尿素造粒塔安全隐患的整改

　　摘　要：简介838#尿素造粒塔腐蚀状况，分析腐蚀原因并制定维修方案，组织施工取得良好效果。

　　关键词：尿素造粒塔；腐蚀；方案；效果

　　1　简　述

　　淮化集团有限公司838#尿素造粒塔始建于1975年，直径12。 32m，总高52m，整体钢筋混凝土结构。基建时44。 98~50m标高挡雨墙及造粒间两侧挡墙系砖砌体填充，水泥砂浆抹面，塔顶盖为整体钢筋混凝土现浇板。 20世纪80年代中后期，砖砌体部分及顶盖反手出现大面积损坏，表现为：砖砌体砂浆抹面层、钢筋混凝土表面保护层部分脱落。在以后几年中虽经多次修复，涂刷聚氨酯、氯化橡胶等多种防腐涂料，均未达到根治效果。 90年代后期至今，该标高处塔体的腐蚀问题愈加严重，砖砌体内外砂浆面层大部分脱落，砖块酥松，不时从塔上掉落；混凝土梁、板钢筋裸露、锈蚀，强度严重不足，给生产运行、人员操作、周边设备及行人的安全带来极大的威胁， 2001年被列为公司重点安全隐患整改项目。

　　2　腐蚀原因分析

　　该标高处塔体原设计防腐结构为在水泥基层表面直接涂刷聚氨酯涂料。从材料耐蚀性看该涂料选材尚可，但从现场观察，当时浇注混凝土脱模后未进行抹面，局部存在蜂窝麻面，造成涂膜涂布厚度不均，漆膜薄；另外聚氨酯涂料在固化过程中产生二氧化碳从涂膜中逸出，使得漆膜中存在大量的微孔(以后几次维修中使用的氯化橡胶等涂料多为双组分，所含大量的非活性稀释剂在固化时析出，也同样造成漆膜中大量微孔存在)。当熔融尿素(138~140℃， 99。 7% )从喷头喷出造粒时，大量雾状细小的尿素颗粒、粉尘聚积混凝和砖砌体表面。尿素是中性盐，工业品略呈碱性，干燥状态下对混凝土不腐蚀；当空气相对湿度大于尿素的吸湿点时，尿素吸收空气中的水分而潮解形成尿液，通过漆膜的微孔，混凝土、水泥砂浆的毛细孔逐渐渗入到结构内部(混凝土为微孔隙材料，粘土砖孔隙率更大)。在自然干燥条件下，当渗入结构内部的尿液达到饱和时便迅速结晶膨胀，造成砖砌体结构的破坏，抹面层、砖块脱落。硅酸盐混凝土硬化后呈碱性，钢筋是不会受到腐蚀的。当混凝土受到尿素的结晶膨胀破坏后，混凝土的微孔结构就扩大成微裂纹，水、氧气和其他化学介质渗入，对钢筋造成锈蚀。铁锈的主要成分是fe3o4•nh2o，铁锈的体积为原金属体积的3~4倍，铁锈的膨胀对混凝土保护层有巨大的辐射压力，使得保护层从钢筋向外形成裂缝，顺筋腐蚀。为扩大腐蚀创造了条件，加速了腐蚀的进行。尿素的多次吸潮，多次结晶膨胀，晶体越长越长，破坏力也越来越强，使得混凝土粉化、脱落开裂。一旦尿液进入了混凝土或砖砌体结构中，结晶后极难清理，以往几次维修，无法从根本上解决问题，防腐蚀施工均未取得理想效果。

　　3　维修方案的确定

　　根据以上结构腐蚀破坏原因的分析，我们决定拆除44。 98~50m标高处的砖混结构，利用原有钢筋混凝土立柱植筋，浇注c30钢筋混凝土同下段相连，并浇注至原始标高；原顶盖、梁、柱等钢筋混凝土腐蚀部位，清理凿除，清洗干净，锈蚀钢筋更换并绑焊，用细石混凝土辅以增强剂填充恢复其原有结构；造粒间两侧挡墙砖砌体外壁，凿除腐蚀的水泥抹面层和酥松的砖体，清洗干净后用砂浆找平。顶盖反手、新浇注的塔体内侧、造粒间两侧挡墙外壁整体帖衬环氧呋喃玻璃钢两层(环氧呋喃树脂的耐温性可达140℃)，外罩环氧呋喃树脂两道。拆除更换挡雨板，打磨处理后，涂刷氯化橡胶涂料两底两面。由于该造粒塔维修部位位于44。 98~50m标高处，旧砖砌体拆除，新钢砼砌体浇注，玻璃钢防腐内衬帖衬，整体外壁防腐，整个项目的土建、防腐工程量及施工难度很大，加之该装置为公司在用设备，给予的施工时间非常有限。为确保工期和检修质量，公司机动部门于2004年下半年就进行了充分的维修准备工作，通过邀标方式从几家施工单位中认真比选，最终选择了具备专业施工资质，拥有丰富高空作业经验的单位作为本项目的施工单位。工程于2005年5月27日开工至2005年7月8日为止，完成土建和玻璃钢内衬防腐工程投入生产运营。 2005年8月17日至2005年8月29日，公司年度停车检修期间，完成塔体外壁防腐及造粒间内部修缮，工程质量达到预期要求。

　　4　工程安全、质量管理

　　(1)开工前，按工程管理程序认真审查了施工单位呈报的施工安全作业计划，现场安全管理制度，并现场检查安全防护措施的落实情况。

　　(2)开工前，组织公司安全技术部门、装置使用单位对施工人员进行“三级”安全教育。施工过程中，进行现场安全检查，督促施工单位安全工作落实到位。在6月下旬至7月上旬的高温天气中，在要求加快施工进度的同时，督促施工单位调整作业时间，避开高温时段，作好防暑降温工作，确保施工安全有序地进行，整个施工期间，未发生一起安全事故。

　　(3)按审核后的施工组织设计、施工方案认真核查施工单位的施工准备工作，严把工程开工关。

　　(4)认真进行进场材料、设备的核验工作。重点检验进场材料的质保书、合格证书，确保工程材料质量符合规范要求。

　　(5)加强现场施工质量的监督检查。甲方代表每天坚持1~2次的现场巡视，发现质量问题及时向施工单位指出并要求整改，力争把质量缺陷消灭在萌芽状态。对钢筋、模板等隐蔽工程按规范进行严格验收，质量合格后，方可允许进入下一道工序，对浇注、衬布等关键工序实施旁站监督。

　　(6)及时提出、审核批准双方根据实际情况提出的施工工艺、施工方法的变更，确保工程质量进度目标的实现。用机泵浇注混凝土替代人工浇注，一方面大大加快了工程进度，同时也提高了混凝土的密实性。用硫酸锌溶液清洗基层表面的碱性析出物，保证了防腐层与基体的有效粘接。帖衬玻璃钢施工中采用湿固化型固化剂t31，确保玻璃钢的充分固化，避免了与未充分干燥的混凝土表面沾合不良的弊病。

　　5　结　语

　　由于准备充分、方法得力、组织有序，公司生产部门的支持，施工单位的通力配合，这项困绕公司十余年的安全隐患整改难题终于得到妥善解决，主体工程较原计划提前完成，确保了生产的需要，同时也为我们今后生产安全管理积累了宝贵的经验。