蘇麗麗
(大慶油田水務公司,黑龍江 大慶 163000)
當前工業建筑中以鋼結構、鋼筋混凝土框架架構為主,一方面,此類建筑結構材料自身耐腐蝕性能較低,長時間后建筑結構的腐蝕問題會降低其荷載能力、穩定性;另一方面,工業企業日常經營生產中腐蝕性介質較多,尤其在氯堿企業中,蒸汽、鹽、堿、游離氯酸都會對其建筑結構造成嚴重的腐蝕。基于此,文章以氯堿企業為例,結合工業建筑結構防腐設計要求闡釋防腐設計在工業建筑結構中的應用策略。
按照工業建筑結構使用功能可以將其劃分為化工廠房、發電廠、儲物倉等不同類型,而不同類型的工業建筑其結構防腐設計也有不同的標準。通過梳理相關文獻及國家發布的系列標準文件,可以總結出工業建筑結構防腐設計通用的基本要求如下:
(1)安全性。要求工業建筑結構防腐設計以保護主體結構的安全性、穩定性、穩固性為核心,最大程度上避免因結構腐蝕引發的結構剛性、承載力降低等問題的出現;結構坍塌、構建掉落等安全事故的發生;
(2)適用性。工業建筑結構防腐設計要因地制宜、因勢而變。一方面要詳細了解建筑所在地氣候條件、環境、降雨量、溫度等可能引發建筑結構腐蝕問題的因素;另一方面要全面掌握建筑的使用功能、工業環境、主要的腐蝕介質等。最后以上述資料為依據采取合理、有效、有針對性的防腐措施;
(3)經濟性。要以工業建筑結構防腐設計基本要求為前提,通過不斷優化設計方案、改進防腐材料等方式降低防腐成本,以實現技術性與經濟性的統一。
結合化工企業工業生產需求、我國當前建筑結構發展形勢,在對工業建筑結構進行設計與選型時,最好選用鋼筋混凝土結構,可以有效避免建筑結構腐蝕問題引發結構塌陷等事故。同時,在布置工業建筑結構時應當注重結布置的簡單規整,并且需要選擇斷面結構規格簡化、曲折凹凸較少的構件類型,一方面可以有效避免腐蝕介質、粉塵堆積在建筑結構角落、構件的細節處,以減輕建筑結構及構件的腐蝕程度;另一方面,簡單劃一的結構與簡化的構件斷面便于對其進行后續的表面防護處理,有助于通過定期的巡視檢查發現建筑結構腐蝕問題,繼而為防腐措施的制定提供依據。此外,在設計建筑屋蓋系統時,應選擇預應力鋼筋混凝土、現澆鋼筋混凝土、裝配整體式鋼筋混凝土等結構,可以減少構件拼接點、面,避免腐蝕性介質侵蝕建筑結構關鍵銜接部位。
工業建筑結構構造中的防腐設計需要通過精確、科學的計算確定構件裂縫寬度、建筑結構保護層厚度、混凝土密實度、構件斷面、構件與預埋件數量等參數。如在構件裂縫寬度設計中,首先需要確定構件拼接裂縫開展的允許范圍;其次要采取適當的措施控制構件裂縫開展寬度;在建筑結構保護層厚度設計中,應當根據工業建筑空間內主要的腐蝕介質確定增厚的范圍,一般情況下保護層厚度為10~15mm;在構建斷面設計中,應當根據保護層厚度確定框架柱、主梁、屋面板的厚度,其中框架柱寬度應≤400mm。主梁的寬度應<300mm。屋面板的厚度應超過70mm。
工業生產過程中會產生大量的氣態、液態、游離態等多種類型的腐蝕性介質,其會對工業建筑結構穩定性產生極為不良的影響。首先,需要根據各種介質對工業建筑結構的腐蝕程度對其進行分類;其次,按照工業建筑結構防腐設計規范選擇合適的控制腐蝕介質措施。氯氣是氯堿企業中對建筑結構極易產生腐蝕的介質,因此可以采用廢氣處理及凈化裝置降低環境中氯氣的含量;最后要對腐蝕性介質進行周期性監測,根據腐蝕介質腐蝕程度、含量等的變化調整防腐措施,繼而保證防腐設計的有效性及可持續性。
防腐設計是提升工業建筑結構剛度、承載能力的有效方式,能夠有效延長工業建筑使用壽命,保障工業生產的安全性。基于此,應全面掌握工業建筑結構防腐設計基本要求,選擇合理有效的防腐材料與措施,并且科學控制防腐成本,以在滿足防腐設計基本要求的前提下達到降本增效的防腐設計目標。