凉水塔的腐蚀及防护.pdf

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1、专论C油

2、匕工腐蚀与防沪on'osion＆ProtectioninPetrochemicalIndustry2010，27(5)-32·凉水塔的腐蚀及防护杜永法(中国石油化工股份有限公司镇海炼化分公司，浙江宁波315207)摘要：论述了钢筋混凝土腐蚀机理及其影响因素，对凉水塔钢筋混凝土腐蚀的原因进行了分析。认为钢筋混凝土结构的防护措施可以从提高钢筋混凝土本身的质量和采取外部防护措施两方面来考虑。对已经投用的钢筋混凝土结构特别是暴露在腐蚀性大气环境中的钢筋混凝土凉水塔，使用防腐蚀涂料将其与腐蚀环境进行隔离，是简单、方便和经济实用的好方

3、法，能有效地延长其使用寿命。关键词：混凝土凉水塔腐蚀原因防护措施中图分类号：TG172．6文献标识码：A文章编号：1007—015X(2010)05一oo32—03钢筋混凝土结构在各种厂房、烟囱、管廊架、设3CaO·A1203+6H2SO43CaSO4+A12(SO4)3备框架、设备基础、地坪、凉水塔、港湾、桥梁和水利+6H20设施等方面有着广泛的应用。由于大气中的二氧2CaO·SiO2+2H2SO4--,．2CaSO4+H4SiO4化硫、三氧化硫、二氧化碳、盐及盐雾等渗透侵入，强无机酸对混凝土的腐蚀性较强，弱无机酸或与水泥发生作用

4、，使混凝土腐蚀疏松，腐蚀介质逐有机酸对混凝土的反应相对较慢。另外，各种酸性渐渗入内部，引起钢筋锈蚀和混凝土开裂剥落，直气体如氯气、氯化氢、二氧化硫、二氧化氮等遇到水至损坏整个结构。某石化公司三电站(以下简称蒸气冷却后，会形成相应的盐酸、硫酸和硝酸等腐三电站)凉水塔为双曲线钢筋?昆凝土结构，塔筒及蚀性液体，造成对建筑物的腐蚀。底部人字梁的混凝土标号为C30，塔高110m，喉部(2)碱的溶解性腐蚀。低质量浓度碱液对混直径49m，零米标高直径86．9m，顶部直径凝土的溶解性腐蚀很低，但在高质量浓度的碱液52．57m。塔内壁采用J55—4氯

5、磺化聚乙烯冷却中，混凝土组分中的二氧化硅和三氧化二铝会与苛塔涂料防腐蚀；塔外壁未采取防腐蚀措施，只是在性碱反应生成钠或钾的硅酸盐和铝酸盐而大量溶滑模浇注后用混凝土养生液喷涂两道，以提高混凝解进人到溶液中。碱溶液的质量浓度越高，腐蚀速土养护效果。凉水塔于2003年投用，至2006年，率就越大。塔筒外壁特别是下部筒体表面出现较多的混凝土(3)盐的溶解性腐蚀。此类腐蚀相对较轻。鼓胀和破裂，钢筋裸露和锈蚀，缩短了该塔的使用1．1．2混凝土的膨胀性腐蚀⋯寿命。为了延长该塔的使用寿命和安全运行，做好混凝土的膨胀性腐蚀有两种情况：一是介质凉水塔钢

6、筋混凝土的防腐蚀工作已刻不容缓。与混凝土中的氢氧化钙发生化学反应，生成体积膨胀的新化合物，因而在混凝土中产生内应力，使混1钢筋混凝土的腐蚀机理凝土结构遭到破坏。如：硫酸盐与混凝土中游离的1．1混凝土的腐蚀氢氧化钙作用生成硫酸钙，再与水化铝酸钙作用，1．1．1混凝土的溶解性腐蚀生成的铝酸盐体积膨胀4倍以上，产生膨胀腐蚀。混凝土的溶解性腐蚀指混凝土的成分与腐蚀二是盐溶液渗人混凝土的空隙中，积聚后脱水结性液体或气体产生化学反应，生成新的化合物，这晶，结晶水化物体积膨胀，同样也产生内应力而使些化合物强度低，易溶于水，使混凝土强度降低。混凝土

7、结构破坏。如NaC1溶液脱水结晶形成(1)酸的溶解性腐蚀。强无机酸如硫酸、盐酸NaC1·2H20，体积膨胀130％；Na2CO3溶液脱水和硝酸与混凝土中游离的氢氧化钙(Ca(OH))，结晶形成NaCO，·10H0，体积膨胀148％；尿素铝酸三钙(3CaO·A10，)，硅酸二钙(2CaO·SiO)收稿日期：2010—01—22；修稿日期：2010—05—18。反应生成水溶性的钙盐、铝盐和硅胶。以硫酸为例作者简介：杜永法，男，高级工程师。1982年毕业于浙江工反应式如下：学院，现在中国石化镇海炼油化工股份有限公司机动处从事Ca(OH)2

8、+H2SO4CaSO4+2H20设备管理工作。第5期杜永法．凉水塔的腐蚀及防护吸水溶解后通过毛细孔渗入到混凝土内部，脱水再程。由于空气中含有大量的二氧化碳，在大多数情结晶，通过不断的溶解——脱水——结晶，体积不况下，二氧化碳在混凝土中性化反应中起主导作断膨胀，使混凝土结构破坏。用，其他酸性气体只是加快了这一过程而已。在正1．2钢筋的电化学腐蚀及影响因素常的空气湿度情况下，混凝土表面不存在冷凝水或钢筋在混凝土中的腐蚀其本质是一个电化学各种液体，碳化作用并不明显，如果空气湿度较大，反应过程，腐蚀介质渗入到钢筋表面形成腐蚀微电特别是存在冷

9、凝水时，碳化作用就比较明显。以池，在钢筋的阳极区，铁原子失去电子变为Fen进CO为例，反应式为：入混凝土的微孑L水溶液中，受到腐蚀：Ca(OH)2+CO2一CaCO3+H20(碳化)Fe—}Fe+2eCaCO3+CO2+H2O—Ca(