Пособие по проектированию защиты от коррозии бетонных и железобетонных строительных конструкций (к снип 2.03.11-85)

*** Выбор штучных кислотоупорных материалов производится с учетом состава агрессивной среды и механических нагрузок.

Условия эксплуатации, обусловленные воздействием повышенной температуры, абразива, предъявляют повышенные требования к долговечности и надежности защиты корпуса.

Крышки футерованных емкостей, расположенные в газовой среде, не подвергаются прямому воздействию жидкой агрессивной среды, что позволяет в большинстве случаев использовать для них более слабую защиту по сравнению с корпусом.

Для штуцеров и люков больших диаметров (400 мм и более) может быть принята та же конструкция защитного покрытия, что и для корпуса аппарата.

Для штуцеров меньшего диаметра в большинстве случаев необходима установка в штуцер вкладышей из химически стойкого в агрессивной среде материала.

Для упрощения оценки условий эксплуатации и выбора защитных мер целесообразно оформлять задание на проектирование антикоррозионной защиты емкостных сооружений и их элементов в форме таблицы, куда включаются сведения по химическому составу агрессивной среды (по компонентам); концентрации компонентов, водородному показателю среды рН; температуре; давлению; наличию абразивных примесей; степени наполнения; месту установки и др.

Ниже приводятся пример оформления задания и примеры выбора защитных покрытий в соответствии с этим заданием для емкости, усреднителя стоков и нефтеловушки.

Пример 1. Емкость для хранения сернокислого алюминия с габаритами 4000´7600´3000 (h). Подробные условия эксплуатации изложены в поз. 1 Задания.

На основании данных граф 5 и 7 Задания определяем вид коррозии Al₂(SO₄)₃ по отношению к бетону.

ФОРМА 1

Заказчик ПСД

Объект (завод, корпус)

Производство

Стадия проектирования

Задание

на проектирование антикоррозионной защиты железобетонных емкостных сооружение

Тип аппарата:

Наименова­ние

Условия эксплуатации технологического аппарата

№ п. п.

Наименование аппарата и его назначение, габариты, № чертежей, ко­личество од­ноименных аппаратов

наливной, проливной.

Периодич­ность и про­должитель­ность реак­ционного процесса

конструкци­онного мате­риала (сталь, железобетон и т.д.), толщина стенок, дни­ща, наличие и шаг ребер жесткости по днищу

химический состав сре­ды, концен­трация, %, г/л, мг/м³ и др., водо­родный показатель среды (рН)

давле­ние, МПа, разре­жение мм вод. ст., мм рт. ст.

темпе­ратура среды, °С

1

2

3

4

5

6

7

1

Емкость для хранения сернокислого алюминия 4000´7600´3000 (h), черт. 121-31-КЖ, л. 1, количество — 1

Наливной

Железобетон

Аl₂(SO₄)₃ ¾ 260000 мг/л

Гидростатическое

18—20

2

Усреднитель хромсодержащих стоков, 6600´1800´2300 (h), черт. 121-32-КЖ, л. 7, количество — 2

Наливной

Железобетон

Na₂Cr₂O₇ — 22 мг/л

H₂SO₄ — 170 мг/л

(NН₄)₂Сr₂О₇ ¾62,3мг/л

pH 3 — 4

Гидростатическое

16

3

Нефтеловушка, 1200´4000´2400 (h), черт. 121-36-КЖ, л. 3, 4, количество — 1

»

»

Н₂SО₄ — 10 мг/л

эмульсия COЖ, содержа­щая ми­неральное масло рН 3 — 5

»

18—20

Главный инженер проекта ___________________

(подпись)

Ответственный исполнитель __________________

(подпись)

Продолжение формы

Условия эксплуатации технологического аппарата

Наименование

Способ установ

№ п.п.

Наименование аппарата и его назначение, габариты, № чертежей, ко­личество од­ноименных аппаратов

коэф­фици­ент за­полнения

удель­ный вес среды, н/м³

место уста­новки (в зда­нии, на откры­той пло­щадке)

нали­чие тепло­изоля­ции: мате­риал изоля­ции; тол­щина

осо­бые ус­ловия эксп­луата­ции

и наз­начение внут­ренних устрой­ств: ме­шалка, тепло­обмен­ник и т.д.

ки (на фунда­менте спло­шном, ленто­чном: прови­сающее и т.д.), Заглу­бленность резе­рвуара

1

2

8

9

10

11

13

13

14

1

Емкость для хранения сер­нокислого алюминия 4000´7600´3000 (h), черт. 121-31-КЖ, л. 1, количество — 1

0,8

16000

В здании

Нет

Абра­зивные при­меси

Нет

Заглу­блен в землю

2

Усреднитель хромсодержащих стоков, 6600´1800´2300 (h), черт. 121-32-КЖ, л. 7, количество — 2

0,8

10000

»

»

Нали­чие осадка на днище

Бар­ботер сжа­того воз­духа

¾

3

Нефтеловушка, 1200´4000´2400 (h), черт. 121-36-КЖ, л. 3, 4, количество — 1

0,7

9700

»

»

¾

¾

¾

Сульфат алюминия является агрессивным компонентом по следующим показателям:

по содержанию соли — 260000 мг/л и по содержанию сульфатов в пересчете на ионы SO₄ — 222000 мг/л (физическая и химическая коррозия III вида). Кроме того, Al₂(SO₄)₃ как соль слабого основания и сильной кислоты опасна и по показателю рН (кислотная коррозия II вида).

Исходя из этого по табл. 5(5) и 6(6) настоящего Пособия оцениваем степень агрессивного воздействия среды как сильноагрессивную к бетону марки по водонепроницаемости W8. Конструкция емкости должна быть выполнена из бетона на сульфатостойком цементе марки по водонепроницаемости W8.

По табл. 18(13) для сильноагрессивной среды могут быть применены мастичные, оклеечные или облицовочные (футеровочные) покрытия IV группы.

Емкость для хранения сернокислого алюминия является ответственным сооружением, внутренняя поверхность которого подвергается абразивным воздействиям, связанным с технологическими особенностями загрузки и растворения продукта.

В соответствии с табл. 23, с учетом особенностей эксплуатации емкости, учитывая опыт проектирования аналогичных сооружений, принимается футеровочное комбинированное покрытие IV группы, вариант I с непроницаемым подслоем из полиизобутилена ПСГ.

В качестве футеровочного слоя принят кислотоупорный кирпич на силикатной замазке, стойкой в кислых средах.

Исходя из условия статической устойчивости футеровки, по подслою, с учетом высоты и конструкции емкости с наклонными стенками, футеровка принята в 1/4 кирпича.

Емкость перекрыта съемными деревянными щитами.

Узел установки сливного штуцера, выполненного из коррозионно-стойкой стали, и другие узлы защиты приводятся на рис. 1.

Рис. 1. Емкость для хранения сернокислого алюминия (перекрытие — съемные деревянные щиты)

а ¾ общий вид емкости; б — узел защиты верхней части корпуса А; в — узел защиты корпуса Б; г — узел защиты корпуса и днища В; д — узел защиты верхней части перегородки Г; е — узел установки штуцера из коррозионно-стойкой стали Д; 1 — корпус и днище железобетонные; 2 — полиизобутилен ПСГ; 3 — кирпич кислотоупорный; 4 — перегородка железобетонная; 5 — решетка металлическая; 6 — штуцер с фартуком из коррозионно-стойкой стали; 7 — химически стойкое уплотнение

Пример 2. Усреднитель хромсодержащих стоков с габаритами 6600´1800´2300 (h). Установлен в здании.

Подробные условия эксплуатации изложены в поз. 2 Задания.

Из перечня компонентов гр. 5 Задания агрессивными являются Na₂Cr₂O₇ и H₂SO₄, которые вызывают коррозию II вида (кислотную) при величине рН = 3 — 4.

По табл. 5(5) при рН = 3 — 4 степень агрессивного воздействия среды к бетону марки по водонепроницаемости W8 оценивается как среднеагрессивная, a W6 — сильноагрессивная.

Принимаем бетон марки по водонепроницаемости W8.

Содержание аммонийной соли (NН₄)₂Сr₂О₇ может оказывать влияние на коррозию бетона, но концентрация соли в растворе мала и в пересчете на ион NH₄⁺ неагрессивна к бетону с маркой по водонепроницаемости W8.

По табл. 18(13) для среднеагрессивной среды могут быть применены мастичные, оклеечные или облицовочные (футеровочные) покрытия III—IV группы.

Усреднитель относится к очистным сооружениям. В соответствии с табл. 23 и «Руководством по проектированию защиты от коррозии железобетонных резервуаров очистных сооружений» (ММСС, СССР, 1981) для среднеагрессивной среды рекомендуется толстослойное лакокрасочное (мастичное) покрытие на основе модифицированных эпоксидных материалов.

Учитывая, однако, опыт проектирования аналогичных емкостей и особенности эксплуатации, принимаем покрытие не III, а IV группы, вариант I эпоксидно-сланцевый состав.

Покрытие принято с учетом малой концентрации компонентов агрессивной среды и экономии дефицитных дорогостоящих эпоксидных материалов в соответствии с ТП 101-81*.

В связи с наличием шлама на днище емкости и необходимостью периодического его удаления предусматриваем по днищу футеровку кислотоупорными штучными материалами.

Принимая во внимание конструктивные особенности емкости и необходимость защиты днища и стенок на высоту образования шлама (Н = 300 мм от наиболее высокой точки днища), футеровка принята кислотоупорным кирпичом в 1/4 из условия ее статической устойчивости.

Опорные столбики под барботер для перемешивания раствора выполнены в виде кладки из кислотоупорного кирпича с сохранением заданной отметки верха.

Штуцер слива защищается кислотоупорным вкладышем.

Покрытие емкости из монолитного железобетона с двумя люками диаметром 800 мм окрашивается эпоксидно-сланцевыми материалами аналогично защите корпуса емкости.

Узлы защиты даны на рис. 2.

Рис. 2. Усреднитель хромсодержащих стоков

а — общий вид; б — узел защиты днища и корпуса А; в — узел установки столбика из кислотоупорных материалов Б; г — узел защиты сливного штуцера В; 1 — корпус и днище желозобетонные; 2 — эпоксидно-сланцевое покрытое ЭСД-2; 3 ¾ кирпич кислотоупорный; 4 ¾ кислотоупорный вкладыш; 5 — химически стойкое уплотнение

Пример 3. Нефтеловушка 12000´4000´2400 (h). Установлена в здании.

Подробные условия эксплуатации изложены в позиции 3 задания.

Раствор серной кислоты (графа 5 и 7 Задания) вызывает коррозию бетона II вида — кислотную.

В соответствии с п. 2.58 СНиП 2.03.11¾85 бетон для емкостных сооружений для нефти и нефтепродуктов принимается марки W8.

По табл. 5(5) настоящего Пособия при величине рН 3—5 определяем степень агрессивного воздействия среды к бетону марки по водонепроницаемости W8 как среднеагрессивную.

По табл. 8(8) определяем степень агрессивного воздействия минерального масла. К бетону W8 минеральные масла неагрессивны.

По табл. 18(13) для среднеагрессивной среды могут быть применены мастичные, оклеечные, облицовочные (футеровочные) покрытия III—IV группы.

Из перечисленных покрытий принимаем толстослойное (мастичное) лакокрасочное покрытие по табл. 23 IV группы, вариант I ¾ эпоксидно-сланцевый состав.

Покрытие принято с учетом малой концентрации компонентов агрессивной среды (10 мг/л Н₂SО₄) и экономии дефицитных и дорогостоящих эпоксидных материалов в соответствии с ТП 101-81*. Учитывая наличие шлама на днище емкости и необходимость периодического его удаления, предусматриваем по днищу слой кислотоупорной керамической плитки толщиной 20 мм. Емкость перекрыта съемными деревянными щитами. Узел установки сливного штуцера, выполненного из коррозионно-стойкой стали, и другие узлы защиты приводятся на рис. 3.

Рис. 3. Нефтеловушка (перекрытие — съемные деревянные щиты)

а — общий вид; б — узел защиты днища и корпуса А; в — узел установки штуцера из коррозионно-стойкой стали Б; г — узел защиты приямка в днища В; д — узел защиты внутреннего переливного лотка Г; 1 — корпус и днище железобетонные; 2 — эпоксидно-сланцевое покрытие ЭСД-2; 3 — плитка кислотоупорная керамическая КШ-20; 4 — штуцер с фартуком из коррозионно-стойкой стали; 5 — химически стойкое уплотнение; 6 — лоток железобетонный; 7 — деревянная доска и крепление

Дымовые, газодымовые и вентиляционные трубы

5.2 (2.50—2.56). Трубы по назначению разделяются на:

дымовые и газодымовые — отводящие дым и газовоздушные смеси, образующиеся при сжигании различных видов топлива. В смесях содержатся газы среднеагрессивные или неагрессивные, взвеси сажи, золы и пыли. Влажность дымо- и газовоздушных смесей не превышает 60 %, температура от 70 — 600 °С;

вентиляционные — отводящие слабоагрессивные, среднеагрессивные или сильноагрессивные газовоздушные смеси от вентиляционных систем или местных отсосов газовыделяющей аппаратуры или образующиеся при сжигании топлива для обжига и плавления различных материалов. Влажность слабоагрессивных или среднеагрессивных газовоздушных смесей не превышает 80 %. Температура 20—70 °С, периодически возможно образование конденсата. Влажность сильноагрессивных газовоздушных смесей достигает 95 %.

Антикоррозионная защита труб устанавливается в зависимости от условий эксплуатации по среде и температуре и требований по рассеиванию дымовых газов с учетом конструктивного решения труб и определяется:

высотой трубы, внутренним диаметром выходного отверстия;

температурой, относительной влажностью и химическим составом отводимых газов;

точкой росы удаляемых газов, возможностью образования и химическим составом конденсата на поверхности футеровки и несущего ствола;

количеством, скоростью движения и статическим давлением или разрежением газов в газоотводящем стволе;