纯碱厂钢结构厂房腐蚀防护的对策

沈 波

(广东南方碱业股份有限公司，广东广州 510760)



纯碱厂钢结构厂房腐蚀防护的对策

沈 波

(广东南方碱业股份有限公司，广东广州 510760)

伴随钢结构厂房在纯碱厂的广泛应用，面对腐蚀性的使用环境，其腐蚀防护显得越来越重要。基于系统论的视角，分析钢结构厂房腐蚀的相关因素，并在防腐施工、现场管理、使用维护三个方面提出相应的对策，全面保护钢结构厂房，使之在有效的寿命期限内，发挥应有的作用。

钢结构厂房；腐蚀防护；对策；纯碱

1 概 述

钢材作为一种建筑材料，与其它材料相比，具有强度高、自重轻、塑性韧性好，以及良好的加工性能。因此，钢结构厂房，以其跨度大、安全可靠性高、工厂化工业化程度高、施工快等优势，被广泛应用于工业厂房、大型公共建筑，成为继钢筋混凝土结构之后最主要的建筑结构形式。

前几年公司“清洁生产、挖潜改造”项目建设，钢结构厂房在相关工序的扩建(改建)中得到大量应用，如新碳化厂房(七层)、新蒸吸厂房(九层)、带滤机厂房(四层)、低氯白泥厂房(三层)等。新项目的快速建成与投用，大大提升纯碱产能，实现了规模效益，增强了企业生存发展的能力。由于纯碱工艺中存在各种腐蚀性的介质，如氨盐水、蒸馏冷凝液、碳化中和水、碳化取出液、母液、预灰液等，加上难以避免的跑冒滴漏、塔器检修或清理排放等综合作用下，钢结构厂房的腐蚀日趋严重，且尤为明显。随着使用时间的推移，更是需要持续投入、进行防腐维护，方能确保人身、厂房、设备的安全。因此，纯碱厂钢结构厂房的腐蚀防护，成为一个较为严峻而又紧迫的课题。

本人认为，钢结构厂房的腐蚀防护是一个系统工程，其跨越设计、除锈、制安、防腐、使用、维护各个阶段，涉及材质、焊接、油漆、现场等众多方面，需要从系统的视角，全面考察、分析研究、提出对策，做好腐蚀防护。通过一系列努力，来减缓钢结构厂房的腐蚀速度，控制腐蚀程度与范围，尽可能延长使用时间，在其有效寿命期限内，发挥出最大的效益。

2 钢结构厂房腐蚀的因素分析

2.1 生产环境的综合影响

敞开的钢结构厂房，首先面临是大气腐蚀。大气中的水汽形成金属表层的电解液层，而空气中的氧溶于其中作为阴极去极剂，二者与钢构件形成了一个基本的腐蚀原电池，发生电化学腐蚀。具体形式主要有均匀腐蚀、点蚀、缝隙腐蚀、应力腐蚀等。

2.2 防腐施工不规范

防腐施工的规范和质量控制，是防腐效果实现与保证的重要环节。基于承发包模式(包工包料、经济约束性不强)、施工人员构成复杂与责任心不强、质量管理不完善等等现状，很容易出现诸多施工不规范、防腐质量控制不到位的情况，严重影响着防腐效果。如表面处理不彻底，特别是隐蔽部位和麻烦部位；有人现场监督时比较认真，一旦无人监督，很容易出现马马虎虎的作业；油漆来源复杂，质量得不到保证；除锈后未在规定时间内涂漆，出现返锈后未经处理，仍旧涂漆；施工不注意环境的温度、湿度，未采取保护措施；涂层厚度不一、总厚度未达要求等。种种不规范的作业，即便是处于没有腐蚀性介质的环境当中，在设计的使用期限内，肯定会导致钢结构厂房提前出现明显的腐蚀，无法实现预期的防护。

2.3 现场管理不到位

化工生产的大型化、关联性、连续性特点，决定着生产现场的厂房林立、设备和塔器星罗棋布、管线纵横交错。

工艺管道和设备因阀门、管件、接点众多，在介质状态和参数的正常与异常变化作用下，其跑冒滴漏是不可避免的。若能即时发现、处理并消除，自然影响不大。但某些未能及时发现的隐蔽位置泄漏，或者易被忽视的持续性小流量滴漏，都能造成一定的持续性腐蚀。某些管线因工艺原因，如蒸汽管泄漏，除非带压堵漏，连续运行情况下，是无法立即彻底处理，只能挂牌指示，待工艺停车期间，方能消除。特别是突发状态，某些管线薄弱点失效，导致大量介质流出，即使得到处理，也不可避免的对钢结构厂房造成大范围腐蚀。这些跑冒滴漏，逐渐破坏了钢结构表面的防腐层，加快腐蚀速度，扩大腐蚀范围。

为保证化工塔器的正常使用，恢复其性能，需要进行定期的清理或清洗，如真空蒸馏塔的清渣、真空吸收塔的酸洗、筛板孔眼的高压冲洗等等。即使过程控制到位，也难以做到完全的封闭处理。清理或排放出来介质，对周围厂房钢结构部件逐渐侵蚀，或大或小，可长可短。反复多次的腐蚀，更是加快某些钢结构部件的失效，形成一定危险性的安全隐患。

此外，多层钢结构厂房，由于塔器和管线的多层布置，若现场管理不善，高层位置泄漏与排放的介质，极易从上至下，穿过多层楼面，侵蚀多层钢结构厂房楼面或结构件，造成更大范围的腐蚀。

3 钢结构厂房腐蚀防护的对策

3.1 规范施工、保证质量

“设计是灵魂，材料是基础，施工是关键。”再有效、再合适的防腐设计，若没有严格的施工管理，规范作业，也是难以达到预期的防护效果，经不起环境和时间的考验，还耗费人力、物力和财力。

首先，依据防腐相关施工规范、质量验收规范进行作业，按图纸要求施工，确保防腐设计得到落实。其次，做好相关材料(如涂料)的进场验收、质量抽查或检验，确保规格无误、质量合格，把好第一道关口。第三，加强质量控制，重点监控表面除锈处理质量、施工条件和涂层质量，使之满足要求。

作为质量控制的主体——施工方，为发挥自控作用，还可考虑从经济上、组织上采取若干措施来强化其责任。如提高防腐工程质保金、适当调整防腐单位造价等。作为质量控制与实现的关键作用——施工单位与施工人员，若能真正正视质量、重视施工，化被动为主动，必将取得事半功倍的效果，钢结构厂房的腐蚀防护更有保证。

若防腐方面的技术力量有限、专业人员不足，难以做到全过程监督，建议结合规模大小和质量要求，引入专业的第三方防腐检测力量，进行防腐施工的质量监理。借助专业的设备和手段，高效监督钢结构厂房的防腐施工，实现预期的防腐效果。

3.2 强化现场管理、创造良好生产环境

现场管理，对于化工企业来说，是一个永恒的话题，贵在从细节入手、持之以恒。对于钢结构厂房的腐蚀防护来说，可以在以下几个方面努力，从一点点的改观、到总体转变，最终形成习惯，创造一个干净、整齐、有序的生产环境。

加强现场跑冒滴漏的巡查，重点检查腐蚀性介质的主要工艺管线、主要工艺塔器，能及时发现、持续关注各问题点，不留死角，并做好巡查记录。

对于跑冒滴漏的各个问题点，根据严重性与影响程度，有计划、有次序、有时限的逐个处理、消除。因不具备工艺条件、暂时不能彻底消除的问题点，视具体情况采取一定的临时措施，防止扩大，以减轻对钢结构厂房的腐蚀。

针对塔器的停车维护，结合现场具体情况、内部结构、作业要求，采取合理的措施办法，尽力降低对钢结构厂房的腐蚀。例如，我司以前对真空蒸馏塔的清渣，采取的是通过各层塔圈的人孔直接清出到钢结构厂房的各层楼面，碱性泥渣严重腐蚀着厂房楼面和结构，大大缩短正常使用寿命。后来改变清理程序，从上至下逐层清理，并拆开设备塔圈中间盖板，泥渣通过中间通道，先集中清理至塔器底部，再统一转运走。这种方式，避免的各层楼面的腐蚀，大大改善了现场环境，保护了钢结构厂房。

另外，坚持无泄漏岗位(车间)的管理活动，整治生产环境，保持一个干净、干燥的现场环境，最终有助于钢结构厂房的防腐。

3.3 加强钢结构厂房的使用维护

根据美国国家腐蚀工程协会(NACE)统计，涂料防腐方法大约11年左右就要重涂一次。即在钢结构厂房的使用年限内，涂料防腐体系需要维护。然而，现实生产中，重制安、轻维护；前期建设投资愿投入、后期使用维护不愿投入等情况，较为普遍。日复一日，年复一年，纯碱钢结构厂房的腐蚀范围和程度会变得越来越多、越来越严重，其全面修复也越来越困难，最终的维护投入只会更多，甚至影响到对人身、设备、厂房的安全。

首先是思想观念的转变，要充分认识到钢结构厂房腐蚀的不可避免性与严重性，全面衡量防护、安全、投入的关系，重视钢结构厂房的防腐维护。其次完善相关防腐制度，使钢结构厂房的腐蚀防护工作能够正常化、制度化、持续化。在整个钢结构厂房有效的使用寿命期间，向全寿命阶段的腐蚀防护努力。最后是确保相关资源的投入，在资金、人力、物力上切实保证日常的检查、修复、更换等工作，不累积、不拖延、不欠账。对于腐蚀较为厉害的钢结构厂房，更是采取计划性的采取逐层、分区域的大规模维护，对薄弱部位进行局部或全部更换，并全面重新除锈涂漆，恢复钢结构厂房的正常性能。

4 结 语

随着企业在发展与转型之路上的扩建、改建与新建，钢结构厂房以其强大的优势，其应用必将会越来越多、越来越广。针对纯碱厂钢结构厂房易腐蚀性的缺点，被动应对其腐蚀防护和日常维护，是远远不够的。改变现状、构建长效的防腐体系刻不容缓，需要多阶段、多方面进行系统性考虑、全面防护。以经济的建设成本、合理的维护成本，在其较长的使用年限内，持续保护好钢结构厂房，使之发挥应有的效果、创造更多的效益。

[1] 林玉珍,杨德钧.腐蚀和腐蚀控制原理(第二版)[M].北京:中国石化出版社.2014

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TQ050.9

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1005-8370(2016)03-25-03

2016-02-01

沈波(1982—)，2005年毕业于武汉化工学院，过程装备与控制专业。广东南方碱业股份公司开发部。