化工行业建筑结构的腐蚀与防护

前言：化工建筑结构，特别是暴露在大气中的钢结构材料，其表层极易与周围介质发生化学与电化学反应，从而产生腐蚀。在化工企业生产制造过程中，难免有含有腐蚀性化学成分，工厂大气排放物中也存在腐蚀性物质。因而，做好化工建筑结构表明腐蚀的防护工作，是各类化工企业应当高度重视的问题。

1 建筑结构的腐蚀类别

1.1 化学腐蚀

化学腐蚀，是工业生产车间侵蚀性介质在正常的排放和贮存过程中，与建筑结构发生化学发应所引起的腐蚀，整个过程没有电流参与。化学腐蚀具体分为两种：一种是气体腐蚀，是指建筑结构在干燥且高温的其他中产生的腐蚀；另一种是在非电解质溶液中的腐蚀，是指建筑结构在不导电的液体中和采纳何时能的轻视，譬如酒精、石油等。

1.2 电化学腐蚀

与化学腐蚀的区别是腐蚀过程由电流参与其中。电化学腐蚀主要分为以下三种：第一，大气腐蚀。大气中含有水蒸气、氧、二氧化碳、氯化氢、二氧化硫及其他有机酸物质，工厂所排放的含有侵蚀性物质对建筑结构，尤其是钢结构有强烈的腐蚀作用。第二，电溶解液体腐蚀。无论哪种类型的化工企业，其生产原材料或产品都含有酸碱盐溶液，在闲散电流作用下，会对建筑结构产生一定的腐蚀；第三，土壤腐蚀。土壤是特殊性固体电解质，具有毛细管多孔性，土壤腐蚀是将建筑结构进行氧化去极。工业废水及酸类物质渗透到土壤中，使土壤结构发生变化。整个氧化腐蚀过程较为复杂，土壤的结构与湿度对影响着土壤中氧的流动。

2 产生腐蚀的因素影响

首先，湿度。侵蚀性介质的作用强调受大气温度与湿度的影响，大气温度的剧烈变化，会引起混凝土构件产生开裂或保护层脱落，使腐蚀效果增加，再者干燥的固体介质对干燥的建筑结构不会产生腐蚀，但在高温高湿条件下，对建筑结构的腐蚀效果加重；其次，浓度。碳钢在非氧化性酸中，会随着浓度增加而腐蚀增加，但浓度达到一定高度时，反而会出现钝化现象，抑制腐蚀效果的增加。再次，风速与风向。风向决定着工厂排放物的扩散方向，风速影响着有害介质的扩散程度。在低洼地带与被风处的建筑结构受到的腐蚀更为严重；最后，杂散电流。工厂内部带电设备发生绝缘不良或者漏电时，在杂散电流影响下，建筑结构的基础部分也会发生电化学腐蚀。

3 建筑结构的防腐蚀措施

3.1 严格管控施工质量

在对化工企业建筑结构进行防腐施工过程中，必须严格按照防腐设计方案确定的防腐措施、施工工艺及施工流程操作，以确保施工质量。应采取有效的手段方式对防腐材料在进场施工前进行抽样检测，确认验收合格之后才能交付使用。施工方必须按照国家标准与区域因素进行基层处理，对于金属结构，可采用手工、机械喷射等方式进行表层清理，使除锈质量与粗糙度达到最高要求。对于那些土木建筑结构，需做好基础性处理工作，从原料入手，严格管控外购部件，务必使企业建筑基础结构符合实际需要。尤其是地面的防护、隔离与排水措施，需严把质量关，避免侵蚀性介质渗入地下。

3.2 表面涂层法

表面涂层是针对金属结构的防腐措施，在金属表层覆盖防护涂料起到保护作用。涂层是由底漆、清漆与面漆组成，一般要考虑地理因素，不同的涂层有不同的防腐效果，当前防护涂料主要有醇酸、丙烯酸、环氧富锌/聚氨酯、无机富锌/聚氨酯等。在实际应用中，应考虑到不同涂料的相容问题，如果相容效果不好，容易导致漆膜起泡，甚至脱落；还应兼顾到防腐年限、环境因素、装饰效果及维护条件等，并以此为依据设置出合理的涂料配套与工艺措施。表面涂层法防腐蚀效果一般，适用于室内金属结构或者易于维护的室外结构，但用于户外大型维护时成本较高。另外，优质的表面涂层依赖于良好的除锈，在正式涂膜前对金属表面进行预处理，可最大程度地提升涂料与金属的粘结性与防腐性。

3.3 阴极保护法

阴极保护法的应用原理是，利用可控的电流对金属表层进行处理，将金属去阳极化，从而产生阴极化，金属的表层属于某一特定电位值时，产生腐蚀的阳极溶解过程就会得到抑制。以提供阴极电流的来源方式进行划分，阴极保护法可分为两种：一种是牺牲阳极法，将一种电位值更负的金属，譬如镁铝锌等，与需要保护的金属结构进行电性连接，通过电负性金属的方式或者合金不断的消耗溶解，向被保护金属输出保护电流，进而使金属结构物获得防腐蚀保护；另一种是外加电流法。通过外界交流电，使金属结构物变化为低压直流电，通过辅助阳极，将保护电流传输给金属结构物，以此抑制腐蚀。无论是哪一种阴极保护法，对其进行合理、科学的设计，并应用其中，都可以取得良好的防护效果。

文章来源：《腐蚀科学与防护技术》 网址: http://www.fskxyfhjszz.cn/qikandaodu/2021/0722/869.html