芜湖冶炼厂铜电解车间防腐蚀工程经大修使用近十年后的调查报告

                                            胡国曾   曾广德  周国庆

芜湖冶炼厂铜电解车间，建于1959年10月，于1961年元月投产使用，由于该车间在基建时对防腐蚀工程采取的措施较为简单，而又不完善，再加上在较长时间里生产管理混乱，致使厂房建筑结构遭受严重腐蚀，79年经有关部门鉴定，属“危房建筑”，已达到被迫停产大修的程度，为制定大修方案及积累防腐工作经验，我厂同“工业建筑防腐蚀设计规范”编制组一起，对当时厂房腐蚀情况作了调查与测定，并提出了加固方案和防腐蚀工程的设防要求，大修施工是在80年7月份进行，事隔十年为查明厂房建筑受腐蚀的程度及80年大修所采取措施的效果，我们再次进行较全面调查。

 建筑结构防腐的实质在于控制外部腐蚀性介质及隔绝其与建筑结构的接触，前者是防腐蚀的根本措施，后者则为辅助措施，铜电解车间的腐蚀性介质有水、蒸气、酸雾、硫酸铜及其溶液和直流电等。80年大修时对控制腐蚀性介质的一些措施都起到良好的效果，有效地控制了腐蚀性介质的扩散，减轻了对建筑物的腐蚀，并改善了生产环境。如:将可能散发出大量酸雾的设备(贮液糟、酸泵房，加温器、高位槽等)移往车间外部，单独放置，减少车间内部空气中的含酸浓度和酸雾，对设置这些设备的部位进行高标准防腐设防，遵循“重点设防，’的原则。其次是改革工艺设备，对贮液槽等易散发酸雾的设备采用浮球覆盖，进一步减少酸雾的扩散。其三、为严格控制水和酸液的扩散，采取了一些相应的措施: (1)在车间周围10米范围内设置刚性防渗水地面，防止室外雨水及其废液侵人地基，(2)车间内部生活用水设专门下水道引入厂区总排水管网中;（3）车间室内地坪坡度增大为5%。使液相介质按坡度方向流入集液坑。（4）对车间内部进行热工计算，防止在建筑物表面结露.

从这次调查中发现经过十年的生产，车间建筑结构受腐轻微，其原因所在是采取了上述控制腐蚀介质扩散的根本措施.并已证实了防护工作者，在进行工业建筑防腐工作中，首先应考虑的就是这一根本问题。

    80年大修中对隔离腐蚀性介质与建筑结构相接触的一些措施，进行了较详细调查，现分段如下:

    一、为解决厂房屋面板及屋架由于室内、外温差而造成的结露问题，在屋面加盖保温层，使用至今效果较好，克服了冬季温差造成的结露，在一定程度上控制了气相腐蚀和液相腐蚀交替的恶性循环.减缓了由于结露对厂房混凝土构件及钢构件的腐蚀。

    二、厂房天窗原采用木质结构外涂沥青漆，80年所有天窗基本都因腐蚀而扭坏。大修中改用的是玻璃钢结构、玻璃钢采光片。由于其质轻，刚度低，同时天窗小五金件尚待进一步完善，且窗框窗扇和采光片的老化较快，影响采光、发脆。使用三年后我们又全部改用木质结构，并徐刷上二道自配的环氧树脂漆。至今未见损坏，为防止天窗玻璃下落伤人。采光仍采用玻璃钢片.

三、厂房大型屋面板当时调查时发现大肋混凝土中性化深度达到钢筋

(当时制作大型屋面板时采用干硬性混凝土，密实性差)混凝土发生胀裂，钢筋失去碱性保护而锈蚀.该厂房共220块大型屋面板共440 根肋，其中113根加固处理，其中夭窗檐口高侧窗檐口44根肋全部进行了加固，这次调查都基本完好，无裂缝及混凝土受腐现象。

    四、九米跨的厂房有十一根混凝土薄腹梁，当时检查时发现下弦混凝土出现裂缝。全部采取了加固措施。使用十年后再检查，未发现异常现象。

    五、21米跨主厂房钢筋混凝土屋架使用了近三十年，这次检查基本完好，混凝

土无裂缝现象。只是屋架结构所有上表面均积有1~1.5mm厚带酸性的粉尘。由于常年的积尘使H52---3冷固型环氧树脂漆粉化，并将屋架上表面混凝土受到腐蚀，普遍深度均达0.5-0.8mm ,屋架下弦钢拉杆，80年检查时钢拉杆防腐层破裂.当时采用，聚丙烯塑料板作模，内灌沥青胶泥将钢拉杆包裹起来，这次复查效果很好，沥青层无龟裂现象，且沥青表面具有光泽。

    六、厂房混凝土立柱;80年检查时@线靠老付跨储液糟边的四根立柱在▽0.00至▽2.00处由于酸雾影响，混凝土柱严重腐蚀柱内钢筋有锈断现象，当时采取将断钢筋全部按搭接要求连接焊上，然后再用高标号混凝土加固，并涂上防腐涂料，这次检查加固部份基本完好，只是涂层有老化现象，混凝土面层有轻度腐蚀。

   七、21米跨主厂房▽0.00地面。80年调查时已受到严重腐蚀，酸液透过防腐层，隔离层，混凝土基层甚至连混凝土基层下的粘土都已酸化，深度达50CM，80年大修时进行全面翻新措施是清除旧防腐层，旧混凝土层，将受到酸化的粘土层全部挖除，换上新粘土并夯实，然后浇灌钢筋网混凝土层，二布三油隔离层，沥青胶泥砌瓷砖（230×113×65）防腐层，翻修时我们抓住关键一点是加大地坪坡度，使酸液顺利地汇集至集水井中，使地面减少积液现象，从而控制了酸液对地坪的腐蚀。

   ▽0.00地坪以下的三口集水井也是防腐蚀设计的重点。其中二口井我们是在原井基础上将防腐层翻新，采用环氧胶泥砌瓷砖（230×113×65）。另一口井由于全部损坏，时间又紧迫.所以采用环氧树脂混凝土预制好后就位，并与地坪连接好，此次复查中三口集水井均无异常。效果很好。

    八、厂房内屋面板、屋架、柱面、梁面、支撑的钢构件，80年前均采用沥青漆，防腐性能尚可以，为改善车间光线条件，我们改用H52-3白色冷固型环氧树脂漆(二底二面)’，使用近十年效果尚好，除各件上表面涂层遭破坏外。其它面的涂层只是白色变黄，无剥落用起皮现象。

    九、21M主厂房V3.07楼面防腐80年前均采用沥青砂浆5CM厚，由于操作时经常堆放重物冲击(种板训位)，使用几年后楼地面沥青防腐层老化及破坏，80年大修时在主厂房甲一戊处试做环氧玻璃钢砂浆地坪，也不理想，90年厂房大修时采用YJ呋喃细石混凝土，采用分格现浇后灌缝施工法，使用至今效果很好.

    十、贮液槽是铜电解生产的主要大型设备，80年前采用普通钢筋混凝土槽体内衬铅板作防腐层，由于酸液及酸雾的腐蚀，钢筋混凝土槽体很快被损坏，80年大修时改用改性水玻璃混凝土槽体，本设想不衬铅皮，但又考虑到水玻璃混凝土作承重结构不可靠，最后决定仍内衬铅板，使用数年后果然槽体出现裂缝。由于铅板的作用至今尚未能使用.，

    综合上述的调查。我们提出了铜电解车间及具有类似腐蚀介质的工业厂房的防腐工作，一些看法供参考。

    一、对建筑结构和构件的上表面。由于积尘堆集应作重点设防，例贴一层玻璃钢或其它措施，有待进一步探讨。

    二、在设计中要简化结构断面、形状、便于防腐，如屋架间的垂直支撑及水平支撑中，角钢与角钢间背靠背焊接，中间那道缝从防腐措施角度来考虑是极不利的。

    三、根据粘▽0.00地面瓷砖砌筑的情况，沥青是较好的一种防腐材料，其最大优点造价较低，在某些构件上也能起到其它材料不宜代替的作用。例厂房柱，基础的防腐。

    四、楼地坪防腐，建议可采用YJ呋喃细石混凝土，其最大优点耐酸、碱腐蚀性能都较好、尤其是那些酸、碱交替的地坪，再则该材料强度较高、耐冲击，造价也不算高。（约为200元/）

    五、混凝土密实度对防腐蚀来讲是较为关键的一个条件，混凝土密实度越高，防腐性能越好，因为密度高，腐蚀介质不易渗透.

    六、对含有腐蚀介质厂房的天窗的防腐问题有待进一步探讨，木结构天窗需解决涂料问题，而玻璃钢天窗最关键要解决小五金问题。

    七、水玻璃混凝土是一种具有较好防腐蚀性能的材料，尤其经改性以后能改善其密实度。另一优点是价格较便宜。但因粘度大不易施工。且固化剂不易拌合均匀，因而产生裂缝及起壳脱落现象。从我们实践经验水玻璃混凝土不宜单独作承重构件使用，对于水玻璃型的防腐材料的施工方法及防护部位需进一步探讨。

    我们通过再一次对铜电解车间防腐工程的调查，进一步总结了以往防护手段，并也发现了尚需改进的办法与措施，提出来。作深入研究，为工业建筑防腐工作做些贡献。