本书立足我国水利工程防腐蚀技术特点，融合理论突破与工程经验，助力提升水工金属结构耐久性，为“双碳”目标下的绿色基础设施建设提供技术支撑。书中全面介绍了水工金属结构的基本腐蚀原理、防腐蚀设计与施工要点、防腐蚀检测与评估等，涉及水工金属结构涂装防护、热喷涂与阴极保护等实用技术，融入典型工程案例，提供可借鉴的解决方案，助力我国水利工程实现更长寿命、更稳定运行的安全运营目标。
本书可供水利工程设计、施工技术人员，工程运维管理人员，材料科学研究者，防腐蚀企业技术人员等阅读，也可供相关专业院校师生参考。

第一章 水工金属结构基本知识 001
第一节 水工金属结构分类 002
一、闸门 002
二、启闭机 006
三、压力钢管 014
四、清污机 015
五、拦污栅和拦漂排 016
六、阀门 017
第二节 水工金属结构防腐蚀的重要性及标准规范 018
一、水工金属结构防腐蚀的重要性 018
二、 水工金属结构防腐蚀标准规范 019

第二章　金属结构腐蚀原理 021
第一节 金属腐蚀概述 022
一、金属腐蚀的定义 022
二、腐蚀环境 023
三、 金属腐蚀的影响 024
四、金属腐蚀分类及破坏形式 026
第二节 金属腐蚀原理 030
一、化学腐蚀原理 030
二、电化学腐蚀原理 031
第三节 水工金属结构在自然环境中的腐蚀 040
一、大气腐蚀 040
二、淡水腐蚀 044
三、海水腐蚀 045
四、土壤腐蚀 051
第四节 水工金属结构腐蚀环境与防腐措施 053
一、水工金属结构的腐蚀环境 053
二、水工金属结构防腐蚀措施 055

第三章　水工金属结构防腐设计 062
第一节 防腐设计原则 063
一、等效防腐原则 063
二、环境适应性原则 063
三、兼容性原则 064
第二节 防腐方法选择 065
一、防腐方法的分类 065
二、防腐方法的选择依据 066

第四章　水工金属结构表面预处理 068
第一节 表面预处理的重要性 069
第二节 表面预处理质量的主要影响因素 070
第三节 表面预处理方法 074
一、手工除锈 074
二、动力工具除锈 075
三、抛射除锈 075
四、喷射除锈 076
第四节 磨料 076
一、金属磨料 077
二、非金属磨料 084
三、磨料的选用 086
第五节 喷(抛)射除锈 087
一、干式喷射除锈 087
二、湿式喷砂除锈 093
三、抛射除锈 094
第六节 表面预处理清洁度和粗糙度 098
一、表面清洁度等级和粗糙度等级标准 098
二、钢材原始锈蚀程度和清洁度级别 100
三、粗糙度等级 107
四、预处理清洁度等级和粗糙度范围设计和质量检验 108

第五章　水工金属结构热喷涂 111
第一节 热喷涂基本知识 112
一、热喷涂概述 112
二、热喷涂原理 116
第二节 热喷涂材料 118
一、纯金属材料 118
二、热喷涂粉末材料 121
第三节 常用热喷涂设备 125
一、丝材火焰喷涂设备 125
二、高速氧气-燃气火焰喷涂设备 127
三、丝材电弧喷涂设备 128
四、等离子喷涂设备 130
五、激光喷涂设备 131
第四节 热喷涂工艺与施工 133
一、热喷涂的工艺流程 133
二、热喷涂施工 133
三、封孔 138
第五节 热喷涂层的设计及质量检验 139
一、热喷涂涂层厚度设计 139
二、热喷涂涂层质量检验 140

第六章　水工金属结构涂料涂装 150
第一节 概述 151
一、涂料技术的发展史 151
二、涂料的分类 152
三、涂料的命名 156
四、涂料的功能 157
五、涂料防腐蚀机理 158
六、涂料的组成 159
七、涂料的固化方式 159
第二节 涂料性能及涂层选择 160
一、涂料的主要性能 161
二、水工金属结构常用涂料性能指标 163
三、涂料选择的原则 177
四、涂层系统的选择及性能要求 178
五、涂层性能测试方法 183
第三节 涂装施工 188
一、涂料的储存 188
二、涂装前的准备 191
三、涂装的方法 194
四、涂装施工的影响因素 202
五、涂层的质量缺陷及处理 206
第四节 涂装质量检验 209
一、外观检验 210
二、厚度检验 211
三、附着力检验 212
第五节 涂装安全与环保 216

第七章　水工金属结构阴极保护 218
第一节 阴极保护概述 219
一、阴极保护的原理 219
二、阴极保护方法的分类 220
三、阴极保护准则 222
第二节 牺牲阳极法阴极保护 222
一、牺牲阳极法阴极保护系统的构成 223
二、系统设计计算 228
三、牺牲阳极的分布与安装 234
四、杂散电流防护 235
第三节 外加电流法阴极保护 237
一、外加电流法阴极保护系统的构成 237
二、外加电流法阴极保护系统的设计 240
三、外加电流的阴极保护系统的安装 242
第四节 阴极保护效果评估 244
一、阴极保护效果评估准则判据现状 244
二、阴极保护评估内容 245
三、阴极保护效果评估常用方法 246
第五节 阴极保护系统的运行与维护 248

第八章　水工金属结构腐蚀安全检测与寿命预测 250
第一节 安全检测 251
一、检测内容 251
二、检测方法 254
三、检测数据处理 255
四、涂层状况维护 255
第二节 腐蚀寿命预测 256
一、腐蚀风险评估 256
二、寿命预测 258

参考文献 261

我国水利工程规模庞大，已建和在建的水库接近10万座。这些水利工程在防洪、灌溉、供水、发电等方面发挥着不可替代的作用，有力保障了国家水安全和经济社会的可持续发展。水工金属结构（包括闸门、启闭机、压力钢管、拦污栅和清污机等）作为水利工程中的关键组成部分，长期暴露于江河湖海等复杂苛刻的自然环境以及工业废水、大气污染物等侵蚀性介质中，极易发生腐蚀破坏。腐蚀不仅会导致金属结构的力学性能下降、使用寿命缩短，严重时甚至会引发结构失稳、泄漏等重大安全事故，不仅造成巨大的经济损失，更对人民生命财产安全构成潜在威胁，同时也给水利工程的安全运行和维护管理带来了严峻挑战。因此，深入研究水工金属结构的腐蚀机理，采取科学有效的防护措施，提高其耐久性和安全性，已成为当前水利工程领域亟待解决的重要课题。
本书旨在系统总结水工金属结构腐蚀与防护的理论基础、技术方法和工程实践，为水利水电工程的设计、施工、检验、验收和维护提供全面指导。
全书内容具有如下特色：
系统性：从腐蚀机理、影响因素到防护技术、工程应用，全面覆盖水工金属结构腐蚀与防护的各个环节。
实用性：结合大量工程案例，详细阐述各种防护技术的施工工艺、质量控制要点和验收标准，具有很强的可操作性。
前沿性：引入新型防腐蚀技术，如陶瓷复合涂层、智能化监测系统等，反映行业最新发展动态。
规范性：依据最新发布的《水工金属结构防腐蚀技术规范》（SL/T 105—2025）等标准规范，确保技术内容的权威性和准确性。
本书适合水利水电工程设计、施工、监理、检测、运行管理等技术人员使用，也可作为高等院校相关专业的教学参考书。希望本书的出版能够为我国水工金属结构防腐蚀技术水平的提高和水工设施的安全运行做出贡献。
本书由王占华、张小阳等编著，全书共八章，其中，第一章由张小阳编写，第三章由姚林晓编写，第八章由徐庆编写，其余章节由王占华编写。
由于笔者水平有限，书中难免存在疏漏和不足之处，恳请广大读者批评指正。

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