喻兆銘
摘 要:在我們的工業建筑設計中,尤其是冶金、化工行業的建筑設計中,有著兩大最為突出的特點,防火防爆和防腐。如防腐設計不當時,會直接影響建、構筑物的使用和耐久性,造成巨大的經濟損失。所以,工業建筑的防腐設計尤為重要。工業建筑防腐蝕設計應遵循預防為主和防護結合的原則,根據生產過程中產生介質的腐蝕性、環境條件、生產操作管理水平和施工維修條件等,因地制宜,區別對待,綜合選擇防腐蝕措施。對危及人身安全和維修困難的部位,以及重要的承重結構和構件應加強防護。
關鍵詞:工業;防腐設計;預防防護
中圖分類號:TU761.13 文獻標識碼:A 文章編號:1671-2064(2017)03-0130-02
1 基本概念
由于腐蝕的范圍很廣,介質種類繁多,腐蝕形式多種多樣,文本中的腐蝕是狹隘意義上的感念,即在工業生產中,由于酸、堿、鹽及溶劑、粉塵等介質的作用,使建筑材料發生物理或化學破壞的現象。
2 腐蝕分類
腐蝕從宏觀方面可以分為金屬腐蝕和非金屬腐蝕兩大類。文本中從腐蝕性介質角度分為三類:酸性腐蝕、堿性腐蝕、鹽的腐蝕。
在實際工業建筑工程設計過程中,這種單一性腐蝕性介質是很少見的,往往是多種介質共同作用,這就需要設計人員認真分析各種腐蝕介質情況,還要綜合考慮各種腐蝕介質作用量、溫度、環境條件等因素,預估生產以后的管理水平和維修條件,和工藝、設備、通風、排水等專業一起采取綜合措施,才能取得較好的效果。
3 工業建筑防腐設計的要點
3.1 了解、熟悉生產工藝
首先應該對工藝流程有足夠的了解,應該清楚整個流程由哪些裝置組成、每個裝置的作用以及哪些裝置中的介質具有腐蝕性,其腐蝕性介質的強度和濃度,以及腐蝕性介質的作用機理。
3.2 熟悉設計規范,做好主要部位的防腐
(1)地面的防腐。地面,在有腐蝕性介質存在的建筑物中,它是基礎的第一道防線,倘若地面的防腐做不好,那么基礎的安全性將受到嚴重的威脅。
目前金川集團公司絕大多數的工業廠房地面防腐做法如下(自上而下):
(a)300×200×65或45耐酸缸磚用環氧煤焦油膠泥鋪砌,縫寬2~3mm;
(b)4~6厚環氧煤焦油膠泥結合層;
(c)二底三布二面一砂環氧煤焦油玻璃鋼;
(d)基層。
從使用效果來看,總體還可以,但由于設計及施工過程中地面變形縫設置不當,加之在后期使用過程中“跑冒滴漏”現象嚴重,地面鼓包、開裂等問題普遍存在。因此,在設計過程中應充分考慮地面變形,不僅基層要設縫,面層也要設縫,還要考慮一定的坡度。
(2)構件表面的防腐。筩辜礱嫻母賜怯善凸燙勰└蔥越櫓試斐傻摹F蔥越櫓實母醋饔檬怯捎謁糠值娜芙庥誑掌械乃?形成腐蝕性溶液而產生的。固態腐蝕性介質的腐蝕作用是由于它吸收了空氣中的水分,形成飽和的腐蝕性溶液而產生的。因此,對于構件表面的防腐,要特別注意廠區的氣候條件,先弄清楚平均相對濕度后,才能決定對氣態和固態腐蝕性介質是否需要防護。
在確定構件表面的防腐方案時,除了嚴格遵照國家規范、正確選材之外,還應當注意一些細部的處理,如混凝土構件中經常結露的部位,受干濕交替的作用,會導致局部腐蝕加重。
另一個不容忽視的問題,是地面埋件的防腐處理。地面埋件是用以固定支撐在地面的鋼構件的重要部分,由于種種原因地面常會積存一些腐蝕性液體,若地面埋件不加以防護,會很快被腐蝕掉,進而導致鋼構件失去支撐。
在這里,特別強調一下鋼構件表面的防腐問題,尤其是處于強腐蝕環境下的鋼結構,腐蝕問題非常嚴重,有些不僅已影響正常生產,而且已存在安全隱患(詳見圖1)。
(3)維護結構的防腐。1)墻體的腐蝕:除了遇到強腐蝕性等級,需在水泥砂漿表面再刷厚度≥80μm的涂料或聚合物水泥砂漿兩遍之外,其余的腐蝕性等級抹水泥砂漿面層即可。2)門窗的防腐:一般情況下,應首選塑料窗,并且塑料窗的配件應采用不銹鋼和工程塑料,工廠大門宜選用平開鋼木大門,并刷防腐涂料,不宜選用金屬推拉門、卷簾門等。在氯、氯化氫、氟化氫、硫酸酸霧等氣體或碳酸鈉粉塵作用下,按《工業建筑防腐蝕設計規范》(GB50046-2008)第5.3.2條規定:“不應采用鋁合金門窗”。3)屋面的防腐:為了防止含有腐蝕性介質的雨水漫流而腐蝕墻面,屋面宜采用有組織排水,且排水構件也應選用玻璃鋼或硬聚氯乙烯制作。為了防止具有腐蝕性的粉塵大量堆積在屋面而加重腐蝕,《工業建筑防腐蝕設計規范》(GB50046-2008)第5.4.2條規定:“不應采用剛性防水屋面和水泥、混凝土的瓦屋面。當采用彩涂壓型鋼板屋面時,屋面坡度不應小于10%。且不宜設置女兒墻”。
4 結語
在防腐設計中最重要的一個環節就是材料的選擇。 設計人員需要了解各種材料的特點,并結合工程的具體情況,從以下幾個方面進行分析比較:
首先,要考慮的是使用對象。它涉及到腐蝕性介質的物理性質和化學性質,以及其存在的狀態和濃度(對液態而言)。
第二,要考慮是適用條件。與此相關的是:當地的氣候特點,若屬于嚴寒地區,就應選擇耐低溫的材料;若屬于炎熱地區,就應選擇耐較高溫度的材料。除此之外,還要考慮需防腐的部位是否受壓力、震動、撞擊和摩擦等。
第三,要考慮的是經濟條件。對于公司的經營管理思路,應該以經濟觀念為重,在各個環節上精打細算,在防腐設計,尤其是選材方面,在不違反規范的條件下,考慮經濟有效性。
第四,要考慮的是施工條件。有些防腐材料對施工過程中的原料配比、操作方法及養護等各個步驟的要求都比較嚴格。所以我們在防腐材料的選擇上要看施工單位的能力、水平和經驗是否能勝任來決定。否則,雖選擇了最佳的防腐材料,但收效卻大打折扣、甚至為零了。
參考文獻
[1]GB50046-2008.工業建筑防腐設計規范.中國計劃出版社出版發行,2009.
[2]08J333.建筑防腐構造.中國計劃出版社出版發行,2008.