蘇麗麗
(大慶油田水務(wù)公司,黑龍江 大慶 163000)
當(dāng)前工業(yè)建筑中以鋼結(jié)構(gòu)、鋼筋混凝土框架架構(gòu)為主,一方面,此類建筑結(jié)構(gòu)材料自身耐腐蝕性能較低,長時間后建筑結(jié)構(gòu)的腐蝕問題會降低其荷載能力、穩(wěn)定性;另一方面,工業(yè)企業(yè)日常經(jīng)營生產(chǎn)中腐蝕性介質(zhì)較多,尤其在氯堿企業(yè)中,蒸汽、鹽、堿、游離氯酸都會對其建筑結(jié)構(gòu)造成嚴(yán)重的腐蝕?;诖?,文章以氯堿企業(yè)為例,結(jié)合工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)防腐設(shè)計要求闡釋防腐設(shè)計在工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用策略。
按照工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)使用功能可以將其劃分為化工廠房、發(fā)電廠、儲物倉等不同類型,而不同類型的工業(yè)建筑其結(jié)構(gòu)防腐設(shè)計也有不同的標(biāo)準(zhǔn)。通過梳理相關(guān)文獻(xiàn)及國家發(fā)布的系列標(biāo)準(zhǔn)文件,可以總結(jié)出工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)防腐設(shè)計通用的基本要求如下:
(1)安全性。要求工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)防腐設(shè)計以保護(hù)主體結(jié)構(gòu)的安全性、穩(wěn)定性、穩(wěn)固性為核心,最大程度上避免因結(jié)構(gòu)腐蝕引發(fā)的結(jié)構(gòu)剛性、承載力降低等問題的出現(xiàn);結(jié)構(gòu)坍塌、構(gòu)建掉落等安全事故的發(fā)生;
(2)適用性。工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)防腐設(shè)計要因地制宜、因勢而變。一方面要詳細(xì)了解建筑所在地氣候條件、環(huán)境、降雨量、溫度等可能引發(fā)建筑結(jié)構(gòu)腐蝕問題的因素;另一方面要全面掌握建筑的使用功能、工業(yè)環(huán)境、主要的腐蝕介質(zhì)等。最后以上述資料為依據(jù)采取合理、有效、有針對性的防腐措施;
(3)經(jīng)濟性。要以工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)防腐設(shè)計基本要求為前提,通過不斷優(yōu)化設(shè)計方案、改進(jìn)防腐材料等方式降低防腐成本,以實現(xiàn)技術(shù)性與經(jīng)濟性的統(tǒng)一。
結(jié)合化工企業(yè)工業(yè)生產(chǎn)需求、我國當(dāng)前建筑結(jié)構(gòu)發(fā)展形勢,在對工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計與選型時,最好選用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),可以有效避免建筑結(jié)構(gòu)腐蝕問題引發(fā)結(jié)構(gòu)塌陷等事故。同時,在布置工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)時應(yīng)當(dāng)注重結(jié)布置的簡單規(guī)整,并且需要選擇斷面結(jié)構(gòu)規(guī)格簡化、曲折凹凸較少的構(gòu)件類型,一方面可以有效避免腐蝕介質(zhì)、粉塵堆積在建筑結(jié)構(gòu)角落、構(gòu)件的細(xì)節(jié)處,以減輕建筑結(jié)構(gòu)及構(gòu)件的腐蝕程度;另一方面,簡單劃一的結(jié)構(gòu)與簡化的構(gòu)件斷面便于對其進(jìn)行后續(xù)的表面防護(hù)處理,有助于通過定期的巡視檢查發(fā)現(xiàn)建筑結(jié)構(gòu)腐蝕問題,繼而為防腐措施的制定提供依據(jù)。此外,在設(shè)計建筑屋蓋系統(tǒng)時,應(yīng)選擇預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土、現(xiàn)澆鋼筋混凝土、裝配整體式鋼筋混凝土等結(jié)構(gòu),可以減少構(gòu)件拼接點、面,避免腐蝕性介質(zhì)侵蝕建筑結(jié)構(gòu)關(guān)鍵銜接部位。
工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)造中的防腐設(shè)計需要通過精確、科學(xué)的計算確定構(gòu)件裂縫寬度、建筑結(jié)構(gòu)保護(hù)層厚度、混凝土密實度、構(gòu)件斷面、構(gòu)件與預(yù)埋件數(shù)量等參數(shù)。如在構(gòu)件裂縫寬度設(shè)計中,首先需要確定構(gòu)件拼接裂縫開展的允許范圍;其次要采取適當(dāng)?shù)拇胧┛刂茦?gòu)件裂縫開展寬度;在建筑結(jié)構(gòu)保護(hù)層厚度設(shè)計中,應(yīng)當(dāng)根據(jù)工業(yè)建筑空間內(nèi)主要的腐蝕介質(zhì)確定增厚的范圍,一般情況下保護(hù)層厚度為10~15mm;在構(gòu)建斷面設(shè)計中,應(yīng)當(dāng)根據(jù)保護(hù)層厚度確定框架柱、主梁、屋面板的厚度,其中框架柱寬度應(yīng)≤400mm。主梁的寬度應(yīng)<300mm。屋面板的厚度應(yīng)超過70mm。
工業(yè)生產(chǎn)過程中會產(chǎn)生大量的氣態(tài)、液態(tài)、游離態(tài)等多種類型的腐蝕性介質(zhì),其會對工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性產(chǎn)生極為不良的影響。首先,需要根據(jù)各種介質(zhì)對工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)的腐蝕程度對其進(jìn)行分類;其次,按照工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)防腐設(shè)計規(guī)范選擇合適的控制腐蝕介質(zhì)措施。氯氣是氯堿企業(yè)中對建筑結(jié)構(gòu)極易產(chǎn)生腐蝕的介質(zhì),因此可以采用廢氣處理及凈化裝置降低環(huán)境中氯氣的含量;最后要對腐蝕性介質(zhì)進(jìn)行周期性監(jiān)測,根據(jù)腐蝕介質(zhì)腐蝕程度、含量等的變化調(diào)整防腐措施,繼而保證防腐設(shè)計的有效性及可持續(xù)性。
防腐設(shè)計是提升工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)剛度、承載能力的有效方式,能夠有效延長工業(yè)建筑使用壽命,保障工業(yè)生產(chǎn)的安全性?;诖?,應(yīng)全面掌握工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)防腐設(shè)計基本要求,選擇合理有效的防腐材料與措施,并且科學(xué)控制防腐成本,以在滿足防腐設(shè)計基本要求的前提下達(dá)到降本增效的防腐設(shè)計目標(biāo)。