碼頭吊機(jī)長期處于高鹽霧、高濕度的海洋環(huán)境中,鹽霧中的氯化鈉顆粒會加速金屬結(jié)構(gòu)、電氣元件和機(jī)械部件的腐蝕,嚴(yán)重威脅設(shè)備安全和使用壽命。預(yù)防鹽霧腐蝕需從材料選擇、表面防護(hù)、結(jié)構(gòu)設(shè)計、維護(hù)管理等多維度采取綜合措施,具體方法如下:
一、材料與表面防護(hù)技術(shù)
1.選用耐腐蝕材料
主體結(jié)構(gòu):
優(yōu)先采用耐候鋼(如Q355NH、Q345GNHL),其合金成分(如銅、磷、鉻)可形成致密氧化膜,耐蝕性比普通鋼高2~8倍。
關(guān)鍵部件(如軸承、螺栓)使用不銹鋼(316L、304)或熱鍍鋅鋼材,鍍鋅層厚度≥85μm,提供陰極保護(hù)。
機(jī)械傳動部件:
齒輪、聯(lián)軸器等采用表面滲氮、滲碳處理,提高表面硬度和耐蝕性;鋼絲繩選用鍍鋅或涂塑防腐型。
2.多層涂層防護(hù)系統(tǒng)
采用“底漆+中間漆+面漆”復(fù)合涂層,形成物理屏障,阻斷鹽霧與金屬接觸。
特殊部位處理:
焊縫、螺栓連接處易形成腐蝕縫隙,需先用環(huán)氧膩?zhàn)犹畛淦秸兕~外噴涂100μm厚涂層。
活動部件(如滑輪、銷軸)采用聚四氟乙烯(PTFE)涂層或熱噴涂陶瓷(如Al?O?),兼顧減摩與防腐。
二、結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化
1.減少鹽霧積聚與電化學(xué)腐蝕
避免積水結(jié)構(gòu):
起重臂、塔身等鋼結(jié)構(gòu)采用流線型設(shè)計,減少凹槽、盲孔;平臺設(shè)置≥3°坡度,底部開設(shè)直徑≥20mm的排水孔,確保雨水/鹽霧冷凝水及時排出。
法蘭連接面采用凸臺密封或橡膠墊片,防止縫隙腐蝕。
控制電偶腐蝕:
不同金屬接觸處(如鋼與鋁合金)用絕緣墊片(如尼龍、橡膠)隔離,或選擇電位差≤0.15V的金屬組合(如不銹鋼與鍍鋅鋼)。
螺栓連接優(yōu)先使用同材質(zhì)緊固件(如不銹鋼螺栓配不銹鋼法蘭)。
2.加強(qiáng)密封與隔離
電氣系統(tǒng):
配電柜、控制箱采用IP65級密封設(shè)計,加裝硅膠密封條,內(nèi)部放置防潮劑(如蒙脫石干燥劑),定期更換。
電纜接口使用鎧裝電纜+防水格蘭頭,導(dǎo)線連接處用熱縮套管密封,防止鹽霧侵入導(dǎo)致短路。
潤滑系統(tǒng):
齒輪箱、軸承座采用迷宮式密封或雙唇密封圈,防止鹽霧污染潤滑油;潤滑脂選用耐鹽霧型(如鋰基脂+二硫化鉬添加劑),定期更換(周期≤3個月)。
三、陰極保護(hù)技術(shù)
1.犧牲陽極法(適用于中小型結(jié)構(gòu))
在吊機(jī)底座、水下部件(如碼頭樁基連接段)安裝鋅合金或鋁合金犧牲陽極,通過自身腐蝕消耗保護(hù)鋼結(jié)構(gòu)。
設(shè)計要點(diǎn):
陽極質(zhì)量按保護(hù)面積計算(鋼表面需1~3kg/m2陽極),間距≤3m,通過導(dǎo)線與鋼結(jié)構(gòu)可靠連接。
定期檢測陽極電位(鋼/海水介質(zhì)中保護(hù)電位≤-0.85V),陽極消耗80%時及時更換。
2.外加電流陰極保護(hù)(適用于大型吊機(jī))
外接直流電源,通過輔助陽極(如鉑鈦電極)向鋼結(jié)構(gòu)施加陰極電流,使其電位低于腐蝕電位。
應(yīng)用場景:長期浸泡在潮汐區(qū)的吊機(jī)基座或頻繁接觸鹽霧的關(guān)鍵承重結(jié)構(gòu)。
優(yōu)勢:保護(hù)范圍廣、電流可調(diào),適合復(fù)雜結(jié)構(gòu),但需專業(yè)團(tuán)隊設(shè)計安裝。
四、維護(hù)與管理措施
1.定期清潔與檢查
表面清潔:
每月用淡水沖洗吊機(jī)表面(避開電氣元件),去除鹽結(jié)晶和污染物,避免用高壓水槍沖擊涂層;冬季前需徹底清除縫隙內(nèi)積水,防止凍融破壞。
腐蝕檢測:
每季度用涂層測厚儀檢查漆膜厚度(剩余厚度<設(shè)計值50%時需補(bǔ)涂),用磁粉探傷或超聲波檢測鋼結(jié)構(gòu)焊縫腐蝕情況。
重點(diǎn)檢查部位:
起重臂與塔身連接節(jié)點(diǎn)
鋼絲繩滑輪組及軸承座
液壓油管接頭與法蘭
電氣柜進(jìn)線孔及密封件
2.缺陷修復(fù)與部件更換
涂層破損處理:
局部銹點(diǎn):打磨至金屬光澤,涂刷環(huán)氧富鋅底漆+聚氨酯面漆(修補(bǔ)層需與原涂層搭接≥50mm)。
大面積腐蝕:噴砂去除舊涂層,重新進(jìn)行全涂層系統(tǒng)施工。
3.智能化監(jiān)測與預(yù)警
安裝腐蝕監(jiān)測傳感器(如線性極化電阻傳感器),實時監(jiān)測關(guān)鍵部位的腐蝕速率,當(dāng)腐蝕率>0.1mm/年時觸發(fā)報警。
利用無人機(jī)巡檢吊機(jī)高空結(jié)構(gòu),通過紅外熱像儀檢測涂層下金屬溫度異常(腐蝕區(qū)域通常溫度更高)。
五、特殊環(huán)境強(qiáng)化防護(hù)
1.高鹽霧區(qū)域(如近海面100米內(nèi))
面漆升級為聚硅氧烷涂料,其耐鹽霧性能可達(dá)5000小時以上,是傳統(tǒng)聚氨酯的5倍。
鋼絲繩每周涂抹專用防腐油(如石墨鈣基脂),并用塑料布包裹易腐蝕段。
2.濕熱交替環(huán)境(如熱帶季風(fēng)區(qū))
電氣柜加裝空調(diào)或半導(dǎo)體冷凝除濕裝置,控制內(nèi)部濕度≤50%RH,防止凝露導(dǎo)致元件銹蝕。
金屬結(jié)構(gòu)表面噴涂疏水涂層(如納米二氧化硅涂層),使鹽霧水滴形成珠狀滾落,減少附著時間。
六、管理體系保障
建立腐蝕防護(hù)檔案:記錄每次維護(hù)的時間、內(nèi)容、使用材料及檢測數(shù)據(jù),形成可追溯的防護(hù)臺賬。
操作培訓(xùn):對操作人員進(jìn)行鹽霧腐蝕原理與防護(hù)要點(diǎn)培訓(xùn),禁止用硬質(zhì)工具刮擦涂層,避免在涂層未干時接觸海水。
應(yīng)急響應(yīng):遇臺風(fēng)、暴雨等極端天氣后,立即對吊機(jī)進(jìn)行***檢查,重點(diǎn)修復(fù)被飛浪沖擊的部位。
通過以上綜合防護(hù)措施,可將碼頭吊機(jī)的鹽霧腐蝕速率控制在0.05mm/年以下,顯著延長設(shè)備服役壽命(常規(guī)防護(hù)下壽命約10~15年,強(qiáng)化防護(hù)后可達(dá)25年以上),同時降低因腐蝕導(dǎo)致的停機(jī)維修成本,保障港口作業(yè)的安全性和連續(xù)性。