建筑防腐材料在化工工程設計中的應用

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建筑防腐材料在化工工程設計中的應用

摘要:現階段,隨著我國化工行業及科技水平的日漸發展,化工項目設計水平也逐漸提高,但是受到生產產品腐蝕性較強特點的影響,化工項目運行過程中經常會出現泄漏問題。為此,本文從建筑防腐材料化工項目中的應用優勢出發,分析了建筑防腐材料在化工工程中的應用方式,旨在為建筑防腐材料的進一步應用提供意見。

關鍵詞:建筑防腐材料;化工工程設計

1建筑防腐材料的介紹

建筑防腐材料的應用其作用是延緩或防止建筑物材料腐蝕,并且按照介質對建筑物腐蝕性質的不同,采取不同的防護材料,具體可以分為防腐蝕塊材、瀝青類防腐蝕材料、聚合物水泥砂漿類防腐材料和樹脂類防腐蝕涂料。為了提高化工項目的生產效率和安全程度,不少化工企業將建筑防腐材料應用到了化工項目施工過程中,并取得了良好的防腐蝕效果。

2建筑防腐材料在化工項目中的應用方式

2.1在建筑圍護中的應用

化工項目中的建筑物,區別于民用建筑,常常需要抵御來自設備及管道中泄漏介質對地面的腐蝕,及其大氣中高濃度的介質蒸汽對墻面的腐蝕。為了達到建筑物的使用年限,需要在建筑表面防腐蝕措施。根據工藝專業提供的介質的腐蝕性能,針對不同的建筑材料,采用符合要求的防護手段。例如,在高濃度(70%以上)的酸堿鹽溶液腐蝕下,地坪和設備基礎一般采用塊材防腐,常用有耐酸磚,花崗巖,微晶石等。隨著近年來防腐整體層面的發展,其優良的物理性能和化學穩定性得到使用者的青睞。例如常用的環氧樹脂涂料,具有很強的內聚力、分子結構致密、粘結性能優異、色彩美觀,后期使用維護的便利,常用于建筑整體地坪。

2.2提高化工設備的防腐蝕性能

防碳化乳膠漆、抗氯離子侵蝕涂料兩種類型的建筑防腐材料可以代替傳統的化工儲罐防腐蝕材料,既能夠提高儲罐的防腐蝕防滲漏工程的建設效率,還能夠完善儲罐的整體質量,提高了其抗腐蝕和防滲漏性能。而金屬防腐涂料可以直接涂刷在鋼儲罐的外表面,達到良好的耐環境腐蝕性。據研究實驗顯示,傳統的化工儲罐防腐蝕和防滲漏材料,如高氯化聚乙烯、環氧鱗片涂料等物質,均未達到理想的防腐效果,鋼儲罐在短期內仍然會出現泄漏現象[3]。但是在應用了建筑防腐材料后,可以發現儲罐在短期內未發生泄漏和腐蝕的現象,且具有十分良好的防腐蝕和防滲漏效果。

2.3改善罐區防火堤、圍堰設計方式

為了防止儲罐區原料泄漏,化工項目在修建儲罐區的時候,需在儲罐位置外圍修建防火堤或圍堰。在現階段的防火堤、圍堰修建過程中,設計人員需要提高其對周圍環境及土壤的保護,防火堤或圍堰結構要求采用安全封閉式。塑料里襯在防火堤及圍堰中的應用具有良好的效果,其防腐蝕和防滲漏性能都十分良好,但是塑料里襯的施工流程過于復雜,且施工技術要求較高,而化工項目原有的復雜性及專業性,加劇了塑料里襯施工工程的難度,施工后的塑料里襯會存在一定的接縫,這些接縫會影響設備的防腐蝕和防滲漏性能[4]。而建筑防腐材料在圍堰設置中的應用,能夠抵抗大多數強腐蝕化學物質的侵蝕,且能具有污染少、不流淌、附著力較強的優勢,經過建筑防腐材料處理后的防火堤及圍堰不存在接縫,并且可以將其結構上的縫隙連接在一起,進一步完善了防腐蝕和防滲漏性能。目前,建筑防腐材料已經被廣泛的應用在了罐區防火堤及圍堰修建、化工地溝修建、化工物質排水溝修建中。

2.4建筑地坪和墻面防腐處理

建筑防腐地坪的應用原理如下:涂抹在底板上的防腐材料在固化后會形成一層保護涂層,進而令地坪具備了電化學腐蝕性能,而保護層則能夠實現對腐蝕介質和建筑材料的良好阻隔,再加上氧和離子對涂層的滲透速度不同,并且水的滲透速度又大大的超過了氧和離子。建筑防腐地坪的施工流程如下:清理并打磨施工地面,確保地面未出現混凝土結構松動現象,以此來確保防腐材料的附著力;涂刷封底漆,需要注意的是良好的封底漆需要具有良好的滲透性;處理地面殘留的縫隙孔洞;用防腐地坪油漆和石英細砂混合,并刮滿地面;對地面進行細磨施工,并做好最后的清潔工作;對地面進行刷漆操作,并確保刷漆厚度和顏色的一致性,確保地面上不會出現明顯的接縫和漏刷現象。現以水泥墻面的防腐處理為例,分析建筑防腐材料在化工企業墻面防腐處理中的應用。施工工序如下:測定標高-灑水濕潤-素水泥漿(添加濃度在4%~5%之內的環保膠)-水泥砂漿(在找平后進行三次壓光)-12h凝固后鋪草袋并進行鋸末養護。其中,墻面防腐層的厚度要不小于2cm,一般采用溶解環氧粉末和雙層溶解環氧粉末。在施工前,施工人員要測定墻面面層標高,并將墻面打掃干凈后灑水使其濕潤,為了另墻面更光滑需要進行鑿毛操作,并用清水沖洗干凈。在鋪抹防腐蝕材料前,應在墻上彈出一道水平基準線,作為墻面防腐層面層標高的依據。如果施工房間面積較大,應根據水平基準線,在四周墻角處每隔1.5~2m的位置處用水泥砂漿標志,以標志塊的高度作出縱橫方向通長的標筋來控制防腐層厚度。

2.5建筑防腐設計

化工工業建筑物在腐蝕性介質作用下往往需要進行反復的檢修和測驗,并且其中的大部分設計需求都達不到其應用耐久年限,為此,建筑防腐設計人員需要對建筑結構、建筑布置、建筑選型、建筑表面防護等方面采取一系列合理有效的措施,提高建筑主體結構的耐久性。預防措施是防止建筑結構腐蝕首要而最有效的手段,預防主要從工藝設備的密閉和無泄漏、生產設備的合理布置、有組織的回收或排放等工作出發,而建筑防腐蝕材料的選擇與應用,能夠幫助設計人員從建筑防腐介質的種類、作用量、溫度、環境條件等多種因素出發,確保建筑防腐設計工作能夠取得較好效果。并且構配件防腐工作中應用的防腐材料比一般防腐材料價格要昂貴得多。因此,設計人員需要對重要構件和次要構件區別對待,重要構件和維修困難的部位應采用耐久性較高的防腐蝕材料,并做好防護工作。

2.6在化工管道建設中的應用

在化工項目運行過程中,化工管道屬于一道十分重要的防線,并且其防腐蝕和防滲漏性能直接關系到了整體化工產品儲存設備的完好程度。目前,國內外化工管道建設中經常應用的防腐蝕涂料有溶解環氧粉末和雙層溶解環氧粉末,兩種方式各有其應用優勢和缺陷。在化工項目設計中,化工項目的防腐蝕要求越高,管道設計的防腐等級越高,施工越需要選擇高安全性能的管道防腐材料,面對這樣的建設需求和形勢,化工企業施工人員加大了對建筑防腐材料的應用力度。建筑防腐材料在化工產品管道建設中的應用,打破了傳統化工企業管道運輸的局限性,避免了傳統防腐蝕材料在化工管道修建的加熱和纏繞問題,并且整合了建筑防腐材料應用的物理性能、防腐蝕性能、防滲漏性能、施工性能,每次材料噴射的厚度可以達到2mm左右,避免了重復噴射和施工。現階段,有很多原油生產企業、煤氣供應企業均在管道設計中應用了建筑防腐材料[5]。建筑防腐材料還可以應用在管道接口的防腐蝕工作中,通常情況下,管道的制作工作在工廠完成,但是管道之間的銜接工作需要在化工企業完成,并且要進行現場噴接。而建筑防腐材料的應用能夠提高整體管道的完整性和密封性,在確保管道防腐蝕功能的同時,還能延長管道的使用年限。此外,建筑防腐材料還可以被應用在管道內壁防腐蝕施工中,并且相對于傳統的化工項目防腐蝕材料而言,具有更好的附著力和防腐蝕性質,其水利摩阻系數較小,能夠提高化工管道的防滲漏效果,并且在相同管徑的形式下,還能節約建設成本。

3結語

總之,建筑防腐材料在化工企業中的應用,能夠提高化工產品儲存設備的抗腐蝕性能和防滲漏性能,并且能夠降低防腐蝕工程的施工費用,為此,化工企業可以加大對建筑防腐材料的應用力度,并結合具體的防腐蝕需求選擇相應的防腐蝕材料,在此基礎上做好化工項目的防腐蝕工作和防滲漏工作。

參考文獻:

[1]劉鴻銘,費逸偉,孫世安,馬軍.聚合物水泥基復合材料及其防腐性能應用研究[J].化工時刊,2016,3012:31~36.

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[3]汪家銘.噴涂聚脲在化工防腐領域中的應用[J].化工設備與管道,2011,4802:65-68.

[4]丁泓予,周超.化工建筑中鋼結構防腐及防火策略淺析[J].天津化工,2016,3004:60~62.

[5]李乃祥,董進華.花崗石在化工建筑防腐中的應用──兼論建構筑物的腐蝕與防護[J].內蒙古石油化工,2015,02:70~72.

作者:蔣瑛 單位:上海建安化工設計有限公司

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