近海建筑物室外机电设备提升防盐腐能力技术措施

摘 要：恶劣环境下，各类外露机电设备的保护涂层，长年累月在高温高湿高盐雾的侵蚀下，逐渐失去了它应有的保护功能，需要在项目的前期考察阶段，就提前考虑选用能适用当地环境的各系统机电设备;在建造过程中，注重施工工艺的细部把控;在后期维修保养的过程中，进行常态化管理，及时处理和解决因室外的自然环境对外露设备带来的氧化、锈蚀等方面的问题，以保证设备使用功能、延长设备使用寿命。

关键词：近海建筑;室外机电设备;提升防腐蚀能力;室外机电设备;防腐蚀

中图分类号：TU7                                    文献标识码：A                               文章编号：2096-6903（2022）01-0064-03

機电各系统设备，一直是建筑物的功能所在。随着基础设施的项目越来越多，建筑物的围护结构和各类机电设备的耐久性，也成为了建筑物使用寿命的关键，特别是近海建筑物的项目，各类恶劣环境下设备材料的选型、施工工艺等，逐渐被各参建单位所重视，尤其是在高温、高湿、高盐雾环境的东南亚沿海国家，在项目前期策划过程中，就将室外机电设备的防盐雾腐蚀选型和工艺，列入设计重点和施工的难点[1-4]。

1工程概况

该工程地处马尔代夫共和国的首都——马累，为某改造项目，最高为9层，总建筑面积3 500 m2，于2005年底建造完成并投入使用;马尔代夫具有高温、高湿、高盐雾、高辐射等特点，其中又以高盐雾为最大特点，大气腐蚀环境为C5-M类，海水中的氯离子含量高达33‰，比我国海水盐度最高的南海还要高。空气中的氯离子沉积率含量比西沙群岛还要高 3～4 倍。

2项目室外机电设备及当地建筑腐蚀现状及原因分析

历经十多年的使用，业主反馈项目机电设备陆续出现了不同程度的腐蚀情况，致使有些设备连基本的使用功能都无法满足，也带来了一定的安全使用隐患。为确保维修改造工程的顺利开展，我们针对本项目的外露机电设备的现状开展了详细的调查和分析[2]。

2.1 室外空调机组

空调室外机框架、外壳、冷凝器铜管和翅片管、内部压缩机外壳均已严重锈蚀。冷凝器上甚至附着大量盐粒，翅片酥脆，触碰即脱落。冷媒铜管外的橡塑保温管氧化严重，已不见橡塑保温层外的扎带。因此使用至改造前，就已丧失了整个空调系统的使用功能。

原因分析：原选型的空调室外机组为普通型空调机组，未考虑防腐措施;室外机组位于建筑物的外露屋面位置，正好处于南北贯通部位，海风、雨季的影响比较大，长期暴露于高温、高湿、高盐雾的环境中;使用过程中一直未进行日常的维护和保养工作。

2.2 屋面防排烟风机

防排烟风机在火灾情况下，是保护人身安全最有效的设备之一，但在海风的侵蚀下也变得满目疮痍，筒体及叶轮已锈蚀成麻面，其氧化皮层已因为锈蚀而剥落，硬物轻触即可刮除;风机内的包塑金属软管，也因长期风化使得外部包塑层脱落，中间的金属管锈蚀严重，内部线缆也因此而氧化严重，风机已无法正常开启，且存在电气火灾的隐患。

原因分析：防排烟风机为火灾发生后的保障设备，业主方平时未能定期运行风机的动作;日常维护缺失，风机表面的锈蚀未作及时处理。

2.3 室外电气

（1）电控箱：与风机和空调处在同一设备层，为风机和空调提供电源，室外箱仅进行了普通油漆防腐处理，箱体已经锈蚀严重，箱门外侧的电控按钮失灵、箱门开关锈蚀腐蚀氧化，已影响设备的正常使用。

原因分析：初期电控箱防腐蚀的预计不足;为普通室内型，仅作喷塑处理，未进行双门防雨设计，不符合室外的使用条件，直接导致箱门和控制按钮的腐蚀和氧化。

（2）室外照明：室外金属外壳的照明灯具，均已锈蚀损坏，并形成了白色氧化层，附墙处固定螺栓脱落，已无法使用。

原因分析：外露的室外壁装灯具，未采用防水、防尘、防腐的“三防”型灯具，灯具的灯架选用普通铝材，也不适用于盐雾环境[3]。

2.4 外露消防设施

（1）屋顶消防水箱的基础槽钢及金属螺栓锈蚀严重，钢制爬梯也锈蚀严重并穿孔，不能进行负重上人;

原因分析：屋面水箱基础槽钢等支撑件，锈蚀的主要原因为槽钢钢梁与混凝土基础间的间隙，在雨后未及时清理，易造成存水加速腐蚀，故钢梁底部腐蚀尤为严重。

（2）气压罐为普通钢制型，可拆卸的螺栓已经严重锈蚀，不能进行松动和紧固;

原因分析：消防稳压罐体，选用普通碳钢材质，外涂油漆的处理方式，临近建筑物的边缘，无任何遮挡依靠，容易受自然环境侵蚀影响，故不能有效保护罐体的防腐蚀。

（3）室外消防箱及接合器为普通钢板材质，外涂红色油漆，无特殊防腐处理，箱体锈蚀严重，出现了锈穿、解体的现象;

原因分析：室外消火栓和接合器暴露于高盐雾大气中，无任何遮挡，常年风吹日晒，缺乏日常维护保养。

（4）稳压泵组在自然环境下，电机外部的散热罩和外壳导流片，锈蚀严重，散热叶片破损;

原因分析：稳压泵组周边未采取遮挡防护措施，散热片叶轮及保护罩经烈日暴晒和季风雨淋后，导致叶轮氧化，失去原有的韧性，最终破损。

（5）很多螺栓长期外露，虽然不影响实际功能使用，但对美观有影响;部分阀门阀杆锈死，无法正常启闭阀门。

原因分析：屋面的管路及阀门螺栓等构件，常年受紫外线照射、盐雾腐蚀，油漆老化脱落。无正常维护和检修措施[4]。

3室外机电设备提升防盐腐能力的技术措施

3.1当地防盐腐做法的调研

（1）当地的高湿高温的环境，空调是必不可少的家用、商用设备，市场上品牌种类繁多，但也同样存在防盐雾腐蚀这个难题;空调室外机的外壳和散热翅片，都存在不同程度的老化;大部分空调外机的钢制支架，锈蚀情况都比空调器本身严重;而选用不锈钢支架的空调外机就相对好了很多;而当地的气候环境，使得空调在制冷模式下，常年工作，使用年限也大打折扣，普遍寿命为3～5年。（2）当地各建筑物的市政配电箱，一般设置于建筑物旁的人行道侧，大多采用ABS材质的箱体，受紫外线照射时间长，存在氧化现象，箱体表面褪色发白，但不存在锈蚀问题，只是ABS电箱的箱体强度不够，密封性能不太理想，也容易造成人为的损坏;（3）路边的路灯，一般采用镀锌材质的杆体，一体成型外涂环氧富锌漆或者氟碳喷涂处理，地脚法兰连接采用热镀锌或高强度螺栓，螺帽为不锈钢封帽，存在轻微锈蚀情况，防腐蚀耐久性较好，除灯具光源外，使用寿命可达10年;但有些路灯杆体采用冷镀锌材质，套接式灯头，底部采用普通螺杆及螺帽，普通油漆涂刷杆体，锈蚀情况比较严重，据了解使用寿命仅为5年左右。

3.2建筑设计优化及增设围挡构造防腐措施

（1）原空调设备层，南北通透，现四周加装百叶围挡，降低海风及盐雾直接侵蚀空调外机、风机等外露设备，围挡采用热镀锌钢架+铝合金百叶的形式，百叶为成品，外涂防锈漆底漆一遍、氟碳漆两遍; （2）对原设计用于空调冷媒管道敷设的镀锌桥架，采用316L材质的不锈钢桥架进行二次包封，最大程度减少空调冷媒管保温层的老化现象;（3）对屋面稳压泵组的四周及顶部，采用与外墙同材质的3 mm厚的铝单板进行围挡包封，使泵组免受紫外线辐射、减少盐雾的直接侵入接触;（4）屋顶室外试验消火栓适当调整至楼梯间靠近进出口侧，既保证使用功能，又有效地避免箱体腐蚀。

3.3 设备材料选型中的防腐措施

结合近海地区区域高盐腐的特殊自然环境，有关设备、材料的选型中，适应高温高湿高盐雾环境是为重要的考虑内容，而相应选择品牌口碑相对好的设备生产厂商供货，也能大大的提升设备的使用耐久性。

（1）空调室外机有关材质的选型。满足热带海洋气候自然环境（等级：一级）下使用，产品满足T3工况，即能够在最高52°C的环境温度下正常运转，能出具国家认可检测报告的产品，具备专业检测机构认证;空调机组框架和底盘采用热镀锌钢或者316L不锈钢制造;产品尽量采取易装拆的面板，减少螺栓等双金属的接触部位;机壳材质选用优质镀锌钢板，表面经防锈处理后，再采用合成树脂的粉末静电涂层工艺;所有构架、螺栓、螺母、垫圈等均采用热浸式镀锌处理或采用防腐蚀金属制成，固定外壳的螺栓采用浸涂无铬达克罗底涂—固化—浸涂无铬达克罗面涂—固化的加工工艺;热交换器翅片表面防盐雾处理，喷涂抗盐雾腐蚀非亲水涂料，涂料抗太阳辐射性能[2]。（2）防排烟风机有关材质的选型。筒体采用热轧钢板，厚度根据型号范围在3～6 mm，采用整块钢板一次卷边成型连续焊接而成;筒体、叶轮、电机及支撑为静电粉末烘培，聚酯型聚氨酯涂层厚度≥75 μm，涂層应通过ASTM B117标准下1 000 h的盐雾试验并有专业报告;电机与接线盒之间采用不锈钢编织屏蔽管+内衬PVC绝缘塑料;所有外露螺栓采用316L不锈钢材质;防虫网采用热镀锌材质。（3）室外电气设备材质的选型。室外电控箱柜的外壳采用不锈钢板冷弯、焊接，外壳表面酸洗，钝化后采用高压静电喷塑处理的双重防腐处理保护，防腐等级达到F1。配电箱门采用室外防雨型柜体，双层箱门为迷宫式防水结构，防护等级达IP65;箱内电气元件，选用湿热型开关，加设置电加热装置;室外壁装灯具，选用船用型三防灯具，灯架为不易腐蚀的铝合金材质，对灯架进行纳米喷塑防潮防腐处理。（4）外露消防设施、器材材质的选型。屋顶水箱选用装配式玻璃钢消防水箱，316L不锈钢紧固螺栓，热浸锌槽钢基础且外涂环氧树脂;采用10 mm厚的不锈钢稳压罐，稳压罐进出口的阀门选用全铜闸阀;室外消防接合器，采用316L不锈钢材质箱体及面板。

3.4工艺安装过程中的防腐措施

（1）对所有外露设备在施工前，编制完备的施工方案，针对各类外露设备及材料就防腐工艺要求进行专项交底;（2）到场的外露其他金属材料，最好不破坏原有成品的外部保护层，要注意不锈钢与其他金属的直接接触面，做好焊接及双金属接触部位防锈;同时要加装非金属材质的隔离层，如尼龙或橡胶材质的垫圈;（3）确需现场再加工的材料切割或断裂面细部位置，必须做好二次防锈和耐腐蚀措施，同时对残留的铁屑及时清理，以免残留铁屑引起锈蚀;（4）涉及到不锈钢采用酸洗钝化处理的，完成后必须要进行清洁处理;（5）对不锈钢爬梯和各紧固螺栓进行二次抛光，形成钝化面并外涂硅脂油;（6）对所有断面、镀锌层破坏处刷环氧富锌漆;支架底部设100 mm高的混凝土墩，减少地面留存积水造成支架的腐蚀;阀杆及法兰螺栓处涂抹硅油脂。

3.5提升防盐腐能力的维护保养措施

（1）不锈钢板（如不锈钢空调保护罩）、装配水箱外露的螺栓及爬梯、不锈钢气压罐等设备及构件在使用过程中的保养维护很重要，要定期除锈、涂蜡抛光钝化，保养周期每半年至少进行一次，用抹布清除不锈钢构件表面杂质后，再使用不锈钢光亮剂喷于不锈钢构件的表面，最后涂装硅油脂或蜡均可，防止不锈钢表面的锈蚀;（2）室外机电设备材料定期检查维护，发现盐雾结晶及时用酒精或清水清理，并擦拭干净，待干燥后观察，若发现存在氧化层，及时采用同色比油漆进行二次涂刷保护;（3）设备层的空调室外机，虽有围挡保护，但不能彻底隔绝高温高湿高盐雾空气对散热翅片的侵蚀，可以根据实际的使用情况，增加室外机清洗的频率，减少盐雾结晶在散热片及空调外壳上的附着，待空调设备上的清水彻底干燥后再进行日常使用;（4）定期对室外的管路及阀门进行检修和保养，主要内容包括：对阀门进行人工动作，防止阀体和阀杆之间的因锈蚀固化后，导致的不灵敏;定期擦除螺栓、阀杆等外露等部位的积灰和硅油脂风干等物质，重新涂抹薄薄的一层润滑脂，以隔绝海边高湿和高盐雾与其直接接触而引起的锈蚀;（5）屋顶水泵等有半密闭围挡防护的设备，在日常检修和保养过程中，也要注重设备的常规运转和外部清洁工作，有效延长设备的使用寿命;（6）每月对防排烟风机、稳压泵组等非日常工作的设备，进行试运行和点动试验，确保设备的正常运转和使用功能;（7）对主要设备，如空调、电梯系统等，进行属地化服务商的管理，能更好地进行技术支撑和日常保养，为设备的正常运行提供有力保障。

4结语

本项目历时一年多的实施，通过前期机电设备防腐策划分析后，针对近海建筑在高温高湿高盐雾环境下产生盐雾复腐蚀的主要成因，从提升防盐腐能力的设计及构造措施为出发点，注重设备材料的选型措施和安装工艺。在经过两个季风气候及强盐雾环境的考验，项目维保期间认真落实和开展日常维护保养工作，项目外露机电设备，包括空调外机、防排烟风机、稳压泵组、不锈钢气压罐设备，室外管路阀件、不锈钢包封件等，均未出现任何锈蚀和氧化现象，且能够正常运转使用。认真分析问题，有针对性的筹划和选型，注重施工工艺的细部把控，落实好维护保养工作，能够最大程度减少自然环境对设备的影响，大大提升机电设备的防盐腐能力，从而延长室外机电设备的使用寿命。

参考文献

[1] 柯伟，王振尧，韩薇，等.大气腐蚀与装备环境工程[J].装备环境工程，2004（1）：100-103.

[2] 穆山，李军念，王玲，等.海洋大气环境金属防护涂层技术与工艺研究[J].装备环境工程，2012（1）81-84.

[3] 李钊，祁庆琚，马朝晖，等.湿热海洋大气环境下的钢铁腐蚀影响因素[J].宝钢技术，2015（1）：77-80.

[4] 王光雍，李晓刚，董超芳，等.材料腐蚀与装备环境工程[J].装备环境工程，2005（1）：1-6.

Technical Measures for Improving Salt Corrosion Resistance of Outdoor Electromechanical Equipment of Offshore Buildings

CHEN Xu

（Shanghai Construction Group Co.，Ltd.， Shanghai  200032）

Abstract： In harsh environments， the protective coatings of various types of exposed electromechanical equipment have gradually lost their proper protective function under the erosion of high temperature， high humidity and high salt spray for many years. It needs to be considered in the early stage of the project. Select electromechanical equipment of various systems that can be adapted to the local environment; during the construction process， pay attention to the detailed control of the construction process; in the later maintenance process， carry out normalized management， and timely deal with and solve the problems of exposed equipment due to the outdoor natural environment. Oxidation， corrosion and other problems， in order to achieve the purpose of ensuring the function of the equipment and prolonging the service life of the equipment.

Keywords： high humidity and heat; high salt spray; outdoor mechanical and electrical equipment; anti-corrosion

收稿日期：2021-12-16

作者簡介：陈旭（1979—），男，江苏扬州人，本科，工程师，研究方向：机电工程技术。