工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)防腐設(shè)計(jì)問題探討

摘" 要：本文圍繞工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)防腐設(shè)計(jì)問題展開探討，主要包括防腐材料的選擇和使用、環(huán)境因素對(duì)結(jié)構(gòu)防腐的影響、防腐設(shè)計(jì)的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)以及防腐設(shè)計(jì)與維護(hù)的綜合考慮。通過深入剖析這些關(guān)鍵要素，力求全面闡述工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)防腐設(shè)計(jì)的精髓，以期為相關(guān)領(lǐng)域的從業(yè)者提供有價(jià)值的指導(dǎo)。

關(guān)鍵詞：工業(yè)建筑；結(jié)構(gòu)；防腐設(shè)計(jì)文章編號(hào)：2095-4085（2024）11-0091-03

作者簡(jiǎn)介：李忠良（1982—），男，漢族，山西太原人，本科，工程師。研究方向：結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。

0" 引言

在工業(yè)建筑領(lǐng)域，結(jié)構(gòu)防腐設(shè)計(jì)是確保建筑長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行和延長(zhǎng)使用壽命的重要環(huán)節(jié)。建筑防腐蝕設(shè)計(jì)考慮的因素比較多，除了介質(zhì)的種類及環(huán)境因素外，還應(yīng)與工藝、設(shè)備、通風(fēng)等專業(yè)一起采取綜合措施，并需預(yù)估后期的維護(hù)條件，才能取得較好的效果。然而，在實(shí)際應(yīng)用中，工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)的防腐設(shè)計(jì)常常面臨一系列挑戰(zhàn)和問題。例如，如何選擇合適的防腐材料；不同環(huán)境對(duì)結(jié)構(gòu)腐蝕的影響有多大；如何遵守規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行防腐設(shè)計(jì)；以及防腐設(shè)計(jì)與維護(hù)之間的綜合考慮等。本文將針對(duì)這些問題進(jìn)行深入探討，以期為相關(guān)從業(yè)者提供參考和啟示。

1" 防腐材料的選擇和使用

1.1" 不同材料的防腐特性和適用范圍

在工程實(shí)踐中，選擇合適的防腐材料尤為重要，不同材料的特性和適用范圍需慎重考慮。涂料和涂層作為常見的防腐材料，能夠形成物理屏障并提供化學(xué)保護(hù)，適用于室內(nèi)外的鋼鐵、鋁合金等金屬表面。防腐漆則以其強(qiáng)大的耐蝕性在海洋、化工和油氣等腐蝕性環(huán)境中廣泛應(yīng)用。相比之下，防腐膜具有長(zhǎng)久的耐久性和適用范圍廣泛的優(yōu)勢(shì)，適用于多種材料表面，如鋼鐵和混凝土。而防腐粘土則在地下管道、儲(chǔ)罐等特定環(huán)境中展現(xiàn)出其高滲透性和有效防腐的特點(diǎn)。

1.2" 防腐材料的質(zhì)量和供應(yīng)渠道

確保選用質(zhì)量可靠的防腐材料并通過正規(guī)渠道采購至關(guān)重要。（1）需選擇經(jīng)過認(rèn)證和合規(guī)的供應(yīng)商或生產(chǎn)廠家，以確保所購買的防腐材料符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)定。可以通過查閱供應(yīng)商的資質(zhì)證書、產(chǎn)品認(rèn)證或質(zhì)量管理體系等方式進(jìn)行驗(yàn)證。在選擇防腐材料時(shí)，還應(yīng)考慮其質(zhì)量控制體系和技術(shù)支持能力。合格的供應(yīng)商通常具備完善的質(zhì)量管理體系，并能提供技術(shù)支持和售后服務(wù)，從而可確保所選材料具有穩(wěn)定的質(zhì)量，并在使用過程中能夠得到必要的支持和指導(dǎo)。（2）在采購防腐材料時(shí)，建議選擇正規(guī)的銷售渠道，如專業(yè)的建材市場(chǎng)、知名的供應(yīng)商或代理商。這些渠道通常與大型生產(chǎn)廠家有著穩(wěn)定的合作關(guān)系，能夠提供原廠直供的正品材料，并提供相關(guān)的質(zhì)量保證和售后服務(wù)。（3）了解防腐材料的生產(chǎn)日期、批次號(hào)等信息同樣重要。并應(yīng)及時(shí)檢查材料的包裝完整性和標(biāo)識(shí)是否清晰，以避免購買過期或質(zhì)量有問題的產(chǎn)品。

1.3" 防腐材料的施工方法和技術(shù)要求

防腐材料的施工方法和技術(shù)要求是確保其有效性和可靠性的關(guān)鍵。在選擇施工方法時(shí)，應(yīng)考慮材料的特性、施工環(huán)境和成本等因素，并遵循相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范。（1）通常，涂料和涂層的施工方法包括刷涂、噴涂、輥涂等，其中刷涂是最常用的方法。在施工過程中，需注意材料的配比、涂層厚度、干燥時(shí)間和涂裝次數(shù)等要求，以確保涂層的質(zhì)量和效果。（2）防腐漆的施工方法則包括刷涂、噴涂和浸涂等，不同的方法適用于不同的場(chǎng)景和要求。在施工前，需對(duì)表面進(jìn)行處理，如除銹、清潔和打磨等，以保證漆膜的附著力和耐蝕性。（3）防腐膜的施工則應(yīng)嚴(yán)格遵守施工方案和工藝要求，特別是施工溫度、濕度和施工方式等方面的要求。在施工過程中，還需注意現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境的衛(wèi)生和安全，要防止外界因素對(duì)施工質(zhì)量的影響。（4）對(duì)于防腐粘土，施工時(shí)應(yīng)注意粘土的混合比例、滲透條件和施工方式等要求，以確保其有效性和可靠性。在施工前，還需對(duì)基層進(jìn)行處理，如清洗、平整和陰干等，以提高粘土的滲透性和附著力。

2" 環(huán)境因素對(duì)結(jié)構(gòu)防腐的影響

2.1" 工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)常見的腐蝕環(huán)境和特點(diǎn)

工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)常見的腐蝕環(huán)境和特點(diǎn)主要包括潮濕環(huán)境、酸堿腐蝕環(huán)境和氧化環(huán)境等。這些環(huán)境對(duì)建筑結(jié)構(gòu)材料的腐蝕具有一定的特點(diǎn)和影響。（1）潮濕環(huán)境，如海洋、河流附近或高濕度的工業(yè)場(chǎng)所。在潮濕環(huán)境中，建筑結(jié)構(gòu)材料容易受到濕氣侵蝕，導(dǎo)致腐蝕加速。潮濕環(huán)境中的鹽分和水分會(huì)與金屬發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)，從而引發(fā)金屬的腐蝕。此外，潮濕環(huán)境還會(huì)增加氧氣和各種腐蝕介質(zhì)的接觸面積，加速腐蝕反應(yīng)的進(jìn)行。（2）酸堿腐蝕環(huán)境，如化工廠、電鍍廠等工業(yè)場(chǎng)所。酸堿腐蝕環(huán)境中的酸堿物質(zhì)會(huì)對(duì)建筑結(jié)構(gòu)材料產(chǎn)生腐蝕作用。酸性介質(zhì)主要通過氧化還原反應(yīng)引起金屬的溶解和腐蝕；堿性介質(zhì)則通過水解反應(yīng)使金屬離子遷移和產(chǎn)生腐蝕。酸堿介質(zhì)的濃度、溫度和PH值等因素都會(huì)對(duì)腐蝕速率產(chǎn)生影響。（3）氧化環(huán)境也是常見的腐蝕環(huán)境。建筑結(jié)構(gòu)材料在氧化環(huán)境中容易發(fā)生氧化反應(yīng)，導(dǎo)致材料表面形成氧化物層，從而降低材料的耐腐蝕性能。氧化環(huán)境主要來自于大氣中的氧氣和其他氧化劑，如二氧化硫、氯氣等。氧化環(huán)境中的高溫、濕度和污染物的存在都會(huì)加速氧化反應(yīng)的進(jìn)行［1］。

2.2" 環(huán)境因素對(duì)防腐材料選擇和使用的影響

環(huán)境因素對(duì)防腐材料的選擇和使用有著重要影響，因?yàn)椴煌h(huán)境條件下的腐蝕程度和方式各異。以下是環(huán)境因素對(duì)防腐材料選擇和使用的幾個(gè)關(guān)鍵方面。（1）腐蝕程度。不同環(huán)境中的腐蝕程度不同，應(yīng)選擇具備相應(yīng)耐腐蝕性能的防腐材料。例如，在強(qiáng)酸或強(qiáng)堿環(huán)境中，需選擇耐酸堿的材料或涂層；在潮濕環(huán)境中，應(yīng)選擇具備良好抗?jié)駳飧g性能的材料。（2）溫度和壓力。高溫和高壓環(huán)境對(duì)防腐材料的要求較高。在高溫環(huán)境中，需選擇耐高溫材料，如耐熱合金或陶瓷材料；在高壓環(huán)境中，應(yīng)選擇具備較高強(qiáng)度和密封性能的材料。（3）濕度和水分。潮濕環(huán)境或有接觸水分的場(chǎng)所需選擇具備良好防潮和防水性能的材料，以避免水分侵入導(dǎo)致腐蝕。防潮涂層、防水膜或防水材料可用于保護(hù)建筑結(jié)構(gòu)。（4）化學(xué)介質(zhì)。如果環(huán)境中存在化學(xué)介質(zhì)，如酸、堿、溶劑等，應(yīng)選擇具備良好耐腐蝕性的材料。需根據(jù)化學(xué)介質(zhì)的性質(zhì)和濃度，選擇相應(yīng)的耐腐蝕合金、塑料材料或涂層等［2］。

3" 防腐設(shè)計(jì)的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)

3.1" 國(guó)內(nèi)外工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)防腐設(shè)計(jì)的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)

國(guó)內(nèi)外工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)防腐設(shè)計(jì)的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)包括ISO、ASTM、GB等。ISO 12944系列標(biāo)準(zhǔn)為鋼結(jié)構(gòu)防腐設(shè)計(jì)提供了分類、表面處理、涂覆系統(tǒng)選擇和施工等方面的指導(dǎo)；ASTM D6386標(biāo)準(zhǔn)則指導(dǎo)了選擇適用于工業(yè)建筑外部涂層的方法；而ASTM D4541標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了涂層粘結(jié)強(qiáng)度的測(cè)量方法。我國(guó)《建筑防腐蝕工程施工規(guī)范》（GB50212-2014）規(guī)定了工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)防腐設(shè)計(jì)的要求和方法［3］。此外，還有歐洲標(biāo)準(zhǔn)（EN）和各行業(yè)的特定標(biāo)準(zhǔn)。在進(jìn)行工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)防腐設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)根據(jù)項(xiàng)目所在國(guó)家和行業(yè)的要求選擇適用的標(biāo)準(zhǔn)，并遵循相關(guān)法規(guī)和法律，以確保防腐設(shè)計(jì)的安全可靠性。

3.2" 不同行業(yè)、不同區(qū)域的防腐設(shè)計(jì)要求和差異

不同行業(yè)和區(qū)域?qū)Ψ栏O(shè)計(jì)有著各自獨(dú)特的要求和標(biāo)準(zhǔn)。這是因?yàn)楣I(yè)建筑的用途、環(huán)境條件和材料特性等方面存在差異?；ぁ⑹袠I(yè)對(duì)防腐性能要求較高，需選擇耐腐蝕性強(qiáng)的涂層系統(tǒng)；電力行業(yè)則對(duì)絕緣性能有特殊要求，應(yīng)采用具有絕緣特性的材料。此外，不同區(qū)域的氣候、大氣污染程度和海洋環(huán)境等因素也會(huì)影響防腐設(shè)計(jì)。例如，潮濕的海洋環(huán)境對(duì)金屬結(jié)構(gòu)的腐蝕作用較大，需選用更耐腐蝕的涂層系統(tǒng)。同時(shí)，不同材料在防腐設(shè)計(jì)中也有差異。鋼結(jié)構(gòu)通常采用防腐涂層來保護(hù)，而混凝土結(jié)構(gòu)則需考慮防水和防碳化等問題。此外，不同國(guó)家和地區(qū)的法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)也可能存在差異［4］。

3.3" 防腐設(shè)計(jì)實(shí)踐中常見的問題和解決方法

在防腐設(shè)計(jì)實(shí)踐中，常見問題包括涂層附著力不足、防腐層厚度不均勻等。這些問題可能會(huì)導(dǎo)致涂層破損，從而影響防腐性能。為解決這些問題，可以采取以下方法。（1）確保表面處理徹底。在進(jìn)行涂層施工前，必須將基材表面處理干凈，去除油污、銹跡和其他雜質(zhì)。對(duì)于混凝土結(jié)構(gòu)，還需進(jìn)行表面處理以提高涂層的附著力。（2）選擇合適的涂層系統(tǒng)。不同的涂層系統(tǒng)具有不同的耐腐蝕性能和附著力，需要根據(jù)工程環(huán)境和要求選擇合適的涂層系統(tǒng)。例如，對(duì)于海洋環(huán)境，應(yīng)選擇具有優(yōu)良耐腐蝕性能的環(huán)氧涂料。（3）控制涂層厚度。涂層厚度過薄容易導(dǎo)致涂層失效；過厚則浪費(fèi)材料資源。因此，在施工過程中，需嚴(yán)格控制涂層厚度，以達(dá)到最佳的防腐效果。（4）定期維護(hù)和檢查。即使使用了最好的涂層系統(tǒng)，也需要定期進(jìn)行維護(hù)和檢查，以確保涂層的完整性和耐久性。在發(fā)現(xiàn)涂層有破損時(shí)，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行修補(bǔ)，以避免腐蝕的進(jìn)一步擴(kuò)散。

4" 防腐設(shè)計(jì)與維護(hù)的綜合考慮

4.1" 工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)防腐設(shè)計(jì)與后期維護(hù)的聯(lián)系和關(guān)系

工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)的防腐設(shè)計(jì)與后期維護(hù)密切相關(guān)，兩者之間存在緊密的聯(lián)系和關(guān)系。在進(jìn)行防腐設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)考慮后期維護(hù)的需求，以確保工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)的持久防腐性能。（1）防腐設(shè)計(jì)要考慮涂層維修的需求。即使采用了高品質(zhì)的防腐涂層，隨著時(shí)間的推移，涂層可能會(huì)受到磨損、腐蝕或其他損壞。因此，在防腐設(shè)計(jì)中應(yīng)考慮如何進(jìn)行涂層維修和修補(bǔ)，以保持涂層的完整性和防腐性能。例如，可以預(yù)留涂層修補(bǔ)區(qū)域或設(shè)置方便施工的訪問孔，以便后期維護(hù)時(shí)進(jìn)行涂層維修。（2）防腐設(shè)計(jì)應(yīng)考慮定期檢查的需求。定期的結(jié)構(gòu)檢查可以及早發(fā)現(xiàn)潛在的腐蝕問題和涂層破損，以便及時(shí)采取修復(fù)措施。在防腐設(shè)計(jì)中可以考慮設(shè)置檢查井、防腐層標(biāo)記等設(shè)施，以方便后期的定期檢查工作。（3）防腐設(shè)計(jì)還應(yīng)注重選擇易于維護(hù)的涂層系統(tǒng)和材料。一些涂層系統(tǒng)可能需要更頻繁或更復(fù)雜的維護(hù)工作，而另一些涂層系統(tǒng)則具有較低的維護(hù)需求。在進(jìn)行防腐設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)綜合考慮涂層系統(tǒng)的耐久性、維護(hù)周期和維護(hù)成本等因素，從而選擇適合后期維護(hù)的涂層系統(tǒng)。

4.2" 防腐設(shè)計(jì)需考慮經(jīng)濟(jì)、安全、環(huán)保等方面的問題

防腐設(shè)計(jì)在考慮經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)，還必須兼顧安全性和環(huán)保性等方面的問題。從經(jīng)濟(jì)角度來看，防腐設(shè)計(jì)需在確保防腐性能的前提下控制成本，要選擇合適的涂層系統(tǒng)和施工工藝，以實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益。同時(shí)，也要考慮施工周期和后期維護(hù)成本，以便進(jìn)行綜合評(píng)估整體經(jīng)濟(jì)效益。從安全性角度來看，防腐設(shè)計(jì)必須確保涂層施工和使用過程中不會(huì)對(duì)人員和環(huán)境造成危害。應(yīng)選擇符合安全標(biāo)準(zhǔn)的涂料和施工工藝，以規(guī)范施工操作流程，并采取相應(yīng)的安全防護(hù)措施，從而確保施工過程的安全性和人員健康。在環(huán)保方面，防腐設(shè)計(jì)需選擇符合環(huán)保要求的涂料和材料，應(yīng)避免使用對(duì)環(huán)境有害的化學(xué)物質(zhì)，以降低揮發(fā)有機(jī)化合物（VOCs）的排放，減少對(duì)環(huán)境的污染。同時(shí)，在涂層施工和后期維護(hù)過程中，也需合理處理廢棄涂料和涂層破損產(chǎn)生的廢棄物，以達(dá)到環(huán)保要求［5］。因此，綜合考慮經(jīng)濟(jì)、安全、環(huán)保等方面的問題是防腐設(shè)計(jì)的重要內(nèi)容。通過合理平衡各方面的考量，可以實(shí)現(xiàn)防腐設(shè)計(jì)既經(jīng)濟(jì)有效、又安全環(huán)保的目標(biāo)，進(jìn)而為工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)期使用提供可靠的防護(hù)和保障。

4.3" 維護(hù)保養(yǎng)的周期和方法對(duì)防腐設(shè)計(jì)的影響

維護(hù)保養(yǎng)的周期和方法對(duì)防腐設(shè)計(jì)具有重要影響，需要在防腐設(shè)計(jì)中進(jìn)行綜合考慮。（1）維護(hù)保養(yǎng)周期的設(shè)定會(huì)直接影響到防腐設(shè)計(jì)方案的選擇。如果維護(hù)保養(yǎng)周期較長(zhǎng)，可以選擇更耐久的防腐涂層系統(tǒng)，以減少后期維護(hù)的頻率和成本。相反，如果維護(hù)保養(yǎng)周期較短，應(yīng)需選擇更易于維護(hù)和修復(fù)的防腐涂層系統(tǒng)，以確保結(jié)構(gòu)的持久防腐性能。（2）維護(hù)保養(yǎng)方法的選擇也會(huì)影響到防腐設(shè)計(jì)的決策。不同的防腐涂層系統(tǒng)需要不同的維護(hù)保養(yǎng)方法，如定期清洗、涂層修補(bǔ)、防腐層檢查等。在防腐設(shè)計(jì)中，需考慮到維護(hù)保養(yǎng)方法的可行性和可操作性，以確保維護(hù)保養(yǎng)工作能夠有效進(jìn)行。此外，維護(hù)保養(yǎng)周期和方法對(duì)涂層的選用和施工質(zhì)量也有要求。如果維護(hù)保養(yǎng)周期較長(zhǎng)，就需選擇更耐久和穩(wěn)定的涂層系統(tǒng)，以確保其在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)保持良好的防腐性能。同時(shí)，維護(hù)保養(yǎng)方法的選擇也需考慮到涂層的特性和施工質(zhì)量，以確保維護(hù)保養(yǎng)工作不會(huì)對(duì)涂層造成損害或影響其防腐性能。

5" 結(jié)語

工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)防腐設(shè)計(jì)是一個(gè)復(fù)雜而又關(guān)鍵的領(lǐng)域，它直接關(guān)系到工業(yè)建筑的穩(wěn)定性、安全性和可持續(xù)發(fā)展。通過精選防腐材料、合理應(yīng)對(duì)環(huán)境因素、嚴(yán)格遵循行業(yè)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)并全面考量防腐設(shè)計(jì)與維護(hù)策略，可有效應(yīng)對(duì)工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)防腐設(shè)計(jì)的多重挑戰(zhàn)。本文旨在為業(yè)界同仁提供實(shí)用指導(dǎo)，以促進(jìn)工業(yè)建筑防腐設(shè)計(jì)的持續(xù)優(yōu)化與創(chuàng)新發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

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