化工建筑结构的防腐问题探析
【内容摘要】化工生产中经常会使用含有强腐蚀性的酸、碱、盐类以及有机溶剂的化工原料，同时还会有含腐蚀性的废气、废液、残渣排放，使得化工厂建筑结构经常受到腐蚀的影响，给生产的正常进行和安全带来威胁。本文在分析化工建筑结构的腐蚀特点的基础上，就化工建筑结构的防腐问题进行了探讨，提出了一些有益的防腐策略
【关键词】化工建筑 防腐问题 腐蚀特性
1 引言
由于生产的需要，化工生产过程中从生产、运输、储存都涉及大量含有强腐蚀性的酸、碱、盐类或有机溶剂的化工原料和产品，同时化工生产过程还常有腐蚀性废气、废液、废渣排放，使生化工厂建筑结构经常受到腐蚀的影响，在影响建筑结构使用寿命和使用性能的同时，给生产的正常进行了安全带来威胁，降低经济效益。在化工生产中，化工建筑结构受腐蚀影响是不可避免的，一直以来防腐问题都是化工建筑结构设计考虑的一个重要问题。虽然近年来，随着技术和材料的进步，化工建筑结构防腐问题得到了有效的改善，但依然还有很多不尽完善的地方。下面，本文在分析化工建筑结构腐蚀特点的基础上，就化工建筑结构的防腐问题进行探讨，寻求一些有效的防腐策略。
2 化工建筑结构腐蚀的特点
2.1 化工建筑结构腐蚀类型
腐蚀类型有多种分类方法，按环境因素可分为大气腐蚀、海水腐蚀、细菌腐蚀、土壤腐蚀；按腐蚀形式可分为均匀腐蚀、局部腐蚀；按腐蚀作用机理可分为化学腐蚀、电化学腐蚀、物理腐蚀；按腐蚀形态可分为均匀腐蚀、缝隙腐蚀、孔蚀、晶间腐蚀、选择性腐蚀、腐蚀磨损、应力腐蚀、氢损伤等。不同类型的腐蚀其腐蚀源、作用机理、腐蚀速度、破坏性等均有所不同。
2.2 化工建筑结构腐蚀介质特征
化工建筑中的腐蚀介质主要有酸、碱、盐、有机溶剂四大类，在化工生产中常用到的酸性腐蚀介质有硝酸、硫酸、磷酸、铬酸、盐酸等，这些腐蚀介质对水泥、钢材、木材、砖等多数建筑材料都会起到腐蚀作用，其破坏性相比碱类和盐类更大。化工生产中常接触到的碱性腐蚀介质有碳酸碱、氨水、氢氧化碱等，一般可分为强碱和弱碱两种，碱性腐蚀价质主要对沥青、水玻璃等材料造成腐蚀作用，对普通建筑材料的腐蚀破坏相对较小。盐类腐蚀介质有硫酸钠、氯化钠、碳酸铜、碳酸氢钠等，这类介质对钢材、混凝土、普通砖都会造成较大的腐蚀威胁。其它如乙醇、汽油、苯、酯等有机溶剂，对混凝土、石材、沥青、合成树脂等非金属材料都会造成腐蚀作用。在防腐处理时，必须把握不同腐蚀介质的特征才能采取合理的防腐措施。
2.3 化工建筑结构使用环境腐蚀特征
化工建筑结构的腐蚀问题与使用环境也有较大的关系，通常是由于腐蚀介质散落、挥发在建筑结构上，通过气相、液相和固相三种形式产生腐蚀破坏。气相腐蚀是指腐蚀介质通过空气扩散造成腐蚀，这种腐蚀多出现在梁、板、屋架、门窗等建筑结构上；液相腐蚀是指腐蚀介质以液体形式散落在建筑结构上造成的腐蚀破坏；固相腐蚀多由腐蚀介质的堆放、运输以及生产过程产生的粉尘所造成。
3 化工建筑结构防腐措施
3.1 化工建筑混凝土结构的防腐
为了取得较好的防腐蚀性，化工建筑混凝土构建应当采用实腹式柱截面，不能采用腹板开孔工字形柱截面。要严格控制好构件的裂缝宽度，尤其是横向裂缝宽度，对构件的防腐蚀能力有极大的影响，裂缝过大将会使构件中的钢筋暴露出来受到腐蚀，尤其是在具有腐蚀性气体和潮湿环境下，构件裂缝宽度更应当严格控制在0.2mm以内。此外，为了给钢筋提供较好的保护，混凝土密实度应达到要求标准，同时外覆一定厚度的中性保护层提供保护，同时加强重要部位构件混凝土强度等级，至少应达到C25，预应力混凝土构件强度至少达到C35，且严格控制构件最小截面大小。在构件布局形式上，应当尽力简单整齐，框架结构能获得较好的耐久性，但要避免采用井式楼盖，以便于排除腐蚀介质和布设保护层。预应力混凝土构件在强度、密度性、抗议裂性方面有较好的效果，但由于构件中采用的高强钢材对腐蚀极为敏感，当在高应力工作下产生混凝土裂缝时极容易造成钢筋腐蚀，在防腐时也应当将其考虑在内。除此之外，化工建筑中其它的污水处理池、液态储存槽、管架、烟囟等也容易受到腐蚀影响，也需要注意采用防腐措施。
3.2 化工建筑钢结构的防腐
钢结构以其重量轻、强度高、施工容易、塑性好、可重复利用等优点，在建筑工程中被广泛应用，化工建筑中采用也较多。但由于钢材暴露于空气中极容易锈蚀氧化，尤其在酸、碱、盐介质的影响下腐蚀更为严重，给钢结构强度带来巨大的威胁。在化工建筑钢结构中所采用的钢材，应当根据需要采用不同的耐腐蚀钢，包括如铸铁、碳钢、低合金钢、不锈钢、有色金属、镍基合金以及一些非金属等。不同的材料耐腐蚀性和耐腐蚀特点并不相同，铸铁是含硅的高碳铁合金，多用于铸造材料。低合金钢在化工建筑钢结构中应用较多，也能取得较好的耐蚀效果，不同的腐蚀机理和腐蚀介质，要采用不同的低合金钢，如耐大气腐蚀、耐海水腐蚀、耐硫酸露点腐蚀、耐硫化物腐蚀、抗氢损等。此外，还需要注意碳钢和低合金钢的腐蚀开裂问题，碳钢在酸容液中是不耐腐蚀的，如低浓度氢氟酸、稀硫酸等。在碱溶液中钢材会产生应力腐蚀破裂，此外还有胺腐蚀开裂、硝酸盐腐蚀开裂、铵液应力腐蚀开裂、碳盐腐蚀开裂等。
3.3 化工建筑块材的防腐
在化工生产中，通常会采用中和池、储备池来处理储存酸、碱、盐、有机溶剂等材料。虽然在设计时都会考虑到建筑结构的防腐问题，但由于酸碱反应的非线性特性，或者由于材料的积存反应等，会使结构附着面的溶液、粉尘PH值超出防腐范围，从而产生较强的腐蚀性。尤其是废酸碱液的排放以及中和池等。此外，渗漏也会给建筑结构尤其是地基带来巨大的影响，甚至造成地面塌陷的严重事故。在实际应用中，块材所使用的材料通常能满足防腐要求，不过块材缝隙的防腐蚀性却往往不足，如有的只有环氧树脂表面勾缝使得块材之间缝隙无法填满，造成腐蚀介质渗透引起混凝土层腐蚀穿孔地基塌陷。再如地面，很多化工建筑都采用花岗岩石材或耐酸砖来防腐，一旦铺砌结合层厚度不达标，或者灰缝宽度不足，块材之间，块材与基层之间的树脂胶混即无法起到很好的粘结和防腐防渗作用，在设计、施工和验收时，应当严格按照《建筑防腐蚀工程施工及验收规范》进行。
4 结束语
化工建筑结构防腐问题事关化工生产的安全和稳定，在建筑结构的设计、施工、验收以及使用过程中都应当密切关注，根据建筑使用环境的腐蚀介质特点、腐蚀机理等来选择合适的结构、合适的材料，并严格按照相关规范设计施工，采取完善有效的防腐措施，这样才能真正提高化工建筑结构的防腐能力，保障生产的安全和稳定，减少不必要的经济损失。
【参考文献】
[1] 韩菊红，李登，张雷顺.改性混凝土耐腐性能试验研究[J].人民黄河，2007（02）
[2] 阳凯波，贾明芳.浅谈钢筋混凝土结构中钢筋的腐蚀与防护[J].黑龙江科技信息，2010（36）
[3] 陈元素，范颖芳，李昕.盐酸腐蚀条件下混凝土的应力-应变关系研究[J].建筑材料学报，2007（02）
[4] 孙峥.化工建筑防腐设计应注意的问题[J].天津化工，2012（02）
