工的前后工序，防止机制作安装过程中出现损坏，避免某些部位出现腐蚀。在焊接的过程中，需要尽量使用连续焊接的方式防止内应力集中和难以涂装。在起重机械焊接时还需要注意焊缝质量，不良的焊缝质量对起重机械设备的防腐会造成较大的腐蚀影响。具体而言，焊瘤不单会造成应力集中，还有可能导致焊瘤和母材之间出现夹缝，会使钢结构局部腐蚀，而咬边位置的凹陷边会出现夹缝，这样会使涂装难以达到预期效果，会造成涂层膜厚问题和施工难度增加，因此设备咬边区域更容易受到腐蚀。焊瘤出现的主要原因在于焊接电流较小或者焊接速度较慢，而咬边出现的原因在于焊接速度较快或者焊接电流较大等。因此不良的焊接质量，如焊缝没有焊透产生的产生孔洞和夹缝，造成孔洞腐蚀和缝隙腐蚀，所以需要重视加强起重机械的焊接工艺，防止由于焊接工艺缺陷而对起重机械的辐射性能产生影响。
4 门式起重机防腐的补充措施
门式起重机的安装工作主要在露天场地进行，其金属结构和其它起重机相比更容易受到高温气候以不确定等因素的影响，造成腐蚀介质的侵蚀。由于机器工作环境较为特殊，很容易造成金属疲劳。另外机械和货物之间碰撞也会造成金属表面层受到破坏而造成腐蚀介质的扩散，因此一定要重视加强门式起重机等设备的防腐工作[3] 。
4.1 重视使用钝化油漆与防锈油
为了讓门式起重机金属结构表层的防护性能提升，需要重视加强防锈油的使用，合理选用防腐的油漆。良好的涂层施工与金属表面，产生特殊的防钝化保护层，让腐蚀介质侵入的速度减缓[4] 。
4.2 改进防腐工艺技术
门式起重机在制造和安装使用前，需要提前对钢结构进行涂装的防腐。确保机器在运转过程中得到有效的涂层保护。机器运行中的点蚀问题，对金属结构表面以及衔接部位进行涂漆以及做好补救措施。首先需要彻底的对表面进行清理，将表层的杂质和油污去除，再将防锈油和钝化的油漆均匀涂抹在表面，确保涂抹过程中没有漏涂，保证涂层厚度，这样才能保证金属表层的各个部位不会因锈蚀而导致机器受损。
4.3 强化检查与补救力度
机器运转因正常磨损、外力破坏、应力释放等导致的涂层破坏锈蚀问题，因此一定要重视对金属表层的定期检查，及时发现生锈的地方并且做好补救工作，对腐蚀问题进行防控。在检查过程中需要重视加强定期的养护制度，将金属表层的养护工作作为日常养护的重点，及时发现一些腐蚀现象，做好处理，合理地对腐蚀问题进行控制[5] 。
结束语
在起重机械作业期间，金属结构的腐蚀是不可避免的，因此了解金属腐蚀机理，有效地采取防控措施，高效的涂层施工方法和现场维护，让起重机械的使用寿命更加延长。另外合理的机械设计，具有高耐候性的涂料，定期的机器维护保养等，这样才能使得起重机在我国工程建设过程中发挥出应有的作用。
参考文献：
[1] 杨用增，安林超，程雪利.起重机械腐蚀机理及防护措施的研究[J].河南机电高等专科学校学报，2012，1：4-5+7.
[2] 张翼，纪琛，蒋盛.起重机械的防腐设计与防腐控制[J].中国新技术新产品，2016，8：52.
[3] 张振柱.腐蚀环境对起重机金属结构的影响及防护措施[J].中国设备工程，2017（12）：30-31.
[4] 李向东[1] ，黄凯[1] ，袁桂芳[1] .基于模糊层次分析法的造船门式起重机腐蚀或磨损结构缺陷安全评估[J].起重运输机械，2013（5）：5-8.
[5] 孙微，马舜，武善军.腐蚀工作环境下起重机械涂装要求的探讨[J].起重运输机械2012（3）：96-101.
（作者单位：上海振华重工（集团）股份有限公司）
关键词：起重机械;腐蚀机理;防腐办法
1 起重机械防腐处理的重要意义
当前我国工业领域发展速度很快，工业结构伴随经济的快速发展，也产生一定的变化。工业生产的过程中各种产品的种类和数目越来越多，环境也越来越多样化和复杂化，起重机械设备就需要在这种多样和复杂的环境当中进行操作，设备不仅需要在普通环境下运行，而且需要在一些环境恶劣的情况下进行操作。在这种环境下，起重机械设备很容易产生结构腐蚀的情况，结构腐蚀会对机械结构的整体可靠性和使用寿命产生较大的影响，甚至会影响其它结构部件，因此一定要重视加强起重机械设备的腐蚀处理问题，提高防护水平。
2 起重机械腐蚀机理研究
分析起重机械钢结构出现腐蚀的具体原因，腐蚀是材料和周围环境发生作用而被破坏产生的现象，主要由大气环境、腐蚀介质等各因素影响。空气中的一些具有腐蚀性的物质和水分等在起重机表面通过化学反应或电化学反应，在金属表面和的（去掉的）水膜作用下，产生腐蚀膜，主要是由于气温骤降产生的凝露和水分沉降，另外還融入了一些大气当中的污染物、盐雾和气体等，这样就会导致腐蚀的速度进一步加快。与此同时，起重机械在使用过程中一些不当的人为污染也让水膜的导电性大幅度增加，金属材料与环境通常发生化学或电化学反应，造成金属结构出现腐蚀加快的现象，而非金属材料与环境则会发生溶胀、溶解、老化、风化等发生。腐蚀的过程分为三个阶段，首先，阳极金属丧失电子，逐步成为金属离子，溶入到溶液当中，Fe-2e→Fe2+;接着电子由阳极向阴极流入，2H++2e→H2，O2+2H2O+4e→4OH-;最后，电子在阴极的溶液当中被吸收，生成还原物质。这些设备运行时，金属表面的离子就会出现反应，会造成金属结构受到损害，腐蚀金属表面，甚至还会对金属结构的稳定性产生影响。在此过程中，最缓慢的阶段对金属结构的腐蚀速率起着决定性的作用。
起重机械金属腐蚀按腐蚀的形式可以分为两类：均匀腐蚀和局部腐蚀。均匀腐蚀是指腐蚀均匀分布于整个金属的表面，并逐步降低金属的各项性能。例如，钢铁、铝在酸洗时发生的腐蚀就属于均匀腐蚀。由于它是在整体上逐步降低金属的各项性能，且腐蚀程度是可以预见的，因而其危害性不太严重。
局部腐蚀是指腐蚀主要发生在金属表面某一局部区域。它是金属结构设备腐蚀的一种重要形式，尽管此种腐蚀的腐蚀量不大，但是由于其腐蚀的分布、深度、发展速度很不均匀，往往当金属整体还相当完好时，局部腐蚀已经相当严重了，可造成金属设备发生严重或突发性破坏，从而造成巨大的经济损失，有时甚至引发灾难性事故，因此，其危害很大。金属在不同的环境条件下可以发生不同的局部腐蚀，如点蚀、电偶腐蚀、缝隙腐蚀、冲刷腐蚀、选择性腐蚀、应力腐蚀、晶间腐蚀、疲劳腐蚀等等。
3 起重机械腐蚀防护措施
3.1 涂装法的使用
涂料的使用能够有效的隔离金属表层与电解溶液，可以起到防腐蚀和屏蔽的作用，能够让金属结构的保护效果提升。在金属结构表面所涂的涂料，可以选择一些比铁活性更高的涂料。金属表面施工的涂料的活性比铁高，这样可以起到牺牲阳极保护金属结构表面的作用。在起重机当中经常使用到的涂装主要有三种，首先是表层镀层，其次为涂漆，第三种是喷涂，依照起重机械所处环境的不同对涂抹方式进行选择。通常而言，如果其中机械在大气环境下进行工作，则需要使用表面镀层等方式进行保护。如果是钢丝绳，在表面镀锌可以避免钢丝绳出现腐蚀。在大气环境当中如果气体的酸性物质含量较多，可以在表层镀层的条件下，选择含铅的涂料进行镀层。起重机金属结构在一些海洋性潮湿环境当中使用，则需要使用含锌量较高或镀铬等方式保护金属结构。起重机机械金属结构使用的时候，针对铸锻件可以使用一系列热喷的方式进行保护，让金属材料的抗腐蚀性能提高。对于金属结构当中的一些主梁，则使用表面涂漆的方式进行保护。在此过程中，还需要重视加强除锈处理，让涂层的质量提高。在施工时一定要严格依照相关的标准进行操作，保证金属表面的清洁性，尽量符合保护的基本要求，依照起重机械所处环境不同合理的选择涂料，控制涂料使用量。
3.2 牺牲阳极保护法的使用
牺牲阳极保护法是涂层中电位低于铁的锌、铝在腐蚀电池中作为牺牲阳极保护了金属铁。电化学保护剂里主要是涂料中比金属活性较高的调料，比如说锌元素，在符合牺牲阳极保护金属结构条件下不受腐蚀作用。其主要原理是在金属结构表层形成原电池。原电池主要以碳棒为正电极和阴极，在外围的锌皮作为负电极和阳极，阳极出现锌的氧化反应时放出电子，而阴极出现氢离子的还原反应，逐步对电子进行消耗，在此过程中通过锌元素的腐蚀和牺牲，以保证金属表面不会受到腐蚀。在实际作用的过程中锌的电位较低，一般锌可以起到对金属结构保护的作用。
3.3 热处理防护措施分析
由于起重机械设备的金属结构在日常使用的过程中需要在大气环境下暴露，对这些暴露在大气环境中的钢制品进行保护的过程中，可以使用磷化、钝化、氧化等方式进行表面处理，也就是常说的热处理防护技术。这种技术和涂料涂装法相同，在进行热处理保护的过程中可以让裸露在大气环境当中金属结构的抗腐蚀性能大幅度提高[1] 。
3.4 密封防护措施分析
密封防护措施主要是在提升技术结构抗腐蚀性能的时候，有目的地封闭周边的环境，另外隔离一些具有腐蚀介质区域和金属设备，这样可以使外在的腐蚀因素可能够部分或全部不与金属机械结构产生接触。比如说，可以加强电气控制柜和其它联轴器减速器的密闭效果，充分的将其与外部的腐蚀介质隔离，降低起重机出现腐蚀的概率。 3.5 加强结构腐蚀设计分析
在设计起重机械设备机身金属结构的过程中，尽可能的保证金属结构不与附近的腐蚀介质进行接触，在选择材料时需要选择一些不容易出现积灰积水的材料，甚至是一些容易涂装的材料[2] 。另外在连接各个金属结构以及焊接的过程中，需要采取合理的方式，防止焊接时一些腐蚀介质侵入到留下的焊道当中。另外还需要重视加强结构截面的选择以及结构的连接，以降低腐蚀作用为基础来进行操作。
3.6 重视设计和焊接过程中的处理
起重机械设备在初期的工艺设计过程中应尽量避免不同的材质，这样可以减少部件之间的异金属电化学腐蚀。制作过程中合理安排施工的前后工序，防止机制作安装过程中出现损坏，避免某些部位出现腐蚀。在焊接的过程中，需要尽量使用连续焊接的方式防止内应力集中和难以涂装。在起重机械焊接时还需要注意焊缝质量，不良的焊缝质量对起重机械设备的防腐会造成较大的腐蚀影响。具体而言，焊瘤不单会造成应力集中，还有可能导致焊瘤和母材之间出现夹缝，会使钢结构局部腐蚀，而咬边位置的凹陷边会出现夹缝，这样会使涂装难以达到预期效果，会造成涂层膜厚问题和施工难度增加，因此设备咬边区域更容易受到腐蚀。焊瘤出现的主要原因在于焊接电流较小或者焊接速度较慢，而咬边出现的原因在于焊接速度较快或者焊接电流较大等。因此不良的焊接质量，如焊缝没有焊透产生的产生孔洞和夹缝，造成孔洞腐蚀和缝隙腐蚀，所以需要重视加强起重机械的焊接工艺，防止由于焊接工艺缺陷而对起重机械的辐射性能产生影响。
4 门式起重机防腐的补充措施
门式起重机的安装工作主要在露天场地进行，其金属结构和其它起重机相比更容易受到高温气候以不确定等因素的影响，造成腐蚀介质的侵蚀。由于机器工作环境较为特殊，很容易造成金属疲劳。另外机械和货物之间碰撞也会造成金属表面层受到破坏而造成腐蚀介质的扩散，因此一定要重视加强门式起重机等设备的防腐工作[3] 。
4.1 重视使用钝化油漆与防锈油
为了讓门式起重机金属结构表层的防护性能提升，需要重视加强防锈油的使用，合理选用防腐的油漆。良好的涂层施工与金属表面，产生特殊的防钝化保护层，让腐蚀介质侵入的速度减缓[4] 。
4.2 改进防腐工艺技术
门式起重机在制造和安装使用前，需要提前对钢结构进行涂装的防腐。确保机器在运转过程中得到有效的涂层保护。机器运行中的点蚀问题，对金属结构表面以及衔接部位进行涂漆以及做好补救措施。首先需要彻底的对表面进行清理，将表层的杂质和油污去除，再将防锈油和钝化的油漆均匀涂抹在表面，确保涂抹过程中没有漏涂，保证涂层厚度，这样才能保证金属表层的各个部位不会因锈蚀而导致机器受损。
4.3 强化检查与补救力度
机器运转因正常磨损、外力破坏、应力释放等导致的涂层破坏锈蚀问题，因此一定要重视对金属表层的定期检查，及时发现生锈的地方并且做好补救工作，对腐蚀问题进行防控。在检查过程中需要重视加强定期的养护制度，将金属表层的养护工作作为日常养护的重点，及时发现一些腐蚀现象，做好处理，合理地对腐蚀问题进行控制[5] 。
结束语
在起重机械作业期间，金属结构的腐蚀是不可避免的，因此了解金属腐蚀机理，有效地采取防控措施，高效的涂层施工方法和现场维护，让起重机械的使用寿命更加延长。另外合理的机械设计，具有高耐候性的涂料，定期的机器维护保养等，这样才能使得起重机在我国工程建设过程中发挥出应有的作用。
参考文献：
[1] 杨用增，安林超，程雪利.起重机械腐蚀机理及防护措施的研究[J].河南机电高等专科学校学报，2012，1：4-5+7.
[2] 张翼，纪琛，蒋盛.起重机械的防腐设计与防腐控制[J].中国新技术新产品，2016，8：52.
[3] 张振柱.腐蚀环境对起重机金属结构的影响及防护措施[J].中国设备工程，2017（12）：30-31.
[4] 李向东[1] ，黄凯[1] ，袁桂芳[1] .基于模糊层次分析法的造船门式起重机腐蚀或磨损结构缺陷安全评估[J].起重运输机械，2013（5）：5-8.
[5] 孙微，马舜，武善军.腐蚀工作环境下起重机械涂装要求的探讨[J].起重运输机械2012（3）：96-101.
（作者单位：上海振华重工（集团）股份有限公司）