1、概述
在工業(yè)設(shè)計院中,大家普遍認(rèn)為建筑專業(yè)是輔助專業(yè),基本談不上什么設(shè)計理念,畫廠房,畫倉庫,沒多少技術(shù)含量……而當(dāng)我真正成為一名工業(yè)院的建筑工程師后,發(fā)現(xiàn)里面的學(xué)問的確不少。在工業(yè)建筑設(shè)計中,尤其是化工行業(yè)的建筑設(shè)計中,有著兩大最為突出的特點,一個是防火防爆,另一個就是防腐。若防腐設(shè)計不當(dāng),就會直接影響建、構(gòu)筑物的使用和耐久性,會給企業(yè)造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。
本文就工業(yè)建筑的防腐設(shè)計作一淺析:
2、基本概念及原則
2.1 腐蝕:在工業(yè)生產(chǎn)中,由于酸、堿、鹽及溶劑、粉塵等介質(zhì)的作用,使建筑材料發(fā)生物理或化學(xué)破壞的現(xiàn)象。腐蝕性介質(zhì)按形態(tài)和作用部位分為五大類:氣態(tài)介質(zhì)、腐蝕性水、酸堿鹽溶液、固態(tài)介質(zhì)和污染土。各種介質(zhì)對建筑材料長期作用下的腐蝕性,可分為強腐蝕、中腐蝕、弱腐蝕、微腐蝕4個等級。
2.2工業(yè)建筑防腐蝕設(shè)計應(yīng)遵循預(yù)防為主和防護(hù)結(jié)合的原則,根據(jù)生產(chǎn)過程中產(chǎn)生介質(zhì)的腐蝕性、環(huán)境條件、生產(chǎn)操作管理水平和施工維修條件等,因地制宜,區(qū)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(jié)構(gòu)和構(gòu)件應(yīng)加強防護(hù)。
3、建筑防腐的設(shè)計重點
3.1 了解、熟悉生產(chǎn)工藝
作為工業(yè)院建筑工程師,應(yīng)了解整個工藝流程中生產(chǎn)的產(chǎn)品、所用的原料以及所涉及到的添加劑和中間產(chǎn)品等,同時應(yīng)當(dāng)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(zhì)具有腐蝕性,其腐蝕性介質(zhì)的強度和濃度,以及腐蝕性介質(zhì)的作用機(jī)理。
3.2 熟悉設(shè)計規(guī)范,做好主要部位的防腐
3.2.1 地面的防腐
地面,在有腐蝕性介質(zhì)存在的建筑物中,它是最重要的防腐蝕部位。在化工廠的建筑設(shè)計中,往往廠房的面積很大,而大多數(shù)情況是需要防腐的部位僅限于局部,因此我們可以積極配合工藝專業(yè),制定一個合理的布局,盡量將腐蝕性區(qū)域集中布置。圈定防腐范圍局部做圍堰,通過控制面積來控制成本。
另外,地溝和地坑的蓋板以及地漏的選材也不容忽視。由于濃硫酸的強氧化性能使鑄鐵表面生成一層保護(hù)性鈍化膜而不再繼續(xù)腐蝕,因此,在濃硫酸作用下的金屬配件宜選用鑄鐵材料制作。同樣的道理,抵御濃硝酸作用的金屬材料宜選用鋁。
3.2.2 構(gòu)件表面的防腐
構(gòu)件表面的腐蝕往往是由氣態(tài)和固態(tài)(粉塵)腐蝕性介質(zhì)造成的。對于易溶介質(zhì)和易吸濕介質(zhì),環(huán)境的相對濕度都會對其腐蝕性強弱產(chǎn)生重大影響。
在確定構(gòu)件表面的防腐方案時,還應(yīng)當(dāng)注意一些細(xì)部的處理,如混凝土構(gòu)件中經(jīng)常結(jié)露的部位,受干濕交替的作用,會導(dǎo)致局部腐蝕加重。另外樓板上洞口邊緣及底面處,常會因介質(zhì)流淌而加重腐蝕。其局部可采用不銹鋼托盤接遺漏的液體方式減少防腐影響,并針對上述位置按照腐蝕性等級采用玻璃鋼或涂料加強防護(hù),如下圖:
鋼構(gòu)件表面的防腐一般都以刷涂料為主。除正確地選擇涂料的品種及涂刷厚度和方法之外,還應(yīng)注意到除銹的問題,因為刷涂料的防腐效果是與基層的除銹密切相關(guān)的,因此,除銹是一個不容忽視的環(huán)節(jié),應(yīng)在防腐設(shè)計中,綜合考慮當(dāng)?shù)氐氖┕l件制定出合理的除銹標(biāo)準(zhǔn)。
3.2.3 圍護(hù)結(jié)構(gòu)的防腐
3.2.3.1 墻體的防腐:對于強腐蝕,可在水泥砂漿表面再刷厚度≥100?m的涂料或聚合物水泥漿兩遍,對于防腐蝕等級不高的墻體可抹水泥砂漿面層。
3.2.3.2 門窗的防腐:一般情況下,應(yīng)首選塑料窗,并且塑料窗的配件應(yīng)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,而不宜選用金屬推拉門、卷簾門等。
3.2.3.3 屋面的防腐:為了防止含有腐蝕性介質(zhì)的雨水漫流而腐蝕墻面,《工業(yè)建筑防腐蝕設(shè)計規(guī)范》第5.4條規(guī)定:屋面形式應(yīng)簡單,宜采用有組織外排水。排水構(gòu)件也宜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(yè)建筑防腐蝕設(shè)計規(guī)范》第5.4條規(guī)定:生產(chǎn)過程中散發(fā)腐蝕性粉塵較多的建筑物,不宜設(shè)女兒墻。
4、防腐設(shè)計中的材料選擇
在防腐設(shè)計中最重要的一個環(huán)節(jié)就是材料的選擇。要了解各種材料的特點,并結(jié)合工程的具體情況,從中選出最為合適的材料?蓮囊韵聨讉方面進(jìn)行分析比較:
第一,適用對象:它涉及到腐蝕性介質(zhì)的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì),以及其存在的狀態(tài)和濃度(對液態(tài)而言)。
第二,適用條件:例如:當(dāng)?shù)氐臍夂蛱攸c,若屬于嚴(yán)寒地區(qū),就應(yīng)選擇耐低溫的材料,若屬于炎熱地區(qū),就應(yīng)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、撞擊和磨擦等。
第三,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(yǎng)護(hù)等各個步驟的要求都比較嚴(yán)格,而有些防腐材料是因施工方法比較復(fù)雜。對于基本相同的收效及價格時,選擇施工方法簡單些的防腐材料為好。
第四,經(jīng)濟(jì)條件:例如前面地面防腐中所述,在防腐面積及材料選擇上滿足規(guī)范的前提下,做到節(jié)約成本。
5、總結(jié)
在滿足規(guī)范的條件下,結(jié)合當(dāng)?shù)貤l件,注意細(xì)節(jié)的處理,進(jìn)行不同方案的比較,作出合理經(jīng)濟(jì)的防腐蝕設(shè)計方案。