炼化企业库房彩钢瓦防腐蚀方案探讨

(中化泉州石化有限公司，福建 泉州 362000)

某炼化企业聚丙烯库房面积约11 000 m2，屋面主体为金属夹芯彩钢瓦及阳光板结构，并设有排水天沟。彩钢瓦使用4 a后，发现下雨时多处漏水，影响库房的正常使用。经检查发现，彩钢瓦局部已发生较严重的腐蚀，主要表现为屋面钉眼、天沟、天窗处锈蚀，彩钢瓦屋面垂直搭接、水平搭接、屋脊两侧和女儿墙接缝处等连接部位锈蚀，阳光板四周等处锈蚀。屋面局部腐蚀严重，进而造成漏水。

经现场分析，造成局部腐蚀的主要原因是厂区的化工工业大气腐蚀以及沿海大气所形成的盐雾腐蚀。

1 腐蚀环境

石油化工企业的工业大气中含有二氧化硫、硫化氢及二氧化氮等有害气体。由于吸附作用、冷凝作用或下雨等原因，空气中的水汽或雨水在彩钢瓦外壁形成水膜，这种水中溶有酸、碱、盐类和其他杂质，会起到电解液的作用，使金属表面发生电化学腐蚀。因电解液层较薄，所以外壁电化学腐蚀比较轻微，而且腐蚀也比较均匀。但在彩钢瓦的凹陷处、焊缝处、各部件连接处以及其他易积水的地方，会形成较为严重的局部腐蚀。

沿海地区的大气中还含有氯化钠，其所形成的盐雾可对金属材料表面形成较为严重的腐蚀。盐雾中含有的氯离子易穿透金属表面的防护层和氧化层，随后与内部金属发生电化学反应。同时，由于氯离子含有一定的水合能，易被吸附在金属表面的孔隙中，排挤并取代氧化层中的氧，把不溶性的氧化物转变成可溶性的氯化物，使钝化态表面变成活泼表面，进而造成金属严重腐蚀。

2 屋面处理需考虑的因素

聚丙烯库房生产期间无法停运，因此在库房内部无法大面积搭设脚手架。且从生产期间的安全角度考虑，不允许在聚丙烯库房的房顶动火施工，因此也无法采用火焰切割和电动机械除锈。

针对炼化企业连续生产、介质易燃易爆、屋面高处作业等特点，确定施工方案时需要考虑如下几个因素：

(1)充分考虑施工过程的安全性，不能影响正常生产。

(2)施工工序应易于执行，可操作性强。

(3)工期越短越好。

(4)性价比是使用寿命和一次花费之比，越高越好。

3 处理方案选择

经过调研和考察，初步列出3种处理方案作为备选：

(1)采用原设计方案，即更换全部彩钢瓦。

(2)涂刷聚氨酯漆防腐蚀。

(3)喷涂专利产品——单组分聚脲。

3种处理方案的对比情况如表1所示。

表1 3种处理方案的对比

从表1可以看出，3个方案中，喷涂专利产品单组分聚脲的作业不影响生产，且由于其涂层附着力好，对表面处理要求低，只需要砂纸打磨除锈即可满足喷涂要求，相比于需要电动机械除锈的涂刷聚氨酯漆方案以及需要动火的更换彩钢瓦作业，其安全性较高。从施工工期看，更换彩钢瓦的作业需要大面积搭设脚手架、加工彩钢瓦等工序，施工工期最长，而涂刷聚氨酯漆和喷涂单组分聚脲的工期较短。用使用年限除以一次费用(万元)来计算性价比，可以得出,更换彩钢瓦性价比为0.005，刷涂聚氨酯漆性价比为0.022，喷涂单组分聚脲性价比为0.035。可以看出，喷涂单组分聚脲性价比最高。

综合分析，采用喷涂单组分聚脲作为屋面彩钢瓦防腐蚀措施，不影响正常生产，安全性较高，施工工期较短，性价比最高，因此确定喷涂单组分聚脲作为屋面整改方案。

单组分聚脲与空气中的水汽接触后可固化成膜，在基层表面形成一道柔韧坚固的无接缝防水膜，克服了其他涂料产品易产生针孔，与水泥基层粘接不牢等缺点。经调研，该方案施工后可以达到无任何搭接缝隙、屋面成为一个整体涂层的效果，不新增载荷、耐环境老化，且因铺设无纺布，能够增强彩钢瓦的抗台风能力，大幅度延长彩钢瓦的使用寿命。

4 施工过程

4.1 施工方法

单组分聚脲涂层附着力好，对表面处理要求低，仅需要用砂纸对锈蚀处手工打磨，直至呈现本色后用抹布将表面擦净，即可涂刷底漆做封闭，底漆要求在打磨之后5 h内完成。对于基层表面孔洞和局部不平整部位，需用丁基胶带、密封宝、结构胶等进行修补。对于管根、天沟、排水口、通风口、女儿墙和阴阳角等部位，需测量相关部位的具体数据，根据数据裁剪聚酯无纺布，在这些部位刷涂聚脲涂料固化后，铺设裁剪好的无纺布，确保无纺布压实、无褶皱。铺设无纺布的好处是使整个屋顶成为一个整体，无任何搭接缝隙，不出现漏水点。

底漆及无纺布施工完成之后，应间隔6～8 h使其干燥，方可进行聚脲喷涂。底漆干燥固化后，喷涂两遍中间聚脲涂层、一遍蓝色面漆,总干膜厚度约为0.8 mm。

4.2 质量验收

在涂层厚度测量时，遵守“双90”原则:所有测量点中，90%的测量结果应大于或者等于规定的干膜厚度，余下10%的测量结果均应不小于规定干膜厚度的90%。

5 施工前后屋面对比

图1是修复前屋面彩钢瓦局部腐蚀情况，图2是聚脲涂层完成施工后屋面情况。从图1和图2可以看出，修复前，屋面彩钢瓦局部锈蚀严重，搭接缝隙明显；修复后整个屋面无锈蚀，无任何搭接缝隙,屋面成为一个被涂层保护的整体，能够延长彩钢瓦使用寿命，解决了屋面彩钢瓦的腐蚀问题。

图1 屋面腐蚀情况

图2 施工完成后效果

6 结 语

分析了沿海炼化企业库房彩钢瓦腐蚀原因。针对炼化企业连续生产、介质易燃易爆等特点，采用喷涂单组分聚脲的防腐蚀方案，对已腐蚀漏水的彩钢瓦屋面进行了防腐蚀修复施工。该方案不影响生产、安全性高、施工工期较短且性价比高。施工后的屋面可以达到无任何搭接缝隙，成为一个被涂层保护的整体，能够延长彩钢瓦使用寿命，抑制现场工业大气和海洋大气对彩钢瓦的腐蚀。