近海建筑物室外機電設備提升防鹽腐能力技術措施

摘 要：惡劣環境下，各類外露機電設備的保護涂層，長年累月在高溫高濕高鹽霧的侵蝕下，逐漸失去了它應有的保護功能，需要在項目的前期考察階段，就提前考慮選用能適用當地環境的各系統機電設備;在建造過程中，注重施工工藝的細部把控;在后期維修保養的過程中，進行常態化管理，及時處理和解決因室外的自然環境對外露設備帶來的氧化、銹蝕等方面的問題，以保證設備使用功能、延長設備使用壽命。

關鍵詞：近海建筑;室外機電設備;提升防腐蝕能力;室外機電設備;防腐蝕

中圖分類號：TU7? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：2096-6903（2022）01-0064-03

機電各系統設備，一直是建筑物的功能所在。隨著基礎設施的項目越來越多，建筑物的圍護結構和各類機電設備的耐久性，也成為了建筑物使用壽命的關鍵，特別是近海建筑物的項目，各類惡劣環境下設備材料的選型、施工工藝等，逐漸被各參建單位所重視，尤其是在高溫、高濕、高鹽霧環境的東南亞沿海國家，在項目前期策劃過程中，就將室外機電設備的防鹽霧腐蝕選型和工藝，列入設計重點和施工的難點[1-4]。

1工程概況

該工程地處馬爾代夫共和國的首都——馬累，為某改造項目，最高為9層，總建筑面積3 500 m2，于2005年底建造完成并投入使用;馬爾代夫具有高溫、高濕、高鹽霧、高輻射等特點，其中又以高鹽霧為最大特點，大氣腐蝕環境為C5-M類，海水中的氯離子含量高達33‰，比我國海水鹽度最高的南海還要高。空氣中的氯離子沉積率含量比西沙群島還要高 3～4 倍。

2項目室外機電設備及當地建筑腐蝕現狀及原因分析

歷經十多年的使用，業主反饋項目機電設備陸續出現了不同程度的腐蝕情況，致使有些設備連基本的使用功能都無法滿足，也帶來了一定的安全使用隱患。為確保維修改造工程的順利開展，我們針對本項目的外露機電設備的現狀開展了詳細的調查和分析[2]。

2.1 室外空調機組

空調室外機框架、外殼、冷凝器銅管和翅片管、內部壓縮機外殼均已嚴重銹蝕。冷凝器上甚至附著大量鹽粒，翅片酥脆，觸碰即脫落。冷媒銅管外的橡塑保溫管氧化嚴重，已不見橡塑保溫層外的扎帶。因此使用至改造前，就已喪失了整個空調系統的使用功能。

原因分析：原選型的空調室外機組為普通型空調機組，未考慮防腐措施;室外機組位于建筑物的外露屋面位置，正好處于南北貫通部位，海風、雨季的影響比較大，長期暴露于高溫、高濕、高鹽霧的環境中;使用過程中一直未進行日常的維護和保養工作。

2.2 屋面防排煙風機

防排煙風機在火災情況下，是保護人身安全最有效的設備之一，但在海風的侵蝕下也變得滿目瘡痍，筒體及葉輪已銹蝕成麻面，其氧化皮層已因為銹蝕而剝落，硬物輕觸即可刮除;風機內的包塑金屬軟管，也因長期風化使得外部包塑層脫落，中間的金屬管銹蝕嚴重，內部線纜也因此而氧化嚴重，風機已無法正常開啟，且存在電氣火災的隱患。

原因分析：防排煙風機為火災發生后的保障設備，業主方平時未能定期運行風機的動作;日常維護缺失，風機表面的銹蝕未作及時處理。

2.3 室外電氣

（1）電控箱：與風機和空調處在同一設備層，為風機和空調提供電源，室外箱僅進行了普通油漆防腐處理，箱體已經銹蝕嚴重，箱門外側的電控按鈕失靈、箱門開關銹蝕腐蝕氧化，已影響設備的正常使用。

原因分析：初期電控箱防腐蝕的預計不足;為普通室內型，僅作噴塑處理，未進行雙門防雨設計，不符合室外的使用條件，直接導致箱門和控制按鈕的腐蝕和氧化。

（2）室外照明：室外金屬外殼的照明燈具，均已銹蝕損壞，并形成了白色氧化層，附墻處固定螺栓脫落，已無法使用。

原因分析：外露的室外壁裝燈具，未采用防水、防塵、防腐的“三防”型燈具，燈具的燈架選用普通鋁材，也不適用于鹽霧環境[3]。

2.4 外露消防設施

（1）屋頂消防水箱的基礎槽鋼及金屬螺栓銹蝕嚴重，鋼制爬梯也銹蝕嚴重并穿孔，不能進行負重上人;

原因分析：屋面水箱基礎槽鋼等支撐件，銹蝕的主要原因為槽鋼鋼梁與混凝土基礎間的間隙，在雨后未及時清理，易造成存水加速腐蝕，故鋼梁底部腐蝕尤為嚴重。

（2）氣壓罐為普通鋼制型，可拆卸的螺栓已經嚴重銹蝕，不能進行松動和緊固;

原因分析：消防穩壓罐體，選用普通碳鋼材質，外涂油漆的處理方式，臨近建筑物的邊緣，無任何遮擋依靠，容易受自然環境侵蝕影響，故不能有效保護罐體的防腐蝕。

（3）室外消防箱及接合器為普通鋼板材質，外涂紅色油漆，無特殊防腐處理，箱體銹蝕嚴重，出現了銹穿、解體的現象;

原因分析：室外消火栓和接合器暴露于高鹽霧大氣中，無任何遮擋，常年風吹日曬，缺乏日常維護保養。

（4）穩壓泵組在自然環境下，電機外部的散熱罩和外殼導流片，銹蝕嚴重，散熱葉片破損;

原因分析：穩壓泵組周邊未采取遮擋防護措施，散熱片葉輪及保護罩經烈日暴曬和季風雨淋后，導致葉輪氧化，失去原有的韌性，最終破損。

（5）很多螺栓長期外露，雖然不影響實際功能使用，但對美觀有影響;部分閥門閥桿銹死，無法正常啟閉閥門。

原因分析：屋面的管路及閥門螺栓等構件，常年受紫外線照射、鹽霧腐蝕，油漆老化脫落。無正常維護和檢修措施[4]。

3室外機電設備提升防鹽腐能力的技術措施

3.1當地防鹽腐做法的調研

（1）當地的高濕高溫的環境，空調是必不可少的家用、商用設備，市場上品牌種類繁多，但也同樣存在防鹽霧腐蝕這個難題;空調室外機的外殼和散熱翅片，都存在不同程度的老化;大部分空調外機的鋼制支架，銹蝕情況都比空調器本身嚴重;而選用不銹鋼支架的空調外機就相對好了很多;而當地的氣候環境，使得空調在制冷模式下，常年工作，使用年限也大打折扣，普遍壽命為3～5年。（2）當地各建筑物的市政配電箱，一般設置于建筑物旁的人行道側，大多采用ABS材質的箱體，受紫外線照射時間長，存在氧化現象，箱體表面褪色發白，但不存在銹蝕問題，只是ABS電箱的箱體強度不夠，密封性能不太理想，也容易造成人為的損壞;（3）路邊的路燈，一般采用鍍鋅材質的桿體，一體成型外涂環氧富鋅漆或者氟碳噴涂處理，地腳法蘭連接采用熱鍍鋅或高強度螺栓，螺帽為不銹鋼封帽，存在輕微銹蝕情況，防腐蝕耐久性較好，除燈具光源外，使用壽命可達10年;但有些路燈桿體采用冷鍍鋅材質，套接式燈頭，底部采用普通螺桿及螺帽，普通油漆涂刷桿體，銹蝕情況比較嚴重，據了解使用壽命僅為5年左右。

3.2建筑設計優化及增設圍擋構造防腐措施

（1）原空調設備層，南北通透，現四周加裝百葉圍擋，降低海風及鹽霧直接侵蝕空調外機、風機等外露設備，圍擋采用熱鍍鋅鋼架+鋁合金百葉的形式，百葉為成品，外涂防銹漆底漆一遍、氟碳漆兩遍; （2）對原設計用于空調冷媒管道敷設的鍍鋅橋架，采用316L材質的不銹鋼橋架進行二次包封，最大程度減少空調冷媒管保溫層的老化現象;（3）對屋面穩壓泵組的四周及頂部，采用與外墻同材質的3 mm厚的鋁單板進行圍擋包封，使泵組免受紫外線輻射、減少鹽霧的直接侵入接觸;（4）屋頂室外試驗消火栓適當調整至樓梯間靠近進出口側，既保證使用功能，又有效地避免箱體腐蝕。

3.3 設備材料選型中的防腐措施

結合近海地區區域高鹽腐的特殊自然環境，有關設備、材料的選型中，適應高溫高濕高鹽霧環境是為重要的考慮內容，而相應選擇品牌口碑相對好的設備生產廠商供貨，也能大大的提升設備的使用耐久性。

（1）空調室外機有關材質的選型。滿足熱帶海洋氣候自然環境（等級：一級）下使用，產品滿足T3工況，即能夠在最高52°C的環境溫度下正常運轉，能出具國家認可檢測報告的產品，具備專業檢測機構認證;空調機組框架和底盤采用熱鍍鋅鋼或者316L不銹鋼制造;產品盡量采取易裝拆的面板，減少螺栓等雙金屬的接觸部位;機殼材質選用優質鍍鋅鋼板，表面經防銹處理后，再采用合成樹脂的粉末靜電涂層工藝;所有構架、螺栓、螺母、墊圈等均采用熱浸式鍍鋅處理或采用防腐蝕金屬制成，固定外殼的螺栓采用浸涂無鉻達克羅底涂—固化—浸涂無鉻達克羅面涂—固化的加工工藝;熱交換器翅片表面防鹽霧處理，噴涂抗鹽霧腐蝕非親水涂料，涂料抗太陽輻射性能[2]。（2）防排煙風機有關材質的選型。筒體采用熱軋鋼板，厚度根據型號范圍在3～6 mm，采用整塊鋼板一次卷邊成型連續焊接而成;筒體、葉輪、電機及支撐為靜電粉末烘培，聚酯型聚氨酯涂層厚度≥75 μm，涂層應通過ASTM B117標準下1 000 h的鹽霧試驗并有專業報告;電機與接線盒之間采用不銹鋼編織屏蔽管+內襯PVC絕緣塑料;所有外露螺栓采用316L不銹鋼材質;防蟲網采用熱鍍鋅材質。（3）室外電氣設備材質的選型。室外電控箱柜的外殼采用不銹鋼板冷彎、焊接，外殼表面酸洗，鈍化后采用高壓靜電噴塑處理的雙重防腐處理保護，防腐等級達到F1。配電箱門采用室外防雨型柜體，雙層箱門為迷宮式防水結構，防護等級達IP65;箱內電氣元件，選用濕熱型開關，加設置電加熱裝置;室外壁裝燈具，選用船用型三防燈具，燈架為不易腐蝕的鋁合金材質，對燈架進行納米噴塑防潮防腐處理。（4）外露消防設施、器材材質的選型。屋頂水箱選用裝配式玻璃鋼消防水箱，316L不銹鋼緊固螺栓，熱浸鋅槽鋼基礎且外涂環氧樹脂;采用10 mm厚的不銹鋼穩壓罐，穩壓罐進出口的閥門選用全銅閘閥;室外消防接合器，采用316L不銹鋼材質箱體及面板。

3.4工藝安裝過程中的防腐措施

（1）對所有外露設備在施工前，編制完備的施工方案，針對各類外露設備及材料就防腐工藝要求進行專項交底;（2）到場的外露其他金屬材料，最好不破壞原有成品的外部保護層，要注意不銹鋼與其他金屬的直接接觸面，做好焊接及雙金屬接觸部位防銹;同時要加裝非金屬材質的隔離層，如尼龍或橡膠材質的墊圈;（3）確需現場再加工的材料切割或斷裂面細部位置，必須做好二次防銹和耐腐蝕措施，同時對殘留的鐵屑及時清理，以免殘留鐵屑引起銹蝕;（4）涉及到不銹鋼采用酸洗鈍化處理的，完成后必須要進行清潔處理;（5）對不銹鋼爬梯和各緊固螺栓進行二次拋光，形成鈍化面并外涂硅脂油;（6）對所有斷面、鍍鋅層破壞處刷環氧富鋅漆;支架底部設100 mm高的混凝土墩，減少地面留存積水造成支架的腐蝕;閥桿及法蘭螺栓處涂抹硅油脂。

3.5提升防鹽腐能力的維護保養措施

（1）不銹鋼板（如不銹鋼空調保護罩）、裝配水箱外露的螺栓及爬梯、不銹鋼氣壓罐等設備及構件在使用過程中的保養維護很重要，要定期除銹、涂蠟拋光鈍化，保養周期每半年至少進行一次，用抹布清除不銹鋼構件表面雜質后，再使用不銹鋼光亮劑噴于不銹鋼構件的表面，最后涂裝硅油脂或蠟均可，防止不銹鋼表面的銹蝕;（2）室外機電設備材料定期檢查維護，發現鹽霧結晶及時用酒精或清水清理，并擦拭干凈，待干燥后觀察，若發現存在氧化層，及時采用同色比油漆進行二次涂刷保護;（3）設備層的空調室外機，雖有圍擋保護，但不能徹底隔絕高溫高濕高鹽霧空氣對散熱翅片的侵蝕，可以根據實際的使用情況，增加室外機清洗的頻率，減少鹽霧結晶在散熱片及空調外殼上的附著，待空調設備上的清水徹底干燥后再進行日常使用;（4）定期對室外的管路及閥門進行檢修和保養，主要內容包括：對閥門進行人工動作，防止閥體和閥桿之間的因銹蝕固化后，導致的不靈敏;定期擦除螺栓、閥桿等外露等部位的積灰和硅油脂風干等物質，重新涂抹薄薄的一層潤滑脂，以隔絕海邊高濕和高鹽霧與其直接接觸而引起的銹蝕;（5）屋頂水泵等有半密閉圍擋防護的設備，在日常檢修和保養過程中，也要注重設備的常規運轉和外部清潔工作，有效延長設備的使用壽命;（6）每月對防排煙風機、穩壓泵組等非日常工作的設備，進行試運行和點動試驗，確保設備的正常運轉和使用功能;（7）對主要設備，如空調、電梯系統等，進行屬地化服務商的管理，能更好地進行技術支撐和日常保養，為設備的正常運行提供有力保障。

4結語

本項目歷時一年多的實施，通過前期機電設備防腐策劃分析后，針對近海建筑在高溫高濕高鹽霧環境下產生鹽霧復腐蝕的主要成因，從提升防鹽腐能力的設計及構造措施為出發點，注重設備材料的選型措施和安裝工藝。在經過兩個季風氣候及強鹽霧環境的考驗，項目維保期間認真落實和開展日常維護保養工作，項目外露機電設備，包括空調外機、防排煙風機、穩壓泵組、不銹鋼氣壓罐設備，室外管路閥件、不銹鋼包封件等，均未出現任何銹蝕和氧化現象，且能夠正常運轉使用。認真分析問題，有針對性的籌劃和選型，注重施工工藝的細部把控，落實好維護保養工作，能夠最大程度減少自然環境對設備的影響，大大提升機電設備的防鹽腐能力，從而延長室外機電設備的使用壽命。

參考文獻

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Technical Measures for Improving Salt Corrosion Resistance of Outdoor Electromechanical Equipment of Offshore Buildings

CHEN Xu

（Shanghai Construction Group Co.，Ltd.， Shanghai? 200032）

Abstract： In harsh environments， the protective coatings of various types of exposed electromechanical equipment have gradually lost their proper protective function under the erosion of high temperature， high humidity and high salt spray for many years. It needs to be considered in the early stage of the project. Select electromechanical equipment of various systems that can be adapted to the local environment; during the construction process， pay attention to the detailed control of the construction process; in the later maintenance process， carry out normalized management， and timely deal with and solve the problems of exposed equipment due to the outdoor natural environment. Oxidation， corrosion and other problems， in order to achieve the purpose of ensuring the function of the equipment and prolonging the service life of the equipment.

Keywords： high humidity and heat; high salt spray; outdoor mechanical and electrical equipment; anti-corrosion

收稿日期：2021-12-16

作者簡介：陳旭（1979—），男，江蘇揚州人，本科，工程師，研究方向：機電工程技術。