写在前面：硝铵造粒塔的腐蚀是化学工业中比较典型的腐蚀，防腐起来了有一定的难度。笔者通过防腐后几年的使用验证说明，效果很好。可以为同行提供一个较好的参考。
硝铵造粒塔的腐蚀与防护方法
内容提要：通过硝酸铵装置砼结构的造粒塔腐蚀情况分析，对不同部位腐蚀损坏的情况，采用了不同的防护方法，取得了很好效果。主 题 词：造粒塔 腐蚀 分析 防护 施工 1、腐蚀情况 硝酸铵装置在生产过程中，由于产生较多的硝酸铵粉尘，使整个生产装置受到粉尘的侵蚀。造成砼结构物及砖结构的腐蚀粉化，使构筑物强度降低，使用寿命下降。特别是硝铵造粒塔的损坏，直接影响装置的安全生产。因为硝铵造粒塔是该装置的关键设备之一，是出产品的最后的设备。它的好坏关系到能否生产出产品的问题。该塔的外形尺寸为Ф12000×63000×150。整个塔体上半部为筒体形钢筋混凝土结构，下部约6米左右为钢筋混凝土结构框架，中间为红砖砌筑。虽然投用前已经有防腐措施，由于化工大气的腐蚀，表面防腐涂层漆膜龟裂并局部大面积脱落，混凝土塔体、塔底防雨坡、混凝土结构框架、楼梯表面等已腐蚀很利害。主要表现为局部大面积混凝土钙化层脱落，个别部位结构的钢筋露出，影响了该塔的使用寿命。2、腐蚀原因2.1漆膜损坏原因分析 原该塔投用时采用过氯乙烯进行防腐，效果不理想。防腐后使用不到一年墙面已龟裂，混凝土粉化。有相当一部分漆膜脱落。起不到防腐作用。因为过氯乙烯涂层不耐紫外线的长期作用，易粉化、性脆、附着力差，在一般的情况下，使用4-5个月后，部分涂层则发生开裂，起泡隆起，甚至部分涂层发生剥落，以后逐渐发展并加剧。防腐效果不理想，维修工作很被动。 另外，普通水泥表面使用过氯乙烯涂料及其它油性漆防腐，水泥面的碱性较强，施工在新的水泥面上，受到碱性作用而逐渐皂化，成为水溶性物质，在雨水中流失。在塔体的内壁由于硝酸铵在塔顶喷头出来的是液体，在下降过程中与空气冷凝作用形成固体颗粒状的硝酸铵。在上半部时硝酸铵在液体转化成固体时，与潮湿的空气作用容易挂在表面上，增加塔体的重量，使原防腐层脱层。影响塔体的稳定性。局部负荷过重增加了内部应力，降低了局部强度。2.2混凝土腐蚀原因 当硝酸铵在湿度大的空气中时，特别是春夏交替季节极易吸潮，溶解成溶液状水溶液或水雾结露，对砼有着严重的腐蚀分解作用，生成新的物质。这种腐蚀主要是化学的腐蚀破坏。铵盐对水泥石破坏主要是水泥的硬化体，是对水泥石的游离石灰起化学变化。其原因为：2NH4NO3+Ca(OH)2 = Ca(NO3)2+2H2O+2NO3↑ 随后又与水化硅酸钙起反应或直接与硅酸钙起作用而解体。6 NH4NO3+3CaO•SiO2= 3 Ca(NO3)2+ SiO2+3 H2O+6 NO3↑4 NH4NO3+2 CaO•SiO2= 2 Ca(NO3)2•SiO2+2H2O+4 NO3↑砼解体后，生成Ca(NO3)2及Ca(NO3)2•SiO2，氨挥发，水泥固结石完全丧失了胶凝作用，成松散絮状体物质或泥浆状的解体物。2、3塔顶防雨层的损坏 原塔顶防水主要采用沥青油粘纸或改性沥青卷材进行防雨，效果不理想。使用最短不到半年时间出现粘接处破损。冬季温度零下30℃左右。材料容易出现脆化，在雪载或风压的情况下易破损。夏季温度较高的情况下易软化。使表面沥青易挥发，抗渗性下降使表面强度不够，起不到防雨作用。3、防护措施的选择依据3.1塔体表面涂料的选择 根据建筑物的腐蚀程度及原采取的防护措施进行了综合考虑，对塔体内外壁采用了防酸碱盐的氯磺化聚乙烯涂料。防腐面积约7000m2。 因为氯磺化聚乙烯涂料有高度饱和的化学结构。加入以金属氧化物等为主要组成，进行交联反应，形成网状大分子结构漆料，使之具有化学稳定性。耐老化、优异的耐化学药品腐蚀性能。该材料的致密性超过常规的许多涂料，漆膜不易破裂，侵蚀性介质不易穿透漆膜。被涂覆的表面不易被腐蚀。使用寿命超过过氯乙烯涂料及其它油性漆。3.2塔底砼结构中砌墙材料的选择 因原先墙体选用的是红砖材料，外边是用环氧玻璃钢做防护层。由于长期作用，玻璃钢损坏，使墙体粉化遭到损坏。虽然采用玻璃纲修补，都收不到很好的效果。原因是墙体内已经侵入硝铵粉尘，空气中湿度及温度的变化，使墙体内的粉尘变化，墙体膨胀。所以不好处理。经过筛选采用花岗岩砌块，进行重新砌筑。砌筑材料采用环氧胶泥。因为花岗岩有如下良好的性能： ①花岗岩石成份中含有耐腐蚀性强的SiO270%以上，在酸碱介质环境中具有良好的耐蚀稳定性。 ②具有良好的机械强度（抗压1000-1600Kg/cm2），吸水率低，耐腐蚀性好。 ③质地坚硬，抗渗性好。 ④能根据需要，制成的块材面积大，在砌筑中可减少接缝，缩小灰缝渗漏因素。3.3砼结构采用环氧玻璃钢的依据 环氧玻璃钢，因它的机械强度能达到或超过普通钢的水平。环氧树脂做为粘接剂具有抵抗稀酸、稀碱和一些化学介质作用的良好性能，还具有较高的机械强度、附着力和良好的耐磨性。由于耐候性不好。所以外壁采用氯磺化聚乙烯涂料做封闭层。3.4塔顶防雨层的选择 由于原塔顶采用橡胶卷材、沥青卷材等效果不理想。使用1年左右材料粘接处容易开胶。在冬季（零下30℃）材料出现低温脆化。使防雨层破损，出现渗漏现象，起不到 防雨作用。在塔顶屋面选用了RG屋面乳胶防水材料。该材料具有良好的延伸率、耐水、耐候性、粘结性。另外，该材料透气性特别好。因该材料所形成的涂层是憎水的，是一种透气性的防水层，其透气的气孔比水分子小，比水蒸汽大，所以外边的雨水进不去，屋顶内的潮气可以出去。克服了原先材料不透气及屋面与防雨层存在潮气的界面层。3.5塔内壁硝酸铵挂塔内壁的解决方法 为了解决该问题采用了氟碳漆。因为F的电负性很大，产生独特的极性，氟原子在整个分子外围形成静电保护层，排斥其它极性分子的接近，显示氟碳涂层不沾油污、低磨擦、斥水、斥油、电气绝缘等特殊表面性能。同时氟碳涂层超耐久候、耐大气腐蚀、酸碱盐腐蚀。4、防腐效果4.1塔体（内外壁）选用氯磺化聚乙烯涂料 该材料可以使用6年以上，比原先材料使用寿命提高3倍以上。5年后外观检查，涂层光滑平整、颜色一致、无针孔、气泡及剥落等缺陷。4.2塔底砼结构中花岗岩使用情况 采用花岗岩砖块，砌筑塔底墙面。现已使用7年多效果很好，没有发现任何腐蚀迹象。采用环氧胶泥做砂浆砌筑，灰缝强度很好，没有发现粉化现象。4.3砼结构采用环氧玻璃钢使用情况 对于梁、柱破损的采用环氧玻璃钢加强，外边氯磺化聚乙烯涂料封闭，现已使用6年以上。表面没有发现变形开裂的、鼓包、脱层现象。4.4塔顶防雨层的使用情况 经过3年多使用没有发现渗漏现象。经检查防雨层与屋面的粘接力很好。没有脱层的现象。但该材料现已有使用10年不渗漏的实例。4.5氟碳涂层的使用情况 通过3年多的使用，可以看出氟碳涂层表面没有硝铵粉尘，涂层光滑平整。5、施工5.1塔体选用氯磺化聚乙烯涂料施工 施工采用，底面处理--底漆两道—中间漆一道—面漆两道。 底面处理：彻底清除原漆膜龟裂、起层的的，对已粉化的砼表面用铁刷子进行清理。使表面没有污物及其它杂物。 涂刷防腐层：所施工的对象是混凝土表面，所以底漆、中间漆、面漆都是面漆材料。涂刷底漆时，处理好的表面，先涂刷一道底漆，如果在油性漆附着力好的表面刷涂，先试涂。看他们是否咬底，如果漆膜起反应，把原漆膜去掉，然后刷涂。依此涂刷中间漆面漆。每道漆固化时间间隔为6小时。为了避免施工过程中漏刷，每道相邻漆的颜色可以不同，但是要注意层与层之间的颜色要相近，以免渗色。施工中要注意，在水泥表面施工时，第一道底漆粘度要比面漆低一些，这样树脂较容易随稀释剂渗入毛细孔，把气体赶跑起到锚着作用。5.2塔底砼结构中花岗岩砌筑 采用花岗石砌块，选用400--600×100毫米（厚），用环氧胶泥做砂浆。在施工中为了降低成本，砌筑砂浆树脂可以少一些，勾缝的树脂比例大一些。5.3砼结构采用环氧玻璃钢施工 施工采用，底面处理—底漆一道—一道腻子—三层布的玻璃钢—两道面漆—三道封闭漆。底面处理：除掉混凝土表面破损的防腐层及粉化的混凝土表面，达到混凝土硬化层为止。表面的污油及其它的污物要彻底清除，保持表面干燥。底面处理完后，表面凹凸不平处用耐酸水泥进行找平。要求水泥砂浆层或混凝土基层，必须坚固、密实，不起砂、起层、蜂窝麻面等现象。底漆一道：当找平层干燥后，涂刷一道E44环氧树脂。 一道腻子：底漆固化24小时后，刮涂一道腻子，采用底漆加入一定比例石英粉做腻子。主要是处理表面凹坑不平处。 三层布的玻璃钢：腻子固化24小时后，表面不平处用砂纸打磨。然后做玻璃钢。可以采用连续粘贴的方法（3布4油）。做完后玻璃钢表面平整，没有皱褶。要求玻璃布为三无（无碱、无蜡、无捻），规格为经纬度12×12根/厘米或多或12×10根/厘米。 两道面漆：玻璃钢固化24小时后，涂刷两道环氧树脂面漆。每道漆固化时间间隔为24小时。 三道封闭层：玻璃钢固化4天后，涂刷三道氯磺化聚乙烯涂料，每道漆涂刷时间间隔不小于6小时。5.4塔顶防雨层的施工 主要方法为，底面处理—两道底漆--两层布的防雨层—两层面漆。 底面处理：要求外表面平整，没有较大的缝隙及凹凸面。清除表面的污物及粉化层。如果原防雨层已经破损，可拆除。然后用水泥找平表面。 两道底漆：底面处理完后，涂刷两道底料。将搅拌好的材料均匀的涂刷在要施工的表面上。待第一道固化后（手指轻压不粘手）。每道漆固化6小时。 两层布的防的防雨层：底漆固化后，做两层无纺布的防雨层。施工程序为，刷贴布涂料—贴20或40克长丝无纺布--贴布涂料--贴20或40克长丝无纺布--贴布涂料。要求布要铺平，不得有褶皱。若出现必须用剪刀将摺皱剪开铺平，相邻的两道布搭接为5厘米。每层布贴布时间间隔5小时。 两层面漆：当防雨层固化后，涂刷两层面漆，每道面漆固化4小时。 以上材料采用RG乳胶防腐防水涂料，施工后防雨层厚度为0.8毫米。5.5氟碳涂层施工 底面处理完后，即可在氯磺化聚乙烯涂料表面涂刷一层氟碳涂层。6、结论 通过几年的使用，有以下特点：6.1塔体采用氯磺化聚乙烯涂料 附着力好;耐酸碱盐气体好;涂层弹性、抗裂性好;耐化工大气老化及耐久性好，是一般涂料使用寿命的4倍以上;耐酸碱液体性腐蚀好。6.2墙体采用花岗岩代替红砖使用 采用花岗岩石块代替红砖使用7年多，效果很好。没有发现有损坏的现象，环氧胶泥勾缝没有脱落或粉化的。6.3砼框架采用玻璃钢加强 采用环氧玻璃钢复合层对混凝土结构加强防腐，使用5年效果很好。没有发现玻璃钢体开裂的，本身强度很好。增加了混凝土结构的强度，起到了防腐作用。6.4塔顶RG胶防雨层的使用 通过3年的使用，屋面不渗、不漏。防水涂料有较强的耐候性，该材料抗紫外线能力强，不易老化，低温柔度可达到零下30℃多。施工时不用加热，在常温下施工，表面有潮气下可以施工。符合下雨—防漏—维修的要求。不需要机械设备，可在人工条件下施工。可以比常规材料提高使用寿命3倍以上。6.5塔内壁氟碳涂层使用 通过使用3年，漆膜完好，没有损坏的现象。表面没有硝酸铵附在表面，没有刷该涂层的涂料，表面有硝酸铵挂在表面。 通过几年对硝铵造粒塔做了一些防腐工作，有一定的效果。但就在石油化工大气中使用的设备而言，腐蚀是无处不在，无处不有的。如同一防腐方法同一材料，在不同的使用环境下，所产生的效果是不一样的。在这种条件下挺好，但是换另一种条件可能失效。所以说，根据设备的使用的腐蚀情况，采用不同的防护方法，可以获得最佳的经济效益。
