工業建筑結構防腐設計問題探討

摘" 要：本文圍繞工業建筑結構防腐設計問題展開探討，主要包括防腐材料的選擇和使用、環境因素對結構防腐的影響、防腐設計的規范和標準以及防腐設計與維護的綜合考慮。通過深入剖析這些關鍵要素，力求全面闡述工業建筑結構防腐設計的精髓，以期為相關領域的從業者提供有價值的指導。

關鍵詞：工業建筑；結構；防腐設計文章編號：2095-4085（2024）11-0091-03

作者簡介：李忠良（1982—），男，漢族，山西太原人，本科，工程師。研究方向：結構設計。

0" 引言

在工業建筑領域，結構防腐設計是確保建筑長期穩定運行和延長使用壽命的重要環節。建筑防腐蝕設計考慮的因素比較多，除了介質的種類及環境因素外，還應與工藝、設備、通風等專業一起采取綜合措施，并需預估后期的維護條件，才能取得較好的效果。然而，在實際應用中，工業建筑結構的防腐設計常常面臨一系列挑戰和問題。例如，如何選擇合適的防腐材料；不同環境對結構腐蝕的影響有多大；如何遵守規范和標準進行防腐設計；以及防腐設計與維護之間的綜合考慮等。本文將針對這些問題進行深入探討，以期為相關從業者提供參考和啟示。

1" 防腐材料的選擇和使用

1.1" 不同材料的防腐特性和適用范圍

在工程實踐中，選擇合適的防腐材料尤為重要，不同材料的特性和適用范圍需慎重考慮。涂料和涂層作為常見的防腐材料，能夠形成物理屏障并提供化學保護，適用于室內外的鋼鐵、鋁合金等金屬表面。防腐漆則以其強大的耐蝕性在海洋、化工和油氣等腐蝕性環境中廣泛應用。相比之下，防腐膜具有長久的耐久性和適用范圍廣泛的優勢，適用于多種材料表面，如鋼鐵和混凝土。而防腐粘土則在地下管道、儲罐等特定環境中展現出其高滲透性和有效防腐的特點。

1.2" 防腐材料的質量和供應渠道

確保選用質量可靠的防腐材料并通過正規渠道采購至關重要。（1）需選擇經過認證和合規的供應商或生產廠家，以確保所購買的防腐材料符合相關標準和規定。可以通過查閱供應商的資質證書、產品認證或質量管理體系等方式進行驗證。在選擇防腐材料時，還應考慮其質量控制體系和技術支持能力。合格的供應商通常具備完善的質量管理體系，并能提供技術支持和售后服務，從而可確保所選材料具有穩定的質量，并在使用過程中能夠得到必要的支持和指導。（2）在采購防腐材料時，建議選擇正規的銷售渠道，如專業的建材市場、知名的供應商或代理商。這些渠道通常與大型生產廠家有著穩定的合作關系，能夠提供原廠直供的正品材料，并提供相關的質量保證和售后服務。（3）了解防腐材料的生產日期、批次號等信息同樣重要。并應及時檢查材料的包裝完整性和標識是否清晰，以避免購買過期或質量有問題的產品。

1.3" 防腐材料的施工方法和技術要求

防腐材料的施工方法和技術要求是確保其有效性和可靠性的關鍵。在選擇施工方法時，應考慮材料的特性、施工環境和成本等因素，并遵循相關標準和規范。（1）通常，涂料和涂層的施工方法包括刷涂、噴涂、輥涂等，其中刷涂是最常用的方法。在施工過程中，需注意材料的配比、涂層厚度、干燥時間和涂裝次數等要求，以確保涂層的質量和效果。（2）防腐漆的施工方法則包括刷涂、噴涂和浸涂等，不同的方法適用于不同的場景和要求。在施工前，需對表面進行處理，如除銹、清潔和打磨等，以保證漆膜的附著力和耐蝕性。（3）防腐膜的施工則應嚴格遵守施工方案和工藝要求，特別是施工溫度、濕度和施工方式等方面的要求。在施工過程中，還需注意現場環境的衛生和安全，要防止外界因素對施工質量的影響。（4）對于防腐粘土，施工時應注意粘土的混合比例、滲透條件和施工方式等要求，以確保其有效性和可靠性。在施工前，還需對基層進行處理，如清洗、平整和陰干等，以提高粘土的滲透性和附著力。

2" 環境因素對結構防腐的影響

2.1" 工業建筑結構常見的腐蝕環境和特點

工業建筑結構常見的腐蝕環境和特點主要包括潮濕環境、酸堿腐蝕環境和氧化環境等。這些環境對建筑結構材料的腐蝕具有一定的特點和影響。（1）潮濕環境，如海洋、河流附近或高濕度的工業場所。在潮濕環境中，建筑結構材料容易受到濕氣侵蝕，導致腐蝕加速。潮濕環境中的鹽分和水分會與金屬發生電化學反應，從而引發金屬的腐蝕。此外，潮濕環境還會增加氧氣和各種腐蝕介質的接觸面積，加速腐蝕反應的進行。（2）酸堿腐蝕環境，如化工廠、電鍍廠等工業場所。酸堿腐蝕環境中的酸堿物質會對建筑結構材料產生腐蝕作用。酸性介質主要通過氧化還原反應引起金屬的溶解和腐蝕；堿性介質則通過水解反應使金屬離子遷移和產生腐蝕。酸堿介質的濃度、溫度和PH值等因素都會對腐蝕速率產生影響。（3）氧化環境也是常見的腐蝕環境。建筑結構材料在氧化環境中容易發生氧化反應，導致材料表面形成氧化物層，從而降低材料的耐腐蝕性能。氧化環境主要來自于大氣中的氧氣和其他氧化劑，如二氧化硫、氯氣等。氧化環境中的高溫、濕度和污染物的存在都會加速氧化反應的進行［1］。

2.2" 環境因素對防腐材料選擇和使用的影響

環境因素對防腐材料的選擇和使用有著重要影響，因為不同環境條件下的腐蝕程度和方式各異。以下是環境因素對防腐材料選擇和使用的幾個關鍵方面。（1）腐蝕程度。不同環境中的腐蝕程度不同，應選擇具備相應耐腐蝕性能的防腐材料。例如，在強酸或強堿環境中，需選擇耐酸堿的材料或涂層；在潮濕環境中，應選擇具備良好抗濕氣腐蝕性能的材料。（2）溫度和壓力。高溫和高壓環境對防腐材料的要求較高。在高溫環境中，需選擇耐高溫材料，如耐熱合金或陶瓷材料；在高壓環境中，應選擇具備較高強度和密封性能的材料。（3）濕度和水分。潮濕環境或有接觸水分的場所需選擇具備良好防潮和防水性能的材料，以避免水分侵入導致腐蝕。防潮涂層、防水膜或防水材料可用于保護建筑結構。（4）化學介質。如果環境中存在化學介質，如酸、堿、溶劑等，應選擇具備良好耐腐蝕性的材料。需根據化學介質的性質和濃度，選擇相應的耐腐蝕合金、塑料材料或涂層等［2］。

3" 防腐設計的規范和標準

3.1" 國內外工業建筑結構防腐設計的規范和標準

國內外工業建筑結構防腐設計的規范和標準包括ISO、ASTM、GB等。ISO 12944系列標準為鋼結構防腐設計提供了分類、表面處理、涂覆系統選擇和施工等方面的指導；ASTM D6386標準則指導了選擇適用于工業建筑外部涂層的方法；而ASTM D4541標準規定了涂層粘結強度的測量方法。我國《建筑防腐蝕工程施工規范》（GB50212-2014）規定了工業建筑結構防腐設計的要求和方法［3］。此外，還有歐洲標準（EN）和各行業的特定標準。在進行工業建筑結構防腐設計時，應根據項目所在國家和行業的要求選擇適用的標準，并遵循相關法規和法律，以確保防腐設計的安全可靠性。

3.2" 不同行業、不同區域的防腐設計要求和差異

不同行業和區域對防腐設計有著各自獨特的要求和標準。這是因為工業建筑的用途、環境條件和材料特性等方面存在差異。化工、石化行業對防腐性能要求較高，需選擇耐腐蝕性強的涂層系統；電力行業則對絕緣性能有特殊要求，應采用具有絕緣特性的材料。此外，不同區域的氣候、大氣污染程度和海洋環境等因素也會影響防腐設計。例如，潮濕的海洋環境對金屬結構的腐蝕作用較大，需選用更耐腐蝕的涂層系統。同時，不同材料在防腐設計中也有差異。鋼結構通常采用防腐涂層來保護，而混凝土結構則需考慮防水和防碳化等問題。此外，不同國家和地區的法規標準也可能存在差異［4］。

3.3" 防腐設計實踐中常見的問題和解決方法

在防腐設計實踐中，常見問題包括涂層附著力不足、防腐層厚度不均勻等。這些問題可能會導致涂層破損，從而影響防腐性能。為解決這些問題，可以采取以下方法。（1）確保表面處理徹底。在進行涂層施工前，必須將基材表面處理干凈，去除油污、銹跡和其他雜質。對于混凝土結構，還需進行表面處理以提高涂層的附著力。（2）選擇合適的涂層系統。不同的涂層系統具有不同的耐腐蝕性能和附著力，需要根據工程環境和要求選擇合適的涂層系統。例如，對于海洋環境，應選擇具有優良耐腐蝕性能的環氧涂料。（3）控制涂層厚度。涂層厚度過薄容易導致涂層失效；過厚則浪費材料資源。因此，在施工過程中，需嚴格控制涂層厚度，以達到最佳的防腐效果。（4）定期維護和檢查。即使使用了最好的涂層系統，也需要定期進行維護和檢查，以確保涂層的完整性和耐久性。在發現涂層有破損時，應及時進行修補，以避免腐蝕的進一步擴散。

4" 防腐設計與維護的綜合考慮

4.1" 工業建筑結構防腐設計與后期維護的聯系和關系

工業建筑結構的防腐設計與后期維護密切相關，兩者之間存在緊密的聯系和關系。在進行防腐設計時，應考慮后期維護的需求，以確保工業建筑結構的持久防腐性能。（1）防腐設計要考慮涂層維修的需求。即使采用了高品質的防腐涂層，隨著時間的推移，涂層可能會受到磨損、腐蝕或其他損壞。因此，在防腐設計中應考慮如何進行涂層維修和修補，以保持涂層的完整性和防腐性能。例如，可以預留涂層修補區域或設置方便施工的訪問孔，以便后期維護時進行涂層維修。（2）防腐設計應考慮定期檢查的需求。定期的結構檢查可以及早發現潛在的腐蝕問題和涂層破損，以便及時采取修復措施。在防腐設計中可以考慮設置檢查井、防腐層標記等設施，以方便后期的定期檢查工作。（3）防腐設計還應注重選擇易于維護的涂層系統和材料。一些涂層系統可能需要更頻繁或更復雜的維護工作，而另一些涂層系統則具有較低的維護需求。在進行防腐設計時，應綜合考慮涂層系統的耐久性、維護周期和維護成本等因素，從而選擇適合后期維護的涂層系統。

4.2" 防腐設計需考慮經濟、安全、環保等方面的問題

防腐設計在考慮經濟效益的同時，還必須兼顧安全性和環保性等方面的問題。從經濟角度來看，防腐設計需在確保防腐性能的前提下控制成本，要選擇合適的涂層系統和施工工藝，以實現經濟效益。同時，也要考慮施工周期和后期維護成本，以便進行綜合評估整體經濟效益。從安全性角度來看，防腐設計必須確保涂層施工和使用過程中不會對人員和環境造成危害。應選擇符合安全標準的涂料和施工工藝，以規范施工操作流程，并采取相應的安全防護措施，從而確保施工過程的安全性和人員健康。在環保方面，防腐設計需選擇符合環保要求的涂料和材料，應避免使用對環境有害的化學物質，以降低揮發有機化合物（VOCs）的排放，減少對環境的污染。同時，在涂層施工和后期維護過程中，也需合理處理廢棄涂料和涂層破損產生的廢棄物，以達到環保要求［5］。因此，綜合考慮經濟、安全、環保等方面的問題是防腐設計的重要內容。通過合理平衡各方面的考量，可以實現防腐設計既經濟有效、又安全環保的目標，進而為工業建筑結構的長期使用提供可靠的防護和保障。

4.3" 維護保養的周期和方法對防腐設計的影響

維護保養的周期和方法對防腐設計具有重要影響，需要在防腐設計中進行綜合考慮。（1）維護保養周期的設定會直接影響到防腐設計方案的選擇。如果維護保養周期較長，可以選擇更耐久的防腐涂層系統，以減少后期維護的頻率和成本。相反，如果維護保養周期較短，應需選擇更易于維護和修復的防腐涂層系統，以確保結構的持久防腐性能。（2）維護保養方法的選擇也會影響到防腐設計的決策。不同的防腐涂層系統需要不同的維護保養方法，如定期清洗、涂層修補、防腐層檢查等。在防腐設計中，需考慮到維護保養方法的可行性和可操作性，以確保維護保養工作能夠有效進行。此外，維護保養周期和方法對涂層的選用和施工質量也有要求。如果維護保養周期較長，就需選擇更耐久和穩定的涂層系統，以確保其在較長時間內保持良好的防腐性能。同時，維護保養方法的選擇也需考慮到涂層的特性和施工質量，以確保維護保養工作不會對涂層造成損害或影響其防腐性能。

5" 結語

工業建筑結構防腐設計是一個復雜而又關鍵的領域，它直接關系到工業建筑的穩定性、安全性和可持續發展。通過精選防腐材料、合理應對環境因素、嚴格遵循行業規范標準并全面考量防腐設計與維護策略，可有效應對工業建筑結構防腐設計的多重挑戰。本文旨在為業界同仁提供實用指導，以促進工業建筑防腐設計的持續優化與創新發展。

參考文獻：

［1］胡登先，唐昊.工業建筑結構設計中的防腐設計探析［J］.城市建設理論研究（電子版），2023（31）：181-183.

［2］郭永杰.工業建筑結構防腐設計問題探討［J］.居業，2022（7）：106-108.

［3］蘇麗麗.防腐設計在工業建筑結構中的應用解析［J］.全面腐蝕控制，2021，35（6）：73-74.

［4］徐娜.工業建筑結構防腐設計問題探討［J］.全面腐蝕控制，2021，35（5）：34-35.

［5］姚林.工業建筑結構的防腐設計研究［J］.建材與裝飾，2019（36）：84-85.