工艺管架基础混凝土腐蚀的原因分析及对策.pdf

炼 油 与 化 工 R E F I N I N G A ND C HE MI C A L I ND U S T R Y 第 2 0卷 工艺管架基础混凝土腐蚀的原因分析及对策 王清文 ( 大庆石化公 司乙烯工程指挥部 ， 黑龙江 大庆 1 6 3 7 1 4) 2 0 0 8年大庆石化公司 1 2 0 k t ／ a乙烯改扩建工程在施工 中， 发现有一些原有的旧工艺管架基础混凝土表面酥松， 钢 筋保护层剥离， 钢筋锈蚀， 混凝土基础腐蚀严重。经水质化 验分析地下水中含有由工艺管线泄漏到地下的化学物质。 其中酸性物质和氯离子对混凝土腐蚀性较大。为了避免新 建管架基础混凝土再受腐蚀 ， 通过建设单位、 设计单位 、 生 产单位的专家分析论证，最终制定了混凝土基础表面防腐 设计方案。 1 基础混凝土被腐蚀的原因分析 1 ． 1 混凝土的碳化 水中或空气中C O 气渗透到混凝土内，与其碱性物质 起化学反应后生成碳酸盐和水，使混凝土碱度降低的过程 称为混凝土碳化， 又称作中性化， 其化学反应为： C a ( O H) + C O ： = C a C O ， + H 2 0 。碳化后使混凝土的碱度降低 ，强度也降 低， 当碳化超过混凝土的保护层时， 在水与空气存在的条件 下 ， 就会使混凝土失去对钢筋的保护作用， 钢筋开始生锈。 1 ． 2 氯离子的渗透加剧 了腐蚀 ( 1 )氯离子的侵入 ： 在水分浸透的同时， 由于碳酸气、 氯离子的渗透引起混凝土中性化。 ( 2 ) 钢筋的腐蚀： 由于浸入的水、 气、 氯离子等， 钢筋被 腐蚀。即使不中性化， 钢筋表层所含磷分， 也会使钢筋发生 腐蚀。 ( 3 ) 裂纹的产生： 由于钢筋被腐蚀、 体积膨胀( 2 ． 5 倍 ) ， 混凝土产生裂纹。 ( 4 ) 强度降低： 腐蚀物质从裂纹处进一步浸入， 加速钢 筋的腐蚀、 体积膨胀， 从而降低混凝土强度。 对管架混凝土基础采用防腐涂料是行之有效的防腐蚀 措施 ， 可以起到在混凝土表面形成屏蔽阻隔层作用 ， 以阻止 氯离子 、二氧化碳以及其他化学物质等腐蚀介质浸入混凝 土造成腐蚀。 2 混凝土防腐蚀涂料 的选用 由于混凝土属于强碱性建筑材料，因而要求混凝土防 腐蚀涂层具有 良好的耐碱性、 耐酸性 、 附着力和抗渗透性 ， 另外， 涂层本身还应具有 良好的耐候性和长效性。 对于地下 基础混凝土结构 ， 其表面涂层应具有极佳耐候性， 在有效防 护期内不出现严重粉化及变色、 脱落、 开裂等现象。 根据 G B 5 0 0 4 6 --2 0 0 8《 工业建筑防腐蚀设计规范》 和 G B 5 0 2 1 2 --2 0 0 2 ~ 建筑防腐施工及验收规范》 等相关标准『 l l 要求， 环氧树脂涂料、 聚氨酯涂料、 氯化橡胶涂料、 乙烯树脂 涂料、 丙烯酸树脂涂料等被认为是适用的涂料品种， 根据国 内外混凝土防腐涂装的经验来看，选用以下涂料可以获得 良好的涂装效果。 ( 1 ) 渗透型环氧封闭底漆 由于混凝土表面和钢材相 比较为疏松多孔 ，因而涂装 渗透性封闭底漆以增强其表面强度 ，增加涂层与混凝土的 附着力， 还起到增加涂层封闭性和抗渗透性作用。 F P P 5 0 2 是 1 种高固体份低粘度的强渗透性抗碱底漆， 它能深入渗透进混凝土， 反应固化后锚固和封闭基面， 为后 续的涂装提供 良好表面。 ( 2 ) 环 氧腻子补平层 由于混凝土表面凹凸不平 ， 需采 用腻子补平 ， 环氧腻子 具有极佳 的附着力 、 耐碱性 、 耐腐 蚀性和 强度 ， 是 1 种理想 的补平材料， 可以增加混凝土表面强度和涂层耐久性， 提高 涂层 的抗渗透性。 ( 3 ) 屏蔽型环氧厚膜 型中涂漆 是一种高固体份厚膜中涂漆 ， 具有极佳的附着力、 耐碱 性和抗渗透性 ， 涂装后增加涂层厚度 ， 增强整个涂层 的抗渗 透性 。 ( 4 ) 耐候性优异的脂 肪族 聚氨酯面漆 该涂料常作为各种恶劣气候条件下长效涂装系统的面 漆， 涂膜具有极佳的耐腐蚀性 ， 在强烈 日光紫外线照射不易 降解、 粉化和变色， 能使涂层长期保持 良好外观。 3管架基础混凝土涂装配套方案 管架基础混凝土涂装方案的确定要考虑 以下因素 ： ( 1 ) 所处腐蚀环境 ： 包括地面 、 地下水 ， 管网管线泄漏 点所排出的化学介质等。 ( 2 )混凝土表面状况： 是否有开裂现象 ， 表面平整光滑 度 ， 疏松度和强度等 。 管架建成后， 如未对基础混凝土表面进行防腐处理， 在 经过若干年后， 混凝土表面可能因腐蚀出现裂纹 、 松动 、 凹 陷、 孔洞等现象， 随使用时间而程度不同。在涂装时需采取 不同的防腐处理措施 。 ( 3 )防腐层是否有抗裂性设计要求： 如果已出现混凝 土内钢筋腐蚀造成混凝土开裂，涂装后是不能保证涂层因 混凝土的进一步开裂而出现裂纹，这将造成局部防腐涂装 失效， 在这种情况下， 采用粘贴玻璃纤维布层提高涂层抗裂 性能是必要的。 ( 4 )防腐蚀设计年限要求及维修重涂间隔时间计划。 对于新建的或腐蚀尚不严重的管架混凝土，推荐的防 腐涂装方案见表 1 。 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 2 0 0 9年 第 3期 炼 油 与 化 工 R E兀NI NG AND CHEMI CAL I NDUS T RY 5 7 石油树脂造粒成型机的国产化改造 李东明， 相来平 ( 大庆华科股份有 限公司 ， 黑龙江 大庆 1 6 3 3 1 6 ) 大庆华科股份有限公司是全国石油树脂生产产量最大 的公司之一 ，利用大庆石化公司原料生产碳五和碳 九石 油 树脂， 石油树脂是松香树脂替代品， 广泛应用于油墨、 涂料、 粘结剂、 油漆等化工原料中作为添加剂， 由于使用客户要求 产品流动性好、 易于配比、 熔化快等特点， 近年来广泛采用 造粒成型工艺。 1 原工艺的问题 最早工艺为结片， 但由于片状产品粉尘较大， 顾客使用 时熔化慢 ， 流动性 较差 ， 也不容易配 比 ， 故近年来先后 购入 几家生产商的造粒机进行造粒，最早采用的是国内生产的 造粒机， 由于石油树脂本身的物化特性， 导热差、 易于碳化、 粘度较大、 不易流动等特点， 表现为造粒困难、 机器容易出 毛病 、 多数情况为片状、 造粒不成功。引进 4台国外生产的 造粒机后， 仅维持 2 a的造粒时间， 造粒效果逐步变差， 影 响了产品的销售和价格 ， 所 以进行了国产化改造 。 设备运行 中出现的问题 ： 机头调整不好 ； 接受器堵塞 ； 轴承装置易进树脂， 凝固后造成轴承卡死； 外转筒堵塞； 分 布器堵塞。 2 改造方案 2 0 0 7年， 经过对多家国内公司的调查和对比， 选中上 采用该涂装方案 ， 在地下环境下 ， 1 5 a内不需重涂和维 修。 对于不同的涂装方式和不同的环境， 涂料用量的数值会 有不 同。 4 防腐施工工艺及质量控制 ( 1 ) 前期工作包括 4项内容。 ① 根据基层处理要求， 水 泥砂浆或混凝土基层 ， 必须坚 固 、 密实 、 平整 ； 基层的坡度和 强度 应符合设计要 求 ， 不 应有起砂 、 起壳 、 裂缝 、 蜂窝麻 面 等。平整度应用 2 m直尺检查 ，允许空 隙不应大于 5 mm。 ② 基层必须干燥。 在深为 2 0 m m的厚度层内含水率不应大 于 6 ％。当设计对湿度有特殊要求时， 应按设计要求进行施 工。 当使用湿固化型环氧树脂固化剂施工时， 基层的含水率 可不受此限制， 但基层表面不得有浮水。③ 基层表面必须 洁净。防腐蚀施工前 ， 应将基层表面的浮灰 、 水泥渣及疏松 部位清理干净。 基层表面的处理方法， 宜采用砂轮或钢丝刷 等打磨表面， 然后用干净的软毛刷、 压缩空气或吸尘器清理 干净。④ 质量要求为： 冲洗后混凝土表面应洁净、 牢固密实 无松动， 局部混凝土凸面磨平， 方能进入下一工序。 ( 2 ) 封闭底漆施工。环氧封闭底漆为双组份， 在使用前 将甲乙组份混合后搅拌均匀后即可使用，要求涂刷完成涂 膜干燥后 ， 混凝土表面密实 ， 有可见漆层 。 ( 3 ) 环氧腻子施工。将 环氧腻子按规定 比例将 甲乙组 份混合搅拌均匀后， 刮平表面。 经过中间检查后进人下一工 序 。 ( 4 ) 环氧厚膜型中涂漆施工。将环氧厚膜型中涂漆按 规定比例将甲乙组份混合搅拌均匀后， 可采用刷涂 、 辊涂或 高压无空气喷涂方式施工 2道。 ( 5 ) 脂肪族 聚氨酯面漆施工 。将面漆按规定 比例将甲 乙组份混合搅拌均匀后， 可采用刷涂 、 辊涂或高压无空气喷 涂方式施工 2道。 5 结束语 经防腐涂装的管架基础已经使用 l 6个月， 经观察防腐 层表面完好如初， 未出现脱落、 起皮现象。该方案是给混凝 土基础穿上了 1 层防腐的外衣，可以延长在有腐蚀的地下 环境中混凝土的使用寿命，为今后处理化工厂区内混凝土 基础防腐探索出一条新的思路，该方案的最终使用效果还 有待多年的观察和总结。 参考文献： [ 1 ]中华人民共和国建设部．G B 5 0 0 4 6 — 2 0 0 8 工业建筑防腐蚀设计 规范[ s ] ．北京： 中国计划出版社， 2 0 0 8 ： 7 9 — 8 2 ． [ 2 ]中国石 油和化学工业协会． G B 5 0 2 1 2 — 2 0 0 2建筑防腐施 _丁及验 收规范[ s ] ． 北京 ： 中国建筑工业出版社 ． 2 0 0 3 ： 5 3 — 5 6 ． 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m