化工行業(yè)建筑結(jié)構(gòu)腐蝕與防護
時間:2022-10-19 10:34:50
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摘要:在化工行業(yè),各種現(xiàn)代化材料尤其是鋼結(jié)構(gòu)材料的大量使用,使化工建筑表面腐蝕問題愈加嚴峻,基于此,本文首先提出了化工行業(yè)建筑結(jié)構(gòu)的腐蝕類別,接著分析了化工建筑產(chǎn)生腐蝕的因素影響,最后提出了化工建筑結(jié)構(gòu)防腐蝕的處理措施,以期為進一步研究提供一定參考和建議。
關(guān)鍵詞:化工行業(yè);建筑結(jié)構(gòu);腐蝕;防護措施
前言
化工建筑結(jié)構(gòu),特別是暴露在大氣中的鋼結(jié)構(gòu)材料,其表層極易與周圍介質(zhì)發(fā)生化學(xué)與電化學(xué)反應(yīng),從而產(chǎn)生腐蝕。在化工企業(yè)生產(chǎn)制造過程中,難免有含有腐蝕性化學(xué)成分,工廠大氣排放物中也存在腐蝕性物質(zhì)。因而,做好化工建筑結(jié)構(gòu)表明腐蝕的防護工作,是各類化工企業(yè)應(yīng)當(dāng)高度重視的問題。
1建筑結(jié)構(gòu)的腐蝕類別
1.1化學(xué)腐蝕
化學(xué)腐蝕,是工業(yè)生產(chǎn)車間侵蝕性介質(zhì)在正常的排放和貯存過程中,與建筑結(jié)構(gòu)發(fā)生化學(xué)發(fā)應(yīng)所引起的腐蝕,整個過程沒有電流參與?;瘜W(xué)腐蝕具體分為兩種:一種是氣體腐蝕,是指建筑結(jié)構(gòu)在干燥且高溫的其他中產(chǎn)生的腐蝕;另一種是在非電解質(zhì)溶液中的腐蝕,是指建筑結(jié)構(gòu)在不導(dǎo)電的液體中和采納何時能的輕視,譬如酒精、石油等。
1.2電化學(xué)腐蝕
與化學(xué)腐蝕的區(qū)別是腐蝕過程由電流參與其中。電化學(xué)腐蝕主要分為以下三種:第一,大氣腐蝕。大氣中含有水蒸氣、氧、二氧化碳、氯化氫、二氧化硫及其他有機酸物質(zhì),工廠所排放的含有侵蝕性物質(zhì)對建筑結(jié)構(gòu),尤其是鋼結(jié)構(gòu)有強烈的腐蝕作用。第二,電溶解液體腐蝕。無論哪種類型的化工企業(yè),其生產(chǎn)原材料或產(chǎn)品都含有酸堿鹽溶液,在閑散電流作用下,會對建筑結(jié)構(gòu)產(chǎn)生一定的腐蝕;第三,土壤腐蝕。土壤是特殊性固體電解質(zhì),具有毛細管多孔性,土壤腐蝕是將建筑結(jié)構(gòu)進行氧化去極。工業(yè)廢水及酸類物質(zhì)滲透到土壤中,使土壤結(jié)構(gòu)發(fā)生變化。整個氧化腐蝕過程較為復(fù)雜,土壤的結(jié)構(gòu)與濕度對影響著土壤中氧的流動。
2產(chǎn)生腐蝕的因素影響
首先,濕度。侵蝕性介質(zhì)的作用強調(diào)受大氣溫度與濕度的影響,大氣溫度的劇烈變化,會引起混凝土構(gòu)件產(chǎn)生開裂或保護層脫落,使腐蝕效果增加,再者干燥的固體介質(zhì)對干燥的建筑結(jié)構(gòu)不會產(chǎn)生腐蝕,但在高溫高濕條件下,對建筑結(jié)構(gòu)的腐蝕效果加重;其次,濃度。碳鋼在非氧化性酸中,會隨著濃度增加而腐蝕增加,但濃度達到一定高度時,反而會出現(xiàn)鈍化現(xiàn)象,抑制腐蝕效果的增加。再次,風(fēng)速與風(fēng)向。風(fēng)向決定著工廠排放物的擴散方向,風(fēng)速影響著有害介質(zhì)的擴散程度。在低洼地帶與被風(fēng)處的建筑結(jié)構(gòu)受到的腐蝕更為嚴重;最后,雜散電流。工廠內(nèi)部帶電設(shè)備發(fā)生絕緣不良或者漏電時,在雜散電流影響下,建筑結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)部分也會發(fā)生電化學(xué)腐蝕。
3建筑結(jié)構(gòu)的防腐蝕措施
3.1嚴格管控施工質(zhì)量
在對化工企業(yè)建筑結(jié)構(gòu)進行防腐施工過程中,必須嚴格按照防腐設(shè)計方案確定的防腐措施、施工工藝及施工流程操作,以確保施工質(zhì)量。應(yīng)采取有效的手段方式對防腐材料在進場施工前進行抽樣檢測,確認驗收合格之后才能交付使用。施工方必須按照國家標(biāo)準與區(qū)域因素進行基層處理,對于金屬結(jié)構(gòu),可采用手工、機械噴射等方式進行表層清理,使除銹質(zhì)量與粗糙度達到最高要求。對于那些土木建筑結(jié)構(gòu),需做好基礎(chǔ)性處理工作,從原料入手,嚴格管控外購部件,務(wù)必使企業(yè)建筑基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)符合實際需要。尤其是地面的防護、隔離與排水措施,需嚴把質(zhì)量關(guān),避免侵蝕性介質(zhì)滲入地下。
3.2表面涂層法
表面涂層是針對金屬結(jié)構(gòu)的防腐措施,在金屬表層覆蓋防護涂料起到保護作用。涂層是由底漆、清漆與面漆組成,一般要考慮地理因素,不同的涂層有不同的防腐效果,當(dāng)前防護涂料主要有醇酸、丙烯酸、環(huán)氧富鋅/聚氨酯、無機富鋅/聚氨酯等。在實際應(yīng)用中,應(yīng)考慮到不同涂料的相容問題,如果相容效果不好,容易導(dǎo)致漆膜起泡,甚至脫落;還應(yīng)兼顧到防腐年限、環(huán)境因素、裝飾效果及維護條件等,并以此為依據(jù)設(shè)置出合理的涂料配套與工藝措施。表面涂層法防腐蝕效果一般,適用于室內(nèi)金屬結(jié)構(gòu)或者易于維護的室外結(jié)構(gòu),但用于戶外大型維護時成本較高。另外,優(yōu)質(zhì)的表面涂層依賴于良好的除銹,在正式涂膜前對金屬表面進行預(yù)處理,可最大程度地提升涂料與金屬的粘結(jié)性與防腐性。
3.3陰極保護法
陰極保護法的應(yīng)用原理是,利用可控的電流對金屬表層進行處理,將金屬去陽極化,從而產(chǎn)生陰極化,金屬的表層屬于某一特定電位值時,產(chǎn)生腐蝕的陽極溶解過程就會得到抑制。以提供陰極電流的來源方式進行劃分,陰極保護法可分為兩種:一種是犧牲陽極法,將一種電位值更負的金屬,譬如鎂鋁鋅等,與需要保護的金屬結(jié)構(gòu)進行電性連接,通過電負性金屬的方式或者合金不斷的消耗溶解,向被保護金屬輸出保護電流,進而使金屬結(jié)構(gòu)物獲得防腐蝕保護;另一種是外加電流法。通過外界交流電,使金屬結(jié)構(gòu)物變化為低壓直流電,通過輔助陽極,將保護電流傳輸給金屬結(jié)構(gòu)物,以此抑制腐蝕。無論是哪一種陰極保護法,對其進行合理、科學(xué)的設(shè)計,并應(yīng)用其中,都可以取得良好的防護效果。
結(jié)語
綜上所述,在化工行業(yè)建筑結(jié)構(gòu)的防腐蝕設(shè)計中,我們應(yīng)該充分、全面地認識化工行業(yè)建筑結(jié)構(gòu)腐蝕的類別與因素,在滿足工藝設(shè)計要求與生產(chǎn)要求的基礎(chǔ)上,對各個工段需進行區(qū)別設(shè)計、重點保護?;ば袠I(yè)建筑結(jié)構(gòu)表層防腐設(shè)計需符合國家標(biāo)準,及地區(qū)環(huán)境因素。不斷探索與掌握化工建筑結(jié)構(gòu)的腐蝕因素,加強防腐技術(shù)的研究,進而提升化工行業(yè)建筑結(jié)構(gòu)的防腐蝕設(shè)計水平。
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作者:房淑煥 單位:中海油石化工程有限公司