以核電廠制氯站廠房為例淺析建筑防腐設計要點

【摘要】核電廠的制氯站廠房中，有一些含有腐蝕性介質的用房，本文通過分析這些腐蝕性介質的腐蝕特性和《工業建筑防腐蝕規范》的相關規定，來闡述制氯站站廠房建筑方面的防腐蝕設計。

【關鍵詞】制氯站；腐蝕特性；防腐蝕設計

1、制氯站內腐蝕性介質的腐蝕特性分析

制氯站的主要功能是通過電解海水生產次氯酸鈉溶液，并投加至海水循環水和重要廠用水系統的管路中。其用房和區域可能出現的腐蝕物質和濃度如下：

（1）酸洗間：鹽酸、31%、腐蝕性強、易揮發；氫氧化鈉、31%、腐蝕性強、難揮發。

（2）制氯間：鹽酸、10%、腐蝕性強、易揮發。

（3）酸堿儲存區：鹽酸、31%、腐蝕性強、易揮發；氫氧化鈉、31%、腐蝕性強、難揮發。

（4）室內管溝溝道、酸洗間與室外連通溝道：鹽酸、31%、腐蝕性強、易揮發；氫氧化鈉、31%、腐蝕性強、難揮發。

2、防腐蝕規范中要求的建筑方面防腐蝕要點

2.1 總平面及建筑布置的防腐蝕措施

（1）生產或儲存腐蝕性溶液的大型設備，宜布置在室外，并不宜鄰近廠房基礎。具有強腐蝕性的酸儲罐和堿儲罐外，應設置圍堤。

（2）控制室和配電室的出入口不應直接通向產生腐蝕性介質的用房。

（3）輸送強腐蝕介質的地下管道，應設置在管溝內；管溝與廠房或重要設備的基礎的水平凈距離，不宜小于1m。

制氯站的設計中，酸堿儲罐位于室外，遠離基礎，并設置了圍堤。制氯站的控制室直接對外。在廠房內輸送鹽酸的地下管道，設置于管溝內，與基礎的水平距離大于1m，均滿足規范要求。

2.2 砌體結構的防腐蝕措施

砌體結構防腐蝕措施的重要內容是砌體結構材料的選擇。

（1）材料應滿足以下基本規定：磚砌體宜采用燒結普通磚、燒結多孔磚，強度等級不宜低于MUl5。砌塊砌體應采用混凝土小型空心砌塊，強度等級不宜低于MU10。砌筑砂漿宜采用水泥砂漿，強度等級不應低于M10。

（2）除此之外，還應滿足以下規定：腐蝕性等級為強、中時，不應采用多孔磚和混凝土空心砌塊等。

在制氯站的設計中，酸洗間內腐蝕介質的腐蝕性為強，其四周墻體采用混凝土實心磚，強度等級為MU15，砌筑砂漿采用水泥砂漿，強度等級為M10。滿足以上規范的要求。

2.3 地面的防腐蝕措施

地面的防腐蝕措施，是建筑方面防腐蝕設計的重點內容。

（1）地面的面層材料應根據腐蝕性介質的類別及作用情況、防護層使用年限和使用過程中對面層材料耐腐蝕性能和物理力學性能的要求，并結合施工維修條件，按照規范內表5.1.1“地面面層材料選擇”進行選擇。還應滿足一下規定：有大型設備且檢修頻繁和有沖擊耐磨作用的地面，應采用厚度不小于60mm的塊材面層或樹脂細石混凝土等整體面層。設備較小和使用小型運輸工具的地面，可采用厚度不小于20mm的塊材面層或樹脂砂漿等整體面層。無運輸工具的地面可采用樹脂自流平涂料等整體面層。樹脂砂漿等整體面層及采用瀝青膠泥砌筑的塊材面層，不宜用于室外。面層還應滿足使用環境要求，樹脂砂漿等不得用于有明火部位。

（2）結合層、隔離層、找平層和地面墊層的設置。塊材面層需要設置結合層，其隔離層也應選擇與其結合層相容且不不良反應的隔離層。樹脂砂漿等整體地面其隔離層應采用厚度不小于lmm、含膠量不小于45%的玻璃鋼。樹脂砂漿等整體地面的找平層材料，應采用強度等級不低于C30的細石混凝土。室內地面墊層的混凝土強度等級不應低于C20，厚度不宜小于120mm。樹脂砂漿、樹脂細石混凝土、涂料等整體地面墊層的混凝土強度等級不宜低于C30，厚度不宜小于200mm。

3、制氯站內有腐蝕性介質房間內的防腐蝕措施

3.1 酸洗間

酸洗間內有鹽酸儲罐及鹽酸管道，鹽酸濃度為31%、腐蝕性強、易揮發，儲罐設置于圍堰內，圍堰高度為400高，鹽酸管道設置于管溝內。有氫氧化鈉管道，設置于管溝內、31%、腐蝕性強、難揮發。酸洗間四周的墻體采用混凝土實心磚。酸洗間圍堰內的地面面層為乙烯基酯砂漿4～7mm厚，池壁的面層為乙烯基酯玻璃鱗片涂層，厚度為300μm，隔離層采用乙烯基酯玻璃鋼，厚度為2mm。酸洗間內除圍堰之外地面做法為0.2mm厚的乙烯基酯面層膠料，5mm厚的乙烯基酯砂漿，1厚的乙烯基酯玻璃鋼隔離層，0.15mm厚的乙烯基酯打底料2道，120mm厚的C30混凝土，強度達標后表面打磨或者噴砂處理，0.2mm厚的塑料薄膜一層，基土夯實，夯實系數0.9。房間內墻體上設置了墻裙，墻裙高度為1.2m，材料及做法為1：2水泥砂漿面層，200μm厚的防腐涂層，防腐涂層選用環氧涂層。

3.2 制氯間：制氯間的腐蝕性介質為鹽酸，濃度為10%、腐蝕性強、易揮發。該房間的地面防腐蝕措施為與酸洗間圍堰外的做法一致，踢腳做法為乙烯基酯砂漿，高度為250mm。

3.3 管溝及室外酸堿罐圍堰：管溝溝底及內壁面層的做法20mm厚的耐酸磚面層，用環氧膠泥鋪砌，縫寬2～3mm，4～6mm厚的環氧膠泥結合層，隔離層為1.5厚的聚氨酯涂層，20厚1：2水泥砂漿找平層。

以上做法均滿足工業建筑防腐蝕規范的要求。

4、設計中所采用的地面面層材料的耐腐蝕性能

地面面層材料的選擇是非常重要的。下表為設計中的采用的三種防腐蝕材料在常見介質中的耐腐蝕特性。

（注：乙烯基酯類材料，對于氫氧化鈉溶液，5%-25%濃度的為尚耐，其余濃度為耐。）

可見，耐酸磚的耐酸堿性能最好，除氫氟酸外，其余腐蝕性介質無論濃度多少均滿足耐腐蝕要求。乙烯基酯類材料與環氧類材料相比，耐酸性能更好，而耐堿性能弱。

制氯站的生產工藝中，采用的是濃度為31%的鹽酸和31%的氫氧化鈉，這三種材料均能滿足耐腐蝕要求。腐蝕性介質主要位于管溝內，管溝采用耐酸磚。廠房內地面，采用乙烯基酯面層，整體效果好。

綜上所述，制氯站的防腐蝕設計中，建筑專業的防腐蝕措施主要體現在總體布局，墻體材料，和地面面層和構造做法等方面。防腐蝕設計是工業建筑設計的組成部分，能夠影響建筑材料的使用壽命并關系安全性，應該得到設計的重視。

參考文獻：

[1]《工業建筑防腐蝕規范》GB50046-2008

[2]馮春亮.《工業建筑防腐問題及處理》