1 簡 述
淮化集團有限公司838#尿素造粒塔始建于1975年,直徑12。 32m,總高52m,整體鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)?;〞r44。 98~50m標高擋雨墻及造粒間兩側(cè)擋墻系磚砌體填充,水泥砂漿抹面,塔頂蓋為整體鋼筋混凝土現(xiàn)澆板。 20世紀80年代中后期,磚砌體部分及頂蓋反手出現(xiàn)大面積損壞,表現(xiàn)為:磚砌體砂漿抹面層、鋼筋混凝土表面保護層部分脫落。在以后幾年中雖經(jīng)多次修復(fù),涂刷聚氨酯、氯化橡膠等多種防腐涂料,均未達到根治效果。 90年代后期至今,該標高處塔體的腐蝕問題愈加嚴重,磚砌體內(nèi)外砂漿面層大部分脫落,磚塊酥松,不時從塔上掉落;混凝土梁、板鋼筋裸露、銹蝕,強度嚴重不足,給生產(chǎn)運行、人員操作、周邊設(shè)備及行人的安全帶來極大的威脅, 2001年被列為公司重點安全隱患整改項目。
2 腐蝕原因分析
該標高處塔體原設(shè)計防腐結(jié)構(gòu)為在水泥基層表面直接涂刷聚氨酯涂料。從材料耐蝕性看該涂料選材尚可,但從現(xiàn)場觀察,當(dāng)時澆注混凝土脫模后未進行抹面,局部存在蜂窩麻面,造成涂膜涂布厚度不均,漆膜薄;另外聚氨酯涂料在固化過程中產(chǎn)生二氧化碳從涂膜中逸出,使得漆膜中存在大量的微孔(以后幾次維修中使用的氯化橡膠等涂料多為雙組分,所含大量的非活性稀釋劑在固化時析出,也同樣造成漆膜中大量微孔存在)。當(dāng)熔融尿素(138~140℃, 99。 7% )從噴頭噴出造粒時,大量霧狀細小的尿素顆粒、粉塵聚積混凝和磚砌體表面。尿素是中性鹽,工業(yè)品略呈堿性,干燥狀態(tài)下對混凝土不腐蝕;當(dāng)空氣相對濕度大于尿素的吸濕點時,尿素吸收空氣中的水分而潮解形成尿液,通過漆膜的微孔,混凝土、水泥砂漿的毛細孔逐漸滲入到結(jié)構(gòu)內(nèi)部(混凝土為微孔隙材料,粘土磚孔隙率更大)。在自然干燥條件下,當(dāng)滲入結(jié)構(gòu)內(nèi)部的尿液達到飽和時便迅速結(jié)晶膨脹,造成磚砌體結(jié)構(gòu)的破壞,抹面層、磚塊脫落。硅酸鹽混凝土硬化后呈堿性,鋼筋是不會受到腐蝕的。當(dāng)混凝土受到尿素的結(jié)晶膨脹破壞后,混凝土的微孔結(jié)構(gòu)就擴大成微裂紋,水、氧氣和其他化學(xué)介質(zhì)滲入,對鋼筋造成銹蝕。鐵銹的主要成分是fe3o4?nh2o,鐵銹的體積為原金屬體積的3~4倍,鐵銹的膨脹對混凝土保護層有巨大的輻射壓力,使得保護層從鋼筋向外形成裂縫,順筋腐蝕。為擴大腐蝕創(chuàng)造了條件,加速了腐蝕的進行。尿素的多次吸潮,多次結(jié)晶膨脹,晶體越長越長,破壞力也越來越強,使得混凝土粉化、脫落開裂。一旦尿液進入了混凝土或磚砌體結(jié)構(gòu)中,結(jié)晶后極難清理,以往幾次維修,無法從根本上解決問題,防腐蝕施工均未取得理想效果。
3 維修方案的確定
根據(jù)以上結(jié)構(gòu)腐蝕破壞原因的分析,我們決定拆除44。 98~50m標高處的磚混結(jié)構(gòu),利用原有鋼筋混凝土立柱植筋,澆注c30鋼筋混凝土同下段相連,并澆注至原始標高;原頂蓋、梁、柱等鋼筋混凝土腐蝕部位,清理鑿除,清洗干凈,銹蝕鋼筋更換并綁焊,用細石混凝土輔以增強劑填充恢復(fù)其原有結(jié)構(gòu);造粒間兩側(cè)擋墻磚砌體外壁,鑿除腐蝕的水泥抹面層和酥松的磚體,清洗干凈后用砂漿找平。頂蓋反手、新澆注的塔體內(nèi)側(cè)、造粒間兩側(cè)擋墻外壁整體帖襯環(huán)氧呋喃玻璃鋼兩層(環(huán)氧呋喃樹脂的耐溫性可達140℃),外罩環(huán)氧呋喃樹脂兩道。拆除更換擋雨板,打磨處理后,涂刷氯化橡膠涂料兩底兩面。由于該造粒塔維修部位位于44。 98~50m標高處,舊磚砌體拆除,新鋼砼砌體澆注,玻璃鋼防腐內(nèi)襯帖襯,整體外壁防腐,整個項目的土建、防腐工程量及施工難度很大,加之該裝置為公司在用設(shè)備,給予的施工時間非常有限。為確保工期和檢修質(zhì)量,公司機動部門于2004年下半年就進行了充分的維修準備工作,通過邀標方式從幾家施工單位中認真比選,最終選擇了具備專業(yè)施工資質(zhì),擁有豐富高空作業(yè)經(jīng)驗的單位作為本項目的施工單位。工程于2005年5月27日開工至2005年7月8日為止,完成土建和玻璃鋼內(nèi)襯防腐工程投入生產(chǎn)運營。 2005年8月17日至2005年8月29日,公司年度停車檢修期間,完成塔體外壁防腐及造粒間內(nèi)部修繕,工程質(zhì)量達到預(yù)期要求。