建筑防腐材料在化工工程设计领域中的应用

熊海涛

中国化学工程第十一建设有限公司 河南开封 475000

1 建筑防腐材料的特性

建筑防腐材料在化工工程设计领域中的应用范围很广，例如化肥生产、石化工业、制药工业、电子工业等，而针对这些不同领域的需求，防腐材料不断推陈出新、不断增强自身的附加值和竞争力。本文旨在系统阐述建筑防腐材料的特性、应用情况及其优缺点等，同时展望未来建筑防腐材料在化工工程设计领域的发展前景。建筑防腐材料广泛应用于化工工程设计领域，其特性取决于其成分和制造工艺，包括基材选用、表面处理、防腐涂料和涂层成型等。防腐材料常常根据其成分多样而又复杂的性质被分为如下几类：

1.1 有机涂层

有机涂层是防腐材料中使用最广泛的一种，具有多项优异的特性。首先，有机涂层不易燃烧，这是其最为显著的特点之一。同时，这种材料还具有出色的耐磨性和耐久性，适用于室内外防腐涂层。在使用过程中，有机涂层能够有效地抵抗酸、碱等腐蚀性介质的侵蚀，从而最大限度地延长建筑的使用寿命。

在实际应用中，有机涂层数量众多，种类也非常丰富，能够适应不同建筑结构、不同使用环境和不同防腐需求。通常情况下，有机涂层的成分包括树脂、胶粘剂、颜料、添加剂等，这些成分根据使用要求和具体情况进行配比，以达到最佳的防腐效果[1]。

1.2 防腐漆

防腐漆是一种广泛使用的建筑防腐材料，其具有突出的特点和优势。防腐漆与有机涂层相比，其适用面更加广泛，可以在不同种类的基础材料上进行搭配使用。此外，防腐漆还具有耐久性强、防腐效果显著等优势。

防腐漆所具有的优越性能，是由其独特的化学成分与物理结构所决定的。其主要成分包括基材、颜料、填料和助剂等。其中基材往往是树脂类物质，如聚酰胺、聚酯、丙烯酸等，具有很强的附着力和抗腐蚀性能。颜料和填料则起到了美化、平滑润滑和增强硬度等作用，同时也可以掩盖表面缺陷。而助剂则主要用来改善基材的物理性质，加速干燥以及提高化学稳定性等。

防腐漆的使用范围包括建筑、制造业、航空航天、汽车工业等多个领域。在建筑领域，防腐漆常常被用来保护地下管道、水池、屋顶和梁柱等建筑结构，可以防止长期的水腐蚀和氧化。同时，它还可以使建筑的外观更加美观、耐用。

1.3 防腐膜

建筑防腐材料中，防腐膜是一种常用的防腐材料。防腐膜的成分种类繁多，主要包括水性涂料、溶液型涂料等不同类型。当选择合适的成分结构和防腐技术时，防腐膜能够提供良好的防腐效果。

水性涂料是一种环保型的防腐膜，具有很好的耐碱、耐酸、耐水性能，适用于室内和室外建筑物的防腐。另一种溶液型涂料的成分结构则使其在防腐效果上更具有优势，可以更好地抵御物理和化学侵蚀。这些特性使得防腐膜在建筑防腐领域中得到广泛的应用。

防腐膜的优点不仅在于其防腐性能上，还在于在保证防腐的同时，可以保护建筑物表面，增强建筑物的美观度和耐久性。而且，防腐膜的使用可以更好地延长建筑物的使用寿命，从而减少维修和更换成本。

1.4 金属防腐材料

建筑防腐材料中的金属防腐材料是指能够在污染环境下保持长期稳定性的金属材料。这些材料具有优异的防腐蚀性能和强度特性，可有效地延长建筑物的使用寿命和减少维修成本。

一种常用的金属防腐材料是不锈钢。不锈钢是一种含有铬元素的铁合金，在空气或水中形成覆盖钢表面的氧化膜，从而保护钢材不被腐蚀。不锈钢还具有高强度、耐热、不易变形等特性，使其成为防腐建筑材料市场中的主流产品。铝板也是一种被广泛采用的金属防腐材料。铝板具有良好的耐腐蚀性能，同时还具有轻质、可塑性强等特点，便于加工成各种形状，且重量轻，方便施工和运输。

2 建筑防腐材料在化工工程设计中的应用

在化工工程设计中，建筑防腐材料的应用主要分为两个方向：一是对设备实施防腐保护，二是对构造实施防腐保护。

2.1 对设备实施防腐保护

设备防腐是化工工程设计中必不可少的环节之一，主要针对设备材料在生产过程中长期受到化学物质、磨损和腐蚀等多种因素影响的情况。这些因素会逐渐削弱设备主体材料的机械强度等物理性能，从而影响其正常运作。保护设备材料防止腐蚀能够减少设备的维修和更换成本，同时也能够有效延长设备的使用寿命。这就需要应用建筑防腐材料来实施设备保护。

例如，在制药行业中，由于药物本身的化学特性，精密的设备相对容易被腐蚀，从而导致产量下降和损失的发生。采用防腐材料可以有效地保护这类设备，防止其被损坏。同样，在化肥的生产过程中，应用防腐材料对反应釜等关键设备进行保护可以降低硫酸等化学品对设备材料的腐蚀，从而降低生产成本。

综上所述，应用建筑防腐材料实施设备保护是一项必要的技术手段。科学地选择、合理地搭配建筑防腐材料，针对具体的设备进行合理的设计和施工，能够达到有效保护设备的目的，延长设备使用寿命，减少维修和更换的成本开支[2]。

2.2 对构造实施防腐保护

一方面，建筑防腐材料具有很好的抗腐蚀性能，这一特点使得其在化工工程领域中得以广泛应用。例如，根据化工生产现场的具体情况，可以选择瓷砖、不锈钢板、钢结构防腐涂料等多种建筑防腐材料进行使用。这些材料经过特别的处理和工艺加工，能够在酸性与碱性环境下长时间保持原有的性能，使构造物表面不受到化学介质的侵蚀，延缓其磨损和老化过程，提高其耐用程度，降低生产设备维护费用，延长使用寿命。另一方面，建筑防腐材料的应用不仅能够提高设备的耐久度，还能够满足设计者的安全要求。例如，化工工艺领域中的吊篮、扶梯等构造物更容易遭受腐蚀，防腐材料的应用则可以避免设备在使用过程中的塌陷、脱落等现象，提高设备的安全性能，为现场的工程操作增添了一份安全保证[3]。

虽然建筑防腐材料具有较好的抗腐蚀性能，但是其使用仍需要注意一些问题。首先，在使用建筑防腐材料时必须严格按照规范进行选材、加工和安装等工艺流程，从而确保材料的质量。其次，在化工工程现场中，化学介质往往十分复杂，构造物的表面容易被各种化学介质所侵蚀，因此，在防腐材料的选用上必须符合现场实际情况。最后，需要定期进行检测和维护，以确保防腐材料的长期性能与可靠性，降低安全事故的发生率。

建筑防腐材料在化工工程设计中的应用对构造实施防腐保护具有非常重要的意义。加强对防腐材料的研究与开发，进一步提升其耐腐蚀性能和可靠性，对于推动化工领域的安全生产和设备长期运行具有重大的意义。

3 建筑防腐材料在化工工程设计中的优点和不足

3.1 优点

3.1.1 降低生产成本

（1）防腐材料可以有效地延长设备和建筑物的使用寿命。通过防止水、酸、碱、盐和其他腐蚀性物质的侵蚀，防腐材料能够保持建筑物和设备表面的平整和光洁，同时还能够防止损坏和漏损。由此，能够降低维护和更换设备的费用，提高设备的稳定性和可靠性。

（2）采用防腐材料可以减轻建筑物的自重，降低使用成本。通常，采用传统的建筑材料，如混凝土、金属等材料，其自重较大，需要投入大量的人力和物力进行运输和施工。而使用轻质防腐材料，如玻璃钢、PVC 等材料，可以减轻建筑物的自重，减少运输和施工成本。

（3）采用防腐材料还有助于提高工作环境的安全性和卫生性。化工生产过程中，会产生大量的有害气体、污水等废料。如果不能有效地控制这些废料的排放，不仅会对工作人员的身体产生危害，还会对环境造成污染。而防腐材料的使用可以有效地控制废料的排放，在保证生产效率的同时，保护环境和工作人员的健康安全。

3.1.2 防腐材料能够有效保护化工设备

（1）防腐材料能够有效保护化工设备不受化学物质的侵蚀和攻击，因此能够降低腐蚀性的危害。这是因为以往常用的材料如钢铁、铜等常常会受到酸浸蚀、盐滴腐蚀等问题的影响，容易出现腐蚀和损坏的情况。使用防腐材料则能够有效地解决这个问题，延长设备的使用寿命和维护周期。

（2）选用符合化工工程使用标准的防腐材料，也能够保证化工生产过程中设备及生产线的连续性和稳定性。对于一些化学反应容器、贮罐、输送管道等设备，其防腐性能直接关系到生产过程中原料的质量、成品的纯度等参数。如果设备出现了生锈、腐蚀等现象，则很容易导致中断生产和荒废原材料、成品。因此，使用防腐材料，可以避免这些不良影响，确保生产顺畅和产品质量稳定可靠。

3.1.3 防腐材料保护环境和降低企业风险

防腐材料可以通过减少化工生产过程中的化学反应，减少化学废物的产生。这不仅有助于改善环境，而且还有利于企业减少有害物质的排放，符合环保部门的要求。此外，使用防腐材料可以降低生产厂家的损失和风险。这是因为防腐材料可以提高设备和材料的使用寿命，防止因设备和材料腐蚀而导致的生产线停机和产品损失，从而保证企业的正常生产运行。因此，采用防腐材料对化工工程设计来说是非常重要的，能够保证企业的生产安全，保护环境并降低企业的风险。

3.2 不足

3.2.1 防腐材料防腐效果会逐渐削弱

防腐材料常常需要长期使用，然而时间的推移和化学物质的影响，无法避免其逐渐失去防腐效果，降低其使用效果。

3.2.2 防腐材料使用成本较高

在化工工程设计中，建筑防腐材料的不足主要表现为使用成本较高。虽然这些防腐材料能有效地防止化学物质对建筑材料的侵蚀，但高昂的成本仍然成为设计师们需要全面考虑的因素之一。因此，在项目预算和效益方面需要进行综合权衡和取舍。设计师可以从多方面考虑，如使用价格相对较低但具有较好耐腐蚀性能的材料，或者采用更加经济有效的维护措施等，以在保证建筑工程安全稳定的前提下，尽可能地降低使用成本。

3.2.3 防腐材料施工质量较难控制

防腐材料施工过程中，施工质量的控制需要特别关注，一旦施工质量存在瑕疵，就会影响其防腐效果。

4 结语

阐述建筑防腐材料在化工工程设计领域中的应用，介绍了其特性、应用范围以及优点不足。针对未来，建议进一步深化防腐材料的研究，尤其要加强对基材、防腐涂料和涂层成型等方面的应用研究，探索新的防腐技术和防腐系统。此外，在防腐材料使用和施工的过程中，还需要加强对防腐材料的质量控制和施工质量的监管，更好地发挥建筑防腐材料的实际作用。