资源描述：
《保证钢结构耐久性的几点建议》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、保证钢结构耐久性的几点建议张明友杨蕾张富桐唐山三友化工股份有限公司纯碱分公司摘要:为提高钢结构耐久性，木文就纯碱公司钢结构的腐蚀现状，提出了树立钢结构耐久性设计理念的必要性，指出了纯碱公司装置区主要工序钢结构锈蚀作用机理，从管理、设计方面给出了保证钢结构耐久性的几点建议。供同行借鉴参考。关键词：钢结构;锈蚀;安全隐患;耐久性;建议;作者简介：张明友，1986年毕业于河北建筑工程学院，工民建专业，本科学士。土建高级工程师，国家二级注册建筑师，现任唐山三友化工股份有限公司纯碱公司二级专家，30年来一直从事工程施工管理、项冃建设、土建专业设计工作。收稿日期：2017-10-0
2、7Received：2017-10-071背景钢结构比钢筋混凝土结构强度高;线性弹性范围大，塑性、韧性好，变形能力强,抗震性能好;材质均匀，符合力学假定;工厂化预制，可焊接、可钏接、可栓接,施工周期短。我国近年来钢铁产业的飞速发展，钢材市场供应充足，使得钢结构在纯碱公司装置区建构筑物中被广泛使用。但是普通钢结构也存在不足，耐腐性差就是其屮Z-O纯碱生产工艺特点使装置区不同工序的钢结构处于不同的腐蚀环境屮。投产28年来，长期的腐蚀作用使部分承重钢构件严重锈蚀，厚度减小，局部甚至锈蚀穿孔，严重减少了钢构件有效截面，降低了刚度、承载力。因此在未达设计使用年限前，就己存在着严重
3、的结构安全隐患，制约着企业的可持续性发展。在此情况下被迫补强加固或更新。生产的连续性使得钢结构加固补强一般情况下，在边生产、边施工条件下进行。施工时间受限、施工操作空间受限，导致补强加固的设计、施工难度非常大。有些部位甚至只有停止生产才能进行加固或更新，生产稳定受到极大的威胁。结构性的安全隐患如不能得到及时治理，极易造成大的坍塌事故，进而引发更大的牛产安全事故、环保事故、生命财产损失。由于钢结构锈蚀层覆盖在构件的表面，现场不进行彻底的喷砂除锈，很难判断锈蚀程度，而现场喷砂费用高，粉尘污染大而一般不被采用，因此钢结构腐蚀具有隐蔽性，结构事故往往具有突发性。目前，防止钢结构
4、锈蚀，治理钢结构隐患，保证钢结构的耐久性的问题,己摆在管理及工程技术人员面前。2简述钢结构锈蚀作用机理钢结构锈蚀作用机理主要有化学腐蚀、电化学腐蚀。2.1化学腐蚀化学腐蚀指钢材直接与腐蚀介质发生化学反应而产生的锈蚀。与空气接触的钢结构锈蚀多数是氧化作用。刚刚热轧出来的钢材在高温下更容易与空气中的氧气发牛化学反应，内表面形成FeO;外表面形成一层青蓝色氧化保护膜，主要化学成分是四氧化三铁(FeQ),它结构比较致密，可以起一定的防止钢材锈蚀的作用，故在干燥环境下，钢材锈蚀进展缓慢。但在潮湿的空气屮,FeQ很容易被氧化成橙色的FeQ、Fe203-XH20,铁的外表面形成以Fe
5、Q为主的Fe2O3^Fe2O3-XH2O.Fe.Q组成的红褐色混合物，俗称铁锈，使钢材表面失去了FeQ保护膜，使与铁内表面的FeO继续氧化成Fe2O3,加速了钢材的锈蚀。纯碱公司厂前区办公用房、食堂、库房等所处环境，钢结构锈蚀主要是上述的空气氧化作用。但钢结构接触酸性介质会发生置换反应，接触强氧化剂会被氧化，化学反应迅速，导致很快发生严重的锈蚀。2.2电化学腐蚀纯碱公司生产装置区潮湿或电解质溶液的环境，构成了微电池三要素，阳极、阴极及电解质，从而产生锈蚀。电解质水膜吸附在钢结构表面，而钢材内部的铁、碳等成分的电极电位不同，会形成众多微电池。在阳极区，铁被氧化成为Fe进入
6、水膜;在阴极区，溶于水膜中的氧被还原为0H,随后两者结合生成Fe(OH)2,并进一步氧化成疏松层状的红橙色Fe(OH)3,部分Fe(OH)3分解脱水形成红褐色的Fe203o纯碱公司的生产工序屮，钢结构锈蚀主要就是这种电化学腐蚀作用。盐水车间的原盐中的NaCl.MgCl2>CaSOb碳化滤过工序的WKNaHCO3,蒸氨废液中的CaCl2>阳Cl、CaO,碳化尾气中的NH,C1>NaCl,锻烧、低盐重灰的Na2C03>NaCl、NH4,成品车间的Na2CO:b盐泥压滤的NaCl.CaCl2,制钙工序的OH、NaCl、CaC。CaCl2-H2O.CaCl2-2H20,它们吸水
7、、潮解或它们的水溶液都是强电解质,尤其是其屮的C1,有极强地穿透力，导电性极强，使钢材表面钝化膜遭到破坏，因此加速了钢结构表面的电化学腐蚀，先点蚀，坑蚀，钢材表面逐渐形成脱离钢材木体但依附在钢材表面的的层状褐锈，进一步腐蚀形成钢板的穿孔。钢板的锈蚀穿孔，如不及时剥离褐锈，是不易被发现的。因此，C1腐蚀隐蔽性的特点会导致事故的突发性，它是降低钢结构耐久性的最主要因素。纯碱公司钢结构的锈蚀过程事实上很复杂，随着环境条件不同生成的铁锈中各种成分所占的比例不同，有时氧化、电化学腐蚀往往是同时发生的。2.3结构超载多年的技改项目或腐蚀造成钢材的应力
