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冶金工业厂房防腐工程设计

摘要:本文参照工业建筑防腐蚀设计规范,针对XXX股份有限公司部分工业厂房(含酸)防腐设计经验,浅析防腐设计的要点,同时,简述硫酸锌溶液沉淀净化深度脱杂工艺技术改造工程防腐做法。

关键词:冶金;厂房;防腐设计

前言:

锌精矿在冶金工业生产过程中,根据冶炼工艺流程,生产锌片的过程中,会产生含酸的作业环境。故需在进行厂房设计时周密考虑,根据酸的浓度及含量对厂房进行对应的防腐设计,保障厂房的正常使用及减少生产过程中厂房的维护费用。

1.冶金工业厂房(含酸)现状

在生产和使用过程中,工业厂房(含酸)都普遍存在着程度不同的腐蚀问题。这类腐蚀的特点:一是腐蚀形态主要为酸腐蚀;二是腐蚀范围广泛,屋盖、墙体、主体结构、楼地面、地基基础等工业厂房的重要部位均会遭受腐蚀;三是危害性大,工业厂房腐蚀损伤,致使维修频繁,影响生产安全,甚至招致严重破坏,易地重建的不良恶果,造成较大经济损失。所以冶金工业厂房(含酸)的建筑防腐设计已成为工业厂房设计的重点、要点。做好工业厂房的建筑防腐工作,确保防腐工程质量,要从厂房布置、结构体型、节点构造等方面进行合理的设计,然后在选材上采用有效的防腐蚀材料,做到因地制宜,经济合理,以控制腐蚀介质的作用,保证厂房在设计使用年限内正常使用。

2.总平面及建筑布置的防腐设计

总平面布置中,宜减少相邻装置或厂房之间的腐蚀影响,将厂房布置在厂区全年最小风频率风向的上风侧。同时,生产或储存腐蚀性溶液的储槽或储罐的周围需设围堤并布置在室外不邻近厂房的基础。当厂房的门窗设置有利于减轻或防止腐蚀的扩散时,应合理设计厂房的自然通风及采光。

3.结构的防腐设计

冶金工业厂房(含酸)防腐蚀一般以钢筋混凝土结构为佳。在含有强腐蚀性气体且处于高湿环境中的梁、板、柱、屋架等钢筋混凝土承重构件,除提高混凝土的标号、密实性和加大钢筋保护层外,表面尚须涂以耐腐蚀涂料(如沥青漆、环氧树脂漆等)。但大部分的冶金工业厂房采用钢结构设计,在设计时除加强节点构造和表面防护外,进行结构计算时尚需适当提高安全度。在设计过程中构件尽量采用实腹式或闭口式,避免构件节点构造产生的腐蚀。建筑物的基础部分,为了防止生产过程中侵蚀性液体渗入地下造成腐蚀,设计过程中必须采取地面的防渗堵漏措施,选用合适的基础材料,加强混凝土中钢筋保护层,对基础表面作防腐蚀处理并增加基础埋深。

4.建筑的防腐设计

建筑的防护设计以预防为主,根据防腐区域、腐蚀介质的类别、作用情况、使用年限等方面综合考虑,确定防腐构造类型。工业厂房设计时体型需简单利于防腐处理和自然通风。厂房在满足工艺、环保等要求的情况下,设备尽量露天放置,厂房尽量采用开敞式或半开敞式。具体防腐构造类型设计时可参照工业建筑防腐蚀设计规范和建筑防腐蚀构造。在冶金工业厂房的防腐设计中,门窗的选择也是设计的重点。设计时根据腐蚀介质的性质、腐蚀等级合理确定门窗的材质及开启方向。

5.具体工程案例

XXX股份有限公司的硫酸锌溶液沉淀净化深度脱杂工艺技术改造工程主要内容为浓密机和冷却塔厂房及配套的设备设施。由于浓密机和冷却塔的原料为电解液,为酸性,对周边环境具有腐蚀性。结合周边建筑及场地位置,考虑将厂房设计为敞开式,对厂房四周不进行维护。根据工艺流程,接触液相腐蚀的部位主要为冷却塔周边及冷却塔内、浓密机地坑,根据各部位特点、工程造价、酸度值及施工等方面考虑采用不同的防腐做法。其中,冷却塔的底部和侧壁采用1mm厚环氧树脂玻璃钢做为隔离层,在表面粘贴耐酸瓷砖,这样既有利于冷却塔的清理,同时也满足防腐要求。对于浓密机地坑的防腐则采用耐酸混凝土,隔离层为2mm厚环氧树脂玻璃钢,为防止酸液深入地基土,采用无纺布进行二次隔离。对于厂房的气相腐蚀部位则采用防腐涂料进行防护。同时为了避免酸腐蚀的危害,除采用防腐设备,还设计了储罐上线液位报警装置、为防止溶液贮槽中的液体有溢漏发生,槽周围地面设防腐围堰。

6.总结

任何一项工程在建造和寿命使用周期内,都需要设计人员、施工人员、管理人员和使用人员的共同努力,工业厂房亦是如此。工业厂房(含酸)建筑的防腐蚀应从源头做起在工艺设计中考虑介质对厂房的腐蚀因素尽量减少或杜绝腐蚀介质的泄漏,缩小腐蚀介质的作用范围以降低厂房的腐蚀性等级。同时在工艺生产过程中加强设备维护减少腐蚀介质的泄漏。此外,除了设计的合理性,正确选择材料外,施工是工程质量的决定性因素,所以施工单位在进行图纸会审时,对防腐工程的设计方案和所使用的材料,要充分的了解,有疑问应与设计人员及时沟通;在采购材料时,应选择具有良好信誉的供货商。材料进场需有产品合格的证明资料。更需要施工单位在每道工序的施工过程中严把质量关,确保防腐工程的质量满足设计和规范要求。在日常生产过程中车间管理人员和生产操作人员应一起注重防腐工程的保养,要合理使用,保持每一项防腐工程完整无损,出现局部小损坏,应及时修缮,特别是在设备检修过程中应加强注意。

参考文献

[1]范迪恩.工业建筑防腐蚀设计规范[S].北京:中国计划出版社2008:8-33.

作者:曾小燕 单位:中开建工集团有限公司

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