純堿廠鋼結(jié)構(gòu)廠房腐蝕防護(hù)的對策

沈 波

(廣東南方堿業(yè)股份有限公司，廣東廣州 510760)

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純堿廠鋼結(jié)構(gòu)廠房腐蝕防護(hù)的對策

沈 波

(廣東南方堿業(yè)股份有限公司，廣東廣州 510760)

伴隨鋼結(jié)構(gòu)廠房在純堿廠的廣泛應(yīng)用，面對腐蝕性的使用環(huán)境，其腐蝕防護(hù)顯得越來越重要?；谙到y(tǒng)論的視角，分析鋼結(jié)構(gòu)廠房腐蝕的相關(guān)因素，并在防腐施工、現(xiàn)場管理、使用維護(hù)三個(gè)方面提出相應(yīng)的對策，全面保護(hù)鋼結(jié)構(gòu)廠房，使之在有效的壽命期限內(nèi)，發(fā)揮應(yīng)有的作用。

鋼結(jié)構(gòu)廠房；腐蝕防護(hù)；對策；純堿

1 概 述

鋼材作為一種建筑材料，與其它材料相比，具有強(qiáng)度高、自重輕、塑性韌性好，以及良好的加工性能。因此，鋼結(jié)構(gòu)廠房，以其跨度大、安全可靠性高、工廠化工業(yè)化程度高、施工快等優(yōu)勢，被廣泛應(yīng)用于工業(yè)廠房、大型公共建筑，成為繼鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)之后最主要的建筑結(jié)構(gòu)形式。

前幾年公司“清潔生產(chǎn)、挖潛改造”項(xiàng)目建設(shè)，鋼結(jié)構(gòu)廠房在相關(guān)工序的擴(kuò)建(改建)中得到大量應(yīng)用，如新碳化廠房(七層)、新蒸吸廠房(九層)、帶濾機(jī)廠房(四層)、低氯白泥廠房(三層)等。新項(xiàng)目的快速建成與投用，大大提升純堿產(chǎn)能，實(shí)現(xiàn)了規(guī)模效益，增強(qiáng)了企業(yè)生存發(fā)展的能力。由于純堿工藝中存在各種腐蝕性的介質(zhì)，如氨鹽水、蒸餾冷凝液、碳化中和水、碳化取出液、母液、預(yù)灰液等，加上難以避免的跑冒滴漏、塔器檢修或清理排放等綜合作用下，鋼結(jié)構(gòu)廠房的腐蝕日趨嚴(yán)重，且尤為明顯。隨著使用時(shí)間的推移，更是需要持續(xù)投入、進(jìn)行防腐維護(hù)，方能確保人身、廠房、設(shè)備的安全。因此，純堿廠鋼結(jié)構(gòu)廠房的腐蝕防護(hù)，成為一個(gè)較為嚴(yán)峻而又緊迫的課題。

本人認(rèn)為，鋼結(jié)構(gòu)廠房的腐蝕防護(hù)是一個(gè)系統(tǒng)工程，其跨越設(shè)計(jì)、除銹、制安、防腐、使用、維護(hù)各個(gè)階段，涉及材質(zhì)、焊接、油漆、現(xiàn)場等眾多方面，需要從系統(tǒng)的視角，全面考察、分析研究、提出對策，做好腐蝕防護(hù)。通過一系列努力，來減緩鋼結(jié)構(gòu)廠房的腐蝕速度，控制腐蝕程度與范圍，盡可能延長使用時(shí)間，在其有效壽命期限內(nèi)，發(fā)揮出最大的效益。

2 鋼結(jié)構(gòu)廠房腐蝕的因素分析

2.1 生產(chǎn)環(huán)境的綜合影響

敞開的鋼結(jié)構(gòu)廠房，首先面臨是大氣腐蝕。大氣中的水汽形成金屬表層的電解液層，而空氣中的氧溶于其中作為陰極去極劑，二者與鋼構(gòu)件形成了一個(gè)基本的腐蝕原電池，發(fā)生電化學(xué)腐蝕。具體形式主要有均勻腐蝕、點(diǎn)蝕、縫隙腐蝕、應(yīng)力腐蝕等。

2.2 防腐施工不規(guī)范

防腐施工的規(guī)范和質(zhì)量控制，是防腐效果實(shí)現(xiàn)與保證的重要環(huán)節(jié)?；诔邪l(fā)包模式(包工包料、經(jīng)濟(jì)約束性不強(qiáng))、施工人員構(gòu)成復(fù)雜與責(zé)任心不強(qiáng)、質(zhì)量管理不完善等等現(xiàn)狀，很容易出現(xiàn)諸多施工不規(guī)范、防腐質(zhì)量控制不到位的情況，嚴(yán)重影響著防腐效果。如表面處理不徹底，特別是隱蔽部位和麻煩部位；有人現(xiàn)場監(jiān)督時(shí)比較認(rèn)真，一旦無人監(jiān)督，很容易出現(xiàn)馬馬虎虎的作業(yè)；油漆來源復(fù)雜，質(zhì)量得不到保證；除銹后未在規(guī)定時(shí)間內(nèi)涂漆，出現(xiàn)返銹后未經(jīng)處理，仍舊涂漆；施工不注意環(huán)境的溫度、濕度，未采取保護(hù)措施；涂層厚度不一、總厚度未達(dá)要求等。種種不規(guī)范的作業(yè)，即便是處于沒有腐蝕性介質(zhì)的環(huán)境當(dāng)中，在設(shè)計(jì)的使用期限內(nèi)，肯定會(huì)導(dǎo)致鋼結(jié)構(gòu)廠房提前出現(xiàn)明顯的腐蝕，無法實(shí)現(xiàn)預(yù)期的防護(hù)。

2.3 現(xiàn)場管理不到位

化工生產(chǎn)的大型化、關(guān)聯(lián)性、連續(xù)性特點(diǎn)，決定著生產(chǎn)現(xiàn)場的廠房林立、設(shè)備和塔器星羅棋布、管線縱橫交錯(cuò)。

工藝管道和設(shè)備因閥門、管件、接點(diǎn)眾多，在介質(zhì)狀態(tài)和參數(shù)的正常與異常變化作用下，其跑冒滴漏是不可避免的。若能即時(shí)發(fā)現(xiàn)、處理并消除，自然影響不大。但某些未能及時(shí)發(fā)現(xiàn)的隱蔽位置泄漏，或者易被忽視的持續(xù)性小流量滴漏，都能造成一定的持續(xù)性腐蝕。某些管線因工藝原因，如蒸汽管泄漏，除非帶壓堵漏，連續(xù)運(yùn)行情況下，是無法立即徹底處理，只能掛牌指示，待工藝停車期間，方能消除。特別是突發(fā)狀態(tài)，某些管線薄弱點(diǎn)失效，導(dǎo)致大量介質(zhì)流出，即使得到處理，也不可避免的對鋼結(jié)構(gòu)廠房造成大范圍腐蝕。這些跑冒滴漏，逐漸破壞了鋼結(jié)構(gòu)表面的防腐層，加快腐蝕速度，擴(kuò)大腐蝕范圍。

為保證化工塔器的正常使用，恢復(fù)其性能，需要進(jìn)行定期的清理或清洗，如真空蒸餾塔的清渣、真空吸收塔的酸洗、篩板孔眼的高壓沖洗等等。即使過程控制到位，也難以做到完全的封閉處理。清理或排放出來介質(zhì)，對周圍廠房鋼結(jié)構(gòu)部件逐漸侵蝕，或大或小，可長可短。反復(fù)多次的腐蝕，更是加快某些鋼結(jié)構(gòu)部件的失效，形成一定危險(xiǎn)性的安全隱患。

此外，多層鋼結(jié)構(gòu)廠房，由于塔器和管線的多層布置，若現(xiàn)場管理不善，高層位置泄漏與排放的介質(zhì)，極易從上至下，穿過多層樓面，侵蝕多層鋼結(jié)構(gòu)廠房樓面或結(jié)構(gòu)件，造成更大范圍的腐蝕。

3 鋼結(jié)構(gòu)廠房腐蝕防護(hù)的對策

3.1 規(guī)范施工、保證質(zhì)量

“設(shè)計(jì)是靈魂，材料是基礎(chǔ)，施工是關(guān)鍵?！痹儆行?、再合適的防腐設(shè)計(jì)，若沒有嚴(yán)格的施工管理，規(guī)范作業(yè)，也是難以達(dá)到預(yù)期的防護(hù)效果，經(jīng)不起環(huán)境和時(shí)間的考驗(yàn)，還耗費(fèi)人力、物力和財(cái)力。

首先，依據(jù)防腐相關(guān)施工規(guī)范、質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范進(jìn)行作業(yè)，按圖紙要求施工，確保防腐設(shè)計(jì)得到落實(shí)。其次，做好相關(guān)材料(如涂料)的進(jìn)場驗(yàn)收、質(zhì)量抽查或檢驗(yàn)，確保規(guī)格無誤、質(zhì)量合格，把好第一道關(guān)口。第三，加強(qiáng)質(zhì)量控制，重點(diǎn)監(jiān)控表面除銹處理質(zhì)量、施工條件和涂層質(zhì)量，使之滿足要求。

作為質(zhì)量控制的主體——施工方，為發(fā)揮自控作用，還可考慮從經(jīng)濟(jì)上、組織上采取若干措施來強(qiáng)化其責(zé)任。如提高防腐工程質(zhì)保金、適當(dāng)調(diào)整防腐單位造價(jià)等。作為質(zhì)量控制與實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵作用——施工單位與施工人員，若能真正正視質(zhì)量、重視施工，化被動(dòng)為主動(dòng)，必將取得事半功倍的效果，鋼結(jié)構(gòu)廠房的腐蝕防護(hù)更有保證。

若防腐方面的技術(shù)力量有限、專業(yè)人員不足，難以做到全過程監(jiān)督，建議結(jié)合規(guī)模大小和質(zhì)量要求，引入專業(yè)的第三方防腐檢測力量，進(jìn)行防腐施工的質(zhì)量監(jiān)理。借助專業(yè)的設(shè)備和手段，高效監(jiān)督鋼結(jié)構(gòu)廠房的防腐施工，實(shí)現(xiàn)預(yù)期的防腐效果。

3.2 強(qiáng)化現(xiàn)場管理、創(chuàng)造良好生產(chǎn)環(huán)境

現(xiàn)場管理，對于化工企業(yè)來說，是一個(gè)永恒的話題，貴在從細(xì)節(jié)入手、持之以恒。對于鋼結(jié)構(gòu)廠房的腐蝕防護(hù)來說，可以在以下幾個(gè)方面努力，從一點(diǎn)點(diǎn)的改觀、到總體轉(zhuǎn)變，最終形成習(xí)慣，創(chuàng)造一個(gè)干凈、整齊、有序的生產(chǎn)環(huán)境。

加強(qiáng)現(xiàn)場跑冒滴漏的巡查，重點(diǎn)檢查腐蝕性介質(zhì)的主要工藝管線、主要工藝塔器，能及時(shí)發(fā)現(xiàn)、持續(xù)關(guān)注各問題點(diǎn)，不留死角，并做好巡查記錄。

對于跑冒滴漏的各個(gè)問題點(diǎn)，根據(jù)嚴(yán)重性與影響程度，有計(jì)劃、有次序、有時(shí)限的逐個(gè)處理、消除。因不具備工藝條件、暫時(shí)不能徹底消除的問題點(diǎn)，視具體情況采取一定的臨時(shí)措施，防止擴(kuò)大，以減輕對鋼結(jié)構(gòu)廠房的腐蝕。

針對塔器的停車維護(hù)，結(jié)合現(xiàn)場具體情況、內(nèi)部結(jié)構(gòu)、作業(yè)要求，采取合理的措施辦法，盡力降低對鋼結(jié)構(gòu)廠房的腐蝕。例如，我司以前對真空蒸餾塔的清渣，采取的是通過各層塔圈的人孔直接清出到鋼結(jié)構(gòu)廠房的各層樓面，堿性泥渣嚴(yán)重腐蝕著廠房樓面和結(jié)構(gòu)，大大縮短正常使用壽命。后來改變清理程序，從上至下逐層清理，并拆開設(shè)備塔圈中間蓋板，泥渣通過中間通道，先集中清理至塔器底部，再統(tǒng)一轉(zhuǎn)運(yùn)走。這種方式，避免的各層樓面的腐蝕，大大改善了現(xiàn)場環(huán)境，保護(hù)了鋼結(jié)構(gòu)廠房。

另外，堅(jiān)持無泄漏崗位(車間)的管理活動(dòng)，整治生產(chǎn)環(huán)境，保持一個(gè)干凈、干燥的現(xiàn)場環(huán)境，最終有助于鋼結(jié)構(gòu)廠房的防腐。

3.3 加強(qiáng)鋼結(jié)構(gòu)廠房的使用維護(hù)

根據(jù)美國國家腐蝕工程協(xié)會(huì)(NACE)統(tǒng)計(jì)，涂料防腐方法大約11年左右就要重涂一次。即在鋼結(jié)構(gòu)廠房的使用年限內(nèi)，涂料防腐體系需要維護(hù)。然而，現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)中，重制安、輕維護(hù)；前期建設(shè)投資愿投入、后期使用維護(hù)不愿投入等情況，較為普遍。日復(fù)一日，年復(fù)一年，純堿鋼結(jié)構(gòu)廠房的腐蝕范圍和程度會(huì)變得越來越多、越來越嚴(yán)重，其全面修復(fù)也越來越困難，最終的維護(hù)投入只會(huì)更多，甚至影響到對人身、設(shè)備、廠房的安全。

首先是思想觀念的轉(zhuǎn)變，要充分認(rèn)識(shí)到鋼結(jié)構(gòu)廠房腐蝕的不可避免性與嚴(yán)重性，全面衡量防護(hù)、安全、投入的關(guān)系，重視鋼結(jié)構(gòu)廠房的防腐維護(hù)。其次完善相關(guān)防腐制度，使鋼結(jié)構(gòu)廠房的腐蝕防護(hù)工作能夠正常化、制度化、持續(xù)化。在整個(gè)鋼結(jié)構(gòu)廠房有效的使用壽命期間，向全壽命階段的腐蝕防護(hù)努力。最后是確保相關(guān)資源的投入，在資金、人力、物力上切實(shí)保證日常的檢查、修復(fù)、更換等工作，不累積、不拖延、不欠賬。對于腐蝕較為厲害的鋼結(jié)構(gòu)廠房，更是采取計(jì)劃性的采取逐層、分區(qū)域的大規(guī)模維護(hù)，對薄弱部位進(jìn)行局部或全部更換，并全面重新除銹涂漆，恢復(fù)鋼結(jié)構(gòu)廠房的正常性能。

4 結(jié) 語

隨著企業(yè)在發(fā)展與轉(zhuǎn)型之路上的擴(kuò)建、改建與新建，鋼結(jié)構(gòu)廠房以其強(qiáng)大的優(yōu)勢，其應(yīng)用必將會(huì)越來越多、越來越廣。針對純堿廠鋼結(jié)構(gòu)廠房易腐蝕性的缺點(diǎn)，被動(dòng)應(yīng)對其腐蝕防護(hù)和日常維護(hù)，是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。改變現(xiàn)狀、構(gòu)建長效的防腐體系刻不容緩，需要多階段、多方面進(jìn)行系統(tǒng)性考慮、全面防護(hù)。以經(jīng)濟(jì)的建設(shè)成本、合理的維護(hù)成本，在其較長的使用年限內(nèi)，持續(xù)保護(hù)好鋼結(jié)構(gòu)廠房，使之發(fā)揮應(yīng)有的效果、創(chuàng)造更多的效益。

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TQ050.9

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1005-8370(2016)03-25-03

2016-02-01

沈波(1982—)，2005年畢業(yè)于武漢化工學(xué)院，過程裝備與控制專業(yè)。廣東南方堿業(yè)股份公司開發(fā)部。