浅议建筑钢结构工程防腐设计

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1、浅议建筑钢结构工程防腐设计　　摘要：钢结构由于自重轻、抗震性好、环保、可做成大跨度大空间建筑、施工快等一系列优点而在近几十年来获得蓬勃的发展。但钢结构也有一些不可忽视的不足，主要是易腐蚀、不耐高温。若不做好防腐导致建筑钢结构的使用寿命大大缩短，造成安全隐患、并且维护困难，成本高昂。本文以中国石油云南石化1000万吨/年炼油项目为例，主要探讨了钢结构防腐设计的缝隙腐蚀、应力腐蚀防腐设计方法及施工工艺的防腐设计。关键词：钢结构；缝隙腐蚀；应力腐蚀中图分类号：TU391文献标识码：A文章编号：一、工程概况中国石油

2、云南石化1000万吨/年炼油项目，设计工作范围包括：甲类化学品库、乙类化学品库、丙类化学品库、润滑油库、综合仓库、备品备件库、机修车间、电修车间、仪修车间、危废存放棚。其相关材料采用情况如下：钢筋采用HPB300、HRB335、HRB400。HRB335、HRB400；型钢、钢板一般采用Q235-B；高强螺栓：性能等级为10.9级，符合GB/T1228～1231》或GB/T3632-2008。高强度螺栓最小直径为M16；普通螺栓：4.6级（C级）（应符合GB/T5780-20007标准要求）；地脚螺栓：Q2

3、35-B或Q345-B。防腐涂料采用环氧富锌底漆2道共70μm厚，环氧云铁中间漆70μm厚一道，高氯化聚乙烯或聚氨酯面漆2~3道共60~100μm，总厚度为室内200μm，室外240μm。防腐涂料的使用寿命不低于5年。二、结构设计原则结构设计应做到技术先进、经济合理、安全适用、确保质量。结构布置和构造要求必须保证足够的强度、刚度和稳定性。结构设计基准期和使用年限：本工程结构设计基准期50年。三、钢结构的腐蚀形态防腐设计钢结构的腐蚀形态有多种多样，可以分为均匀腐蚀和局部腐蚀。在局部腐蚀中，又可以细分多种形态。

4、均匀腐蚀的腐蚀作用是均匀地发生在整个金属表面上，并在平面上逐步地使金属腐蚀并降低其各项性能。1、防止缝隙腐蚀的设计7缝隙腐蚀，是一种严重的局部腐蚀。经常发生于金属表面缝隙中。桥梁结构非常复杂，金属孔隙、密封垫片表面、螺丝和铆钉下的缝隙内等，都会有溶液的积留而引起缝隙腐蚀。并非一定要有缝隙才可以发生这种腐蚀，它也能因为在金属表面上覆盖的泥沙、灰尘、脏物等而发生。几乎所有的腐蚀性介质，包括淡水，都能引起金属的缝隙腐蚀，而含氯离子的溶液通常是最敏感的介质。为了防止缝隙腐蚀，本项目钢结构设计主要是在结构设计中避免形

5、成缝隙，避免造成容易产生表面沉积的条件。因此，对接焊比铆接或螺栓连接要好。容器设计上要避免死角和尖角，以便于排除流出液体。垫片采用非吸湿件材料，以免吸水后造成腐蚀条件。此外也可以来用电化学保护的方法来防止，方法是外加电流。2、防止应力腐蚀方法设计在一定环境中外加或本身残余的应力，加之腐蚀的作用，导致金属的早期破裂现象，叫应力腐蚀。金属应力腐蚀破裂只在对应力腐蚀敏感的合金上发小，纯金属极少产生。合金的化学成分、金相组织、热处理对合金的应力腐蚀破裂有很大影响。处于应力状态下，包括残余应力、组织应力、焊接应力或工

6、作应力在内，可以引起应力腐蚀破裂。对于一定的合金来说，要在特定的环境中才会发生应力腐蚀破裂。例如不锈钢在海水中、铜合金在氨水中，碳钢在硝酸溶液中。7本项目防止应力腐蚀破裂的采用的方法是消除一切应力或施以压应力，设备加工或焊接后最好进行除应力退火，或进行喷砂处理造成表面压应力。改变介质的腐蚀性，使其完全不腐蚀(添加缓蚀剂)，或者使其转为全面腐蚀，选用耐应力腐蚀破裂的金属材料，使其不能构成材料和环境组合，也可防止应力腐蚀破裂。四、场地土及地下水腐蚀防腐设计建筑物所在区域场地土及地下水腐蚀等级分类：场地土（地下水

7、位以上）对混凝土结构腐蚀性等级为微腐蚀。本项目对钢筋混凝土中钢筋的腐蚀等级为微腐蚀。场地地下水对混凝土结构腐蚀性等级（强透水条件下）为中腐蚀。在长期浸水条件下，对钢筋混凝土中钢筋的腐蚀等级为微腐蚀，在干湿交替的条件下，对钢筋混凝土中钢筋的腐蚀等级为微腐蚀。在设计阶段，应对土层强透水层进一步确定，核定钢筋混凝土基础、钢筋混凝土基础垫层的混凝土强度等级及钢筋混凝土表面防护措施。根据本项目的地下水腐蚀情况，本项目的基础防腐措施如下：基础垫层材料采用100mm厚聚合物水泥混凝土；地面以下基础混凝土表面抹聚合物水泥砂

8、浆，厚度5mm；基础梁表面抹聚合物水泥砂浆，厚度10mm。五、施工工艺的防腐设计1、表面处理采用砂轮机打磨金属表面，最后采用棉砂或干净棕刷擦去灰尘、脏垢等杂物。油污采用清洗剂清洗干净。紧固螺钉、背角、横档死角等部位，采用钢丝刷双向来回多次打磨，清理后表面洁净无污。7焊接部位交点应作重点处理，用钢铲、刮刀、钢刷、砂轮机除去焊碴、氧化皮及锈蚀产物，除锈级别达到st3级标准，焊缝处重点处理。表面处理完毕后，达到St3级