浅析化工建筑防腐蚀设计应注意的问题

发表时间:2018/12/11   来源:《防护工程》2018年第21期   作者:梁晓萌
[导读] 进入21世纪以来,社会经济迅猛发展,我国百姓在追求物质享受的同时,对环境质量的要求越来越高。化工建筑是国家建设的重点内容,关系到建筑物的质量和安全性,但是目前我国化工建筑在实际施工中还存在很多问题,它的防腐蚀性能较差,容易受到破坏。为了切实提高化工建筑的防腐蚀水平,保证工业建筑技术的合理性

        梁晓萌
        摘要:进入21世纪以来,社会经济迅猛发展,我国百姓在追求物质享受的同时,对环境质量的要求越来越高。化工建筑是国家建设的重点内容,关系到建筑物的质量和安全性,但是目前我国化工建筑在实际施工中还存在很多问题,它的防腐蚀性能较差,容易受到破坏。为了切实提高化工建筑的防腐蚀水平,保证工业建筑技术的合理性,使其更加安全和适用,本文就结合我国化工建筑建设的实际情况,简单阐述一下在工业建筑设计中应该注意的问题,并根据化工建筑遭受腐蚀的具体情况,找到有效的对策解决问题,提高建筑的防腐蚀性能,确保它具有较高的安全性。
        关键词:化工建筑;防腐蚀设计;问题
        1建筑防腐蚀工程设计的必要性
        建筑防腐蚀工程是针对来自正常生产工艺过程所致的;或因操作不严、管理不善,因受周围环境影响所致的;或因工业建筑或构筑物在腐蚀性介质作用下侵蚀频繁,往往达不到其应有的耐久年限。如盐酸、硫酸、碱和盐等介质,致使钢筋混凝土构件受到很大的破坏,钢筋锈蚀、混凝土开裂的现象比比皆是,对设备和厂房建筑产生强烈的腐蚀破坏作用,严重的会使地基、基础及上部承重构件损坏,造成建筑下沉、墙身开裂,甚至不同程度地削弱了构件的承载力,危及结构安全,需要进行防腐处理,必要的还要进行加固。因此有必要从选材和防护措施上、结构构造上考虑侵蚀性介质的影响,按照相应规范进行设计,以保证建筑物和构筑物应有的强度和稳定性;还应从结构布置上、结构构件选型上及结构构造方面采取有利于防止腐蚀的措施,设计应因地制宜,除了考虑到防腐措施外,还应和工艺、设备、通风、排水等专业一起采取综合措施,才能取得较好的效果,只有多方面配合协作才能减少和避免建筑结构的腐蚀。
        2化工建筑防腐蚀设计应注意的问题
        2.1明确化工建筑防腐蚀介质的特征
        化工建筑出现被腐蚀现象,主要是由于其建设施工材料具有腐蚀性介质,酸、减、盐溶液混合而成,对建筑具有腐蚀性。对此,设计人员一定要准确了解化工建筑腐蚀介质的一般特征,明确不同材料对工程建筑的影响。例如,工业生产中经常接触到的有机溶剂乙醇、丙酮、氯仿、汽油、苯及酯类等,它们对混凝土、水泥砂浆、石材、普通砖等非金属材料,特别是沥青、聚氯乙烯塑料、合成树脂等有机建筑材料有化学腐蚀和化学溶胀的作用。只有掌握了各类腐蚀介质的特征,才能作出合理可靠的防腐工程设计。
        2.2考虑各种情况下腐蚀介质的破坏作用
        工业生产中,酸、碱、盐、有机溶剂等腐蚀介质往往是由于设备、管道、阀门不密闭而散落挥发在厂房内,以气相、液相和固相三种形式出现,对建筑物造成腐蚀破坏。气相腐蚀是指介质在厂房内外空气中扩散造成的腐蚀,梁、板、屋架、门窗、内外墙面等都易遭到这种腐蚀。液相腐蚀是指介质直接滴落在房屋的局部构件上,当受到水的冲洗时,随之流散到排水沟管及厂房的地基和基础而造成腐蚀破坏。固相腐蚀是指介质在堆放和运送途中散落在楼地面上,以及生产过程中粉尘漏散、飘落在建筑物的各个角落而造成的腐蚀。气相的腐蚀常常为人们所忽略,这是由于酸性气体在生产过程中绝大部份是不会外逸的,但生产过程不可能完全处于正常状态,因此,应对气相的腐蚀给予重视。在一般生产中,气相的腐蚀常常会定期或不定期的产生,此外,生产的不正常状态或检修过程中,高浓度、高温度的混合腐蚀介质的排放,也是经常发生的,因此,设计时应充分考虑这些情况,做到防腐设计合理可靠。
        2.3钢筋混凝土结构的防腐蚀设计
        钢筋混凝土是化工建筑设计最重要的材料之一,在选择材料的时候首先要保证架构的适宜性,控制好构件的开裂度,增强混凝土保护层的厚度。在不同腐蚀气体和湿度的作用下,要控制好架构的腐蚀度,构件的保护层厚度比一般构件厚10至15毫米最佳,现浇屋面板的厚度应大于70毫米。与此同时,在利用钢筋混凝土材料进行防腐蚀设计的同时,还要加入适当的防腐蚀材料,提高建筑的安全性。

化工工厂设计中除了建筑物外,还有很多构筑物,这些构筑物往往是最容易受到腐蚀的结构。比如,污水处理中的水池、处理腐蚀性液态介质的钢筋混凝土储槽、室外管架、烟囱等,同样也要进行防腐处理。其防腐措施也是从裂缝宽度、混凝土强度等级等各方面来要求,除此之外还较多地将防腐蚀材料运用于其中。
        2.4钢结构的防腐蚀设计
        钢结构与其他化工建筑材料相比,重量较轻、塑性好,具有较强的韧性,并且能够重复利用,更加环保。不过,它最大的缺点就是易于氧化,受到酸碱腐蚀的影响,其强度就会大大降低。对此,化工建筑针对这类材质可以从多个角度进行防腐设计,提高化工建筑的适应年限。(1)防腐材料钢结构要选用抗腐蚀性能更好的耐候钢进行施工,它在大气作用下,会自动生成一层薄膜保护建筑,对露天建筑也有较好的保护作用。其次,防腐蚀设计人员可以对钢结构热喷铝复合涂层,利用热镀防腐方法加强化工建筑的防腐性能,实现阴极保护。(2)喷油器防腐。这种对化工建筑进行防腐设计的工作最具美观性,且施工简单易行。先使用人工作业进行除锈,然后喷洒油漆即可。一般油漆喷洒在底部和面部,它与钢材能够实现紧密结合,保护底漆不受大气腐蚀,能发挥他的抗风化特征,从而大大提高化工建筑的防腐蚀能力。
        3工业建筑防腐蚀工程设计的具体措施
        了解了腐蚀介质的破坏作用,在实际设计工作中就应该选择正确的结构形式,来避免或减轻腐蚀给建筑结构带来的腐蚀。以下根据我参考资料及实际工作中遇到的不同情况,总结了目前比较常用的钢筋混凝土结构和钢结构两种结构形式在腐蚀环境中,进行防腐设计的具体措施。
        (1)钢筋混凝土结构的防腐措施选择钢筋混凝土和预应力混凝土结构及构件应符合以下要求:框架结构宜采用现浇式或装配整体式;屋架和屋面大梁宜选用预应力混凝土构件,但不应采用块体拼装的后长法构件;重级、中级工作制吊车梁宜采用预应力混凝土构件;腐蚀性等级为强腐蚀、中等腐蚀时,柱截面宜采用实腹式,不应采用腹板开孔的工字形。
        (2)钢筋混凝土结构的构造措施有:控制构件的裂缝开裂宽度,增加钢筋的混凝土保护层厚度,提高混凝土的密实度,限制构件的最小截面,加强构件节点和预埋件的保护处理等。
        (3)钢筋混凝土结构的裂缝宽度是构件防腐蚀的重点之一。构件的横向裂缝宽度对耐久性有一定的影响,宽度过大将导致钢筋的锈蚀。在不同腐蚀性气体和不同相对湿度作用下,构件裂缝宽度不大于0.2mm,对钢筋锈蚀基本无影响;腐蚀性等级为弱腐蚀且处于室内的一般钢筋混凝土构件,最大裂缝宽度允许值为0.3ram。
        (4)混凝土对钢筋的保护,除需要混凝土的密实度,还需要一定厚度的保护层。保护层厚度若减小l/4,则混凝土中性化层到达钢筋表面的时间将缩短一倍。构件的保护层厚度比一般构件厚10~15ram比较适合。另外,重要部位的钢筋混凝土构件,其混凝土强度等级不应低于C25;重要部位的预应力混凝土构件,其混凝土强度等级不应低于C35。
        4结束语
        通过以上的分析和论述,我们可以知道,要想做好建筑防腐蚀结构的设计,就必须要严格按照规定的规范进行操作,并且有效的总结工作经验,这样就可以吸取教训和采用新的建筑材料,从而就可以达到经济合理的目的。此外,在进行建筑结构形式和构造的时候要采取一定的防腐蚀性的措施,这样才可以提高建筑的使用寿命,从而保证其长期的生存下去。
        参考文献:
        [1]陆婉婷.化工建筑防腐蚀设计应注意的问题研究.江西建材,2015.15.9
        [2]孙峥.化工建筑防腐蚀设计应注意的问题.天津化工,2012,26.02.60-62.
         
 
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