刘军
湖北省武汉燃控科技热能工程有限公司 湖北省 430223
摘要：本文首先介绍了工厂建筑防腐蚀工程设计的必要性，然后介绍了防腐工程设计应注意的问题，最后介绍了结构形式和构造措施。
关键词：化工工厂；建筑防腐蚀；结构设计
一、前言
在化学工业的生产过程中，总避免不了部分气体和液体（通常称作化学介质）的泄漏，这些液体和气体通常都是有腐蚀作用的，对建筑会产生腐蚀性作用，给化工行业带来巨大的经济损失。为保证车间厂房结构的正常使用和安全耐久，建筑结构的设防应当在设计中予以足够的重视。
二、工厂建筑防腐蚀工程设计的必要性
建筑防腐蚀工程是针对来自正常生产工艺过程所致的；或因操作不严、管理不善，因受周围环境影响所致的；或因工业建筑或构筑物在腐蚀性介质作用下侵蚀频繁，往往达不到其应有的耐久年限。如盐酸、硫酸、碱和盐等介质，致使钢筋混凝土构件受到很大的破坏，钢筋锈蚀、混凝土开裂的现象比比皆是，对设备和厂房建筑产生强烈的腐蚀破坏作用，严重的会使地基、基础及上部承重构件损坏，造成厂房下沉、墙身开裂，甚至不同程度地削弱了构件的承载力，危及结构安全，需要进行防腐处理，必要的还要进行加固。因此有必要从选材和防护措施上、结构构造上考虑侵蚀性介质的影响，按照相应规范进行设计，以保证建筑物和构筑物应有的强度和稳定性；还应从结构布置上、结构构件选型上及结构构造方面采取有利于防止腐蚀的措施，设计应因地制宜，除了考虑到防腐措施外，还应和工艺、设备、通风、排水等专业一起采取综合措施，才能取得较好的效果，只有多方面配合协作才能减少和避免厂房建筑结构的腐蚀。
三、防腐工程设计应注意的问题
1、了解腐蚀介质特征
充分了解腐蚀介质的特征并以此作为设防的依据。工业建筑中损害建筑结构的腐蚀介质主要有酸、碱、盐、有机溶剂四类。工业生产中经常接触的酸性腐蚀介质有硝酸、盐酸、硫酸、铬酸、磷酸等，它们对砖、水泥、钢材、木材等大多数建筑材料起化学破坏作用，且破坏力远比碱类和盐类介质明显。由于氢离子的作用，稀酸的腐蚀性常常大于浓酸，比如硫酸。高浓度的硫酸，可以用铁罐储存；而低浓度的硫酸对铁有很强的腐蚀性。工业生产中经常接触的碱性腐蚀介质有氢氧化碱、碳酸碱、氨水等，根据碱在水溶液中的离解程度与产生氢氧根离子的多少，可分为强碱和弱碱，碱性介质主要对沥青类、水玻璃类、硫磺类材料有化学腐蚀作用，而对大多数普通建筑材料无侵蚀或影响很小。工业生产中经常接触到的盐类腐蚀介质有硫酸钠、硫酸氢钠、氯化钠、碳酸铜、碳酸氢钠等，盐类介质的溶液粘性小，渗透力强，且干燥后要结晶膨胀，它与金属、混凝土、水泥砂浆、普通砖等建筑材料发生作用后，可以生成复盐，通过溶出作用和结晶造成破坏，尤其在干湿交替的情况下，腐蚀破坏更严重。工业生产中经常接触到的有机溶剂有乙醇、丙酮、氯仿、汽油、苯及酯类等，它们对混凝土、水泥砂浆、石材、普通砖等非金属材料，特别是沥青、聚氯乙烯塑料、合成树脂等有机建筑材料有化学腐蚀和化学溶胀的作用。只有掌握了各类腐蚀介质的特征，才能作出合理可靠的防腐工程设计。
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2、考虑各种情况下腐蚀介质的破坏作用
工业生产中，酸、碱、盐、有机溶剂等腐蚀介质往往是由于设备、管道、阀门不密闭而散落挥发在厂房内，以气相、液相和固相三种形式出现，对建筑物造成腐蚀破坏。气相腐蚀是指介质在厂房内外空气中扩散造成的腐蚀，梁、板、屋架、门窗、内外墙面等都易遭到这种腐蚀。液相腐蚀是指介质直接滴落在房屋的局部构件上，当受到水的冲洗时，随之流散到排水沟管及厂房的地基和基础而造成腐蚀破坏。固相腐蚀是指介质在堆放和运送途中散落在楼地面上，以及生产过程中粉尘漏散、飘落在建筑物的各个角落而造成的腐蚀。气相的腐蚀常常为人们所忽略，这是由于酸性气体在生产过程中绝大部份是不会外逸的，但生产过程不可能完全处于正常状态，因此，应对气相的腐蚀给予重视。
四、结构形式和构造措施
根据化工企业工艺布置的特点，相当多的建筑物采用了现浇钢筋混凝土结构，它在增大建筑物或构筑物的整体刚度上和减少构件拼接点防止侵蚀性介质作用形成局部腐蚀破坏方面是有利的。装配整体式钢筋混凝土结构为提高构件质量和加快施工进度提供有利条件，但应对节点和接头的关键部位加强防护。因而为了保证混凝土结构的耐久性，除了在材料上应有保证外，还应由结构和构件的选型、裂缝控制和构造措施以及表面保护来保证。
（1）钢筋混凝土和预应力混凝土结构及构件的选择。选择钢筋混凝土和预应力混凝土结构及构件应符合以下要求：框架结构宜采用现浇式或装配整体式；屋架和屋面大梁宜选用预应力混凝土构件，但不应采用块体拼装的后长法构件；重级、中级工作制吊车梁宜采用预应力混凝土构件；腐蚀性等级为强腐蚀、中等腐蚀时、柱截面宜采用实腹式，不应采用腹板开孔的工字形。
（2）钢筋混凝土结构的构造措施有：控制构件的裂缝开裂宽度，增加钢筋的混凝土保护层厚度，提高混凝土的密实度，限制构件的最小截面，加强构件节点和预埋件的保护处理等。第一，钢筋混凝土结构的裂缝宽度是构件防腐蚀的重点之一。构件的横向裂缝宽度对耐久性有一定的影响，宽度过大将导致钢筋的锈蚀。在不同腐蚀性气体和不同相对湿度作用下，构件裂缝宽度不大于0.2mm，对钢筋锈蚀基本无影响；腐蚀性等级为弱腐蚀且处于室内的一般钢筋混凝土构件，最大裂缝宽度允许值为0.3mm。第二，混凝土对钢筋的保护，除需要混凝土的密实度，还需要一定厚度的保护层。保护层厚度若减小1/4，则混凝土中性化层到达钢筋表面的时间将缩短一倍。构件的保护层厚度应比一般构件厚10mm～15mm比较适合。另外，重要部位的钢筋混凝土构件，其混凝土强度等级不应低于C25；重要部位的预应力混凝土构件，其混凝土强度等级不应低于C35。第三，限制构件的最小截面。厂房框架柱的宽度宜大于400mm，主梁的宽度宜选用300mm以上，现浇屋面板的厚度应大于70mm。第四，对装配式构件及构件之间的连接要科学。如大型屋面板与屋架或梁的连接节点、屋架与柱的节点，这些属于保证结构整体性的重要构件，可以用混凝土或聚合物水泥砂浆包裹。另外，为保证钢筋混凝土板上、梁上与孔洞的距离、刚度及保护措施，限制钢筋混凝土构件伸入承重砖墙内的最小支承长度以及合理选择钢结构、木结构的断面和节点形式等也是其重要组成部分。第五，根据我国当前情况，防腐蚀厂房的结构形式以采用钢筋混凝土为宜，而且要使结构布置简单划一，构件断面规格简化。现浇式框架结构和装配整体式框架结构耐久性较好，但井式楼盖等对排除侵蚀性介质和敷设防护层工作十分不利。从各构件的耐久性角度来说，预应力混凝
五、结束语
化工工厂的车间在生产过程中，由于散发酸性气体，使厂房建筑结构遭致不同程度的腐蚀破坏。做好防腐蚀设计必须认真执行有关规范，总结实际工程经验，吸取新的科研成果，采用新材料，从而达到技术先进，实用安全，经济合理的目的。
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论文作者:刘军
论文发表刊物:《基层建设》2015年14期供稿
论文发表时间:2016/1/14
标签：构件论文; 介质论文; 混凝土论文; 钢筋混凝土论文; 钢筋论文; 结构论文; 腐蚀性论文; 《基层建设》2015年14期供稿论文;