какая среда считается высокоагрессивной

Какая среда считается высокоагрессивной

В соответствии со СНиП П-28-73 все среды по степени воздействия на конструкции подразделяются на неагрессивные, слабо-, средне- и сильноагрессивные.

Степень агрессивного воздействия на неметаллические конструкции определяется по СНиП П-28-73 в зависимости от материала, из которого изготовлены конструкции, вида и концентрации агрессивных газов, которые разделены по степени агрессивности на группы, и относительной влажности воздуха (СНиП И-А. 7-71), подразделяемой на сухую, нормальную и влажную.

Степень агрессивного воздействия газовой среды на металлические конструкции определяется отдельно для конструктивных элементов, находящихся внутри отапливаемых и неотапливаемых зданий,

Таблица 1 Группы агрессивных газов в зависимости от их вида и концентрации (СНиП И-28-73)

под навесами и на открытом воздухе. При этом также учитывается группа агрессивности газов и относительная влажность воздуха (в процентах).

В соответствии со СНиП степень агрессивного воздействия водной среды на бетон определяется в интервале температур от 0° до +40° С. Коррозия I вида определяется бикарбонатной щелочностью в мг/экв/л или в градусах для бетонов различной структуры в условиях эксплуатации безнапорных и напорных сооружений. Безнапорные сооружения, находящиеся в насыщенных водой грунтах и в открытых водоемах, по условиям эксплуатации отличаются от сооружений, находящихся в насыщенных водой слабофильтрующих грунтах с коэффициентом фильтрации менее 0,1 м/’сутки, поэтому степень агрессивного воздействия воды определяется отдельно для каждого из грунтов с различной степенью фильтрации.

При коррозии II вида показателем агрессивности среды служат водородный показатель рН, содержание свободной углекислоты, магнезиальных солей, наличие едких щелочей, а также условия эксплуатации и плотность бетона. Агрессивность водной среды, вызывающей коррозию бетона и железобетона III вида, зависит от плотности бетона, минералогического состава цемента, на котором изготовлен бетон, условий эксплуатации сооружения и характеризуется содержанием сульфатов. Степень агрессивного воздействия среды на бетон должна определяться отдельно для бетонов, изготовленных на различных видах цемента.

Таблица 2
Степень агрессивного воздействия сред на металлические конструкции

Оценка степени агрессивного воздействия твердых средна конструкции определяется стойкостью материала, характеристикой твердой среды и относительной влажностью воздуха. Характеристикой агрессивных твердых сред является их растворимость и гигроскопичность. В соответствии со СНиП 11-28-73 малорастворимыми солями считаются соли с растворимостью менее 2 г/л. К малогигроскопичным солям относятся те, которые имеют при температуре +20° С равновесную относительную влажность 60% и более, а к гигроскопичным- менее 60%. При одновременном развитии коррозионных процессов, различных по своему характеру, например при совместном воздействии на бетон водных растворов солей и мороза (рис. 2) или попеременном их воздействии, степень агрессивности среды определяется экспериментом в натурных условиях, т.е.определяется снижение прочности и изменение внешнего вида образцов, находившихся в исследуемой среде в течение года. Неагрессивной в этом случае считается среда, которая не вызывает снижения прочности материала и не способствует появлению внешней коррозии.

Слабоагрессивная среда вызывает снижение прочности материала не более чем на 5% и слабое поверхностное разрушение материала.

Среднеагрессивной считается среда, снижающая прочность бетона в зоне коррозии на 5-20% и вызывающая повреждение углов или образование волосяных трещин. Сильноагрессивная среда вызывает снижение прочности материала более чем на 20% с ярко выраженным разрушением материала.

Источник

Скорость коррозии и классификация агрессивных сред

Скорость коррозии металлов и металлических покрытий в атмосферных условиях определяется комплексным воздействием ряда факторов: наличием на поверхности фазовых и адсорбционных пленок влаги, загрязненностью воздуха коррозионноагрессивными веществами, изменением температуры воздуха и металла, образованием продуктов коррозии и др.

Оценка и расчет скорости коррозии должны основываться на учете продолжительности и материальном коррозионном эффекте действия на металл наиболее агрессивных факторов.

В зависимости от факторов, влияющих на скорость коррозии, целесообразно следующее подразделение условий эксплуатации металлов, подвергаемых атмосферной коррозии:

1. Закрытые помещения с внутренними источниками тепла и влаги (отапливаемые помещения);
2. Закрытые помещения без внутренних источников тепла и влаги (неотапливаемые помещения);
3. Открытая атмосфера.

По степени воздействия на металлы коррозионные среды целесообразно разделить на неагрессивные, слабоагрессивные, среднеагрессивные и сильноагрессивные.

Для определения степени агрессивности cреды при атмосферной коррозии необходимо учитывать условия эксплуатации металлических конструкций зданий и сооружений. Степень агрессивности среды по отношению к конструкциям внутри отапливаемых и неотапливаемых зданий, зданий без стен и постоянно аэрируемых зданий определяется возможностью конденсации влаги, а также температурно-влажностным режимом и концентрацией газов и пыли внутри здания. Степень агрессивности среды по отношению к конструкциям на открытом воздухе, не защищенным от непосредственного попадания атмосферных осадков, определяется климатической зоной и концентрацией газов и пыли в воздухе. С учетом влияния метеорологических факторов и агрессивности газов разработана классификация степени агрессивности сред по отношению к строительным металлическим конструкциям, которые представлены в таблице 1.

Таким образом, защита металлических конструкций от коррозии определяется агрессивностью условий их эксплуатациию. Наиболее надежными защитными системами металлических конструкций являются алюминиевые и цинковые покрытия.

Наиболее широкое распространение в промышленности получили методы защиты металлических конструкций с помощью лакокрасочных покрытий и полимерных пленок. В металлостроительстве широко применяется низколегированная сталь, не требующая дополнительных методов защиты.

Степень коррозионного воздействия среды

Таблица 1
Относительная влажность внутри помещений,% и характеристика климатической зоны (в скобках)
Группа агрессивных газов
Степень агрессивности среды в зависимости от условий эксплуатации конструкций

на открытом воздухе
в условиях периодичес-кой конденсации влаги
без конденсации влаги

Источник

Лако-красочные материалы — производство

Технологии и оборудование для изготовления красок, ЛКМ

АГРЕССИВНЫЕ СВОЙСТВА СРЕД, ВСТРЕЧАЮЩИХСЯ. ПРИ ДОБЫЧЕ НЕФТИ И ГАЗА

Агрессивные свойства сред при добыче нефти обусловлены на­личием в них большого количества минерализованной воды, а так­же сероводорода и двуокиси углерода. Особенно страдает от кор­розии оборудование старых месторождений, в которых с целью увеличения добычи нефти в пласт закачивают высокоминерализо­ванную, а иногда и морскую воду, а также применяют кислотную обработку. Закачивание такой воды в пласт создает благоприят­ные условия для протекания микробиологических процессов, спо­собствующих жизнедеятельности восстанавливающих сульфат бак­терий и появлению в системе сероводорода.

Содержание сероводорода в продуктах старых скважин из года в год растет. Если учесть, что во многих нефтяных скважинах со­отношение между пластовой водой и нефтью может возрасти до 100: 1, а содержание сероводорода достигнуть 300—600 мг/л, ста­новится ясным, с какими коррозионно-активным средами при­ходится иметь дело в нефтяной промышленности. Пластовая вода и нефть образуют часто стойкие эмульсии, которые из-за неравно­мерного подвода коррозионно-активного электролита (пластовой воды) к поверхности металла способствуют развитию местной кор­розии.

Нефть сама по себе, как правило, «е обладает агрессивными свойствами, бо­лее того, она часто ингибирует процесс коррозии, образуя тонкие пленки на по-

верхности труб. Однако при больших скоростях движения смеси воды с нефтью ( > 2 м/с) такие пленки смываются. Их защитные свойства можно повысить, если вводить в систему поверхностно-активные вещества, увеличивающие смачи­вание металла нефтью.

Не менее серьезные коррозионные проблемы возникают и в тех­нологических процессах по переработке нефти. Хотя при первич­ной подготовке нефти применяются меры к глубокому ее обессоли­ванию и обезвоживанию, вода и хлориды все же попадают в нефть. При дальнейшей переработке нефти вследствие гидролиза хлори­дов магния и кальция, попадающих в нефть из пластовой воды, в системе появляется хлористый водород, отличающийся сильными агрессивными свойствами.

Другим источником хлористого водорода в системе, по данным Лялина [182], являются имеющиеся в некоторых нефтях органиче­ские соединения хлора. Поэтому снижение содержания неорганиче­ских хлоридов в перерабатываемых нефтях до 20—30 мг/л не ис­ключает агрессивность при последующем нагреве. Серьезные трудности возникают и при защите теплообменной аппаратуры в установках термического крекинга, трубопроводах по перекачке нефти и в особенности воды, нагнетаемой в пласт.

Очень серьезные и трудные для решения проблемы возникают и в газовой промышленности при добыче газа, подготовке его к транспортировке и переработке. Особую остроту эта проблема при­обрела за последние годы в связи с открытием в Средней Азии, Оренбургской области и других районах газовых месторождений, в газе которых высокая концентрация сероводорода и двуокиси углерода, что можно видеть из табл. 9,1 [183].

Такой газ является исключительно агрессивным, вызывающим сильную коррозию оборудования газовых месторождений, а также аппаратуры сероочистки и подготовки его к транспортировке и т. д. Транспортировка газа с повышенным содержанием сероводорода по трубопроводам приводит к коррозионному растрескиванию тру­бопроводов. Такой газ следует предварительно освобождать от сероводорода и воды.

Другим коррозионно-активным агентом при добыче природных газов является двуокись углерода, встречающаяся в некоторых га­зовых месторождениях. Двуокись углерода, растворяясь в конден­сирующейся на поверхности трубопроводов и оборудования воде,

Таблица 9,1- Химический состав газа месторождений Средней Азии

а также конденсате, содержащем низкомолекулярные кислоты, вы­зывает сильную коррозию.

Углекислотная коррозия характеризуется обычно язвенными разрушениями, а сероводородная — охрупчиванием металла и кор­розионным растрескиванием. Сама по себе сероводородная корро­зия, с нашей точки зрения, не представляла бы серьезной опасно­сти (сероводород увеличивает коррозию в 2—8 раз), если бы она не сопровождалась охрупчиванием металла.

Установить в настоящее время предельно допустимое содержа­ние сероводорода в газе с позиций коррозионной опасности еще нельзя из-за отсутствия достаточного числа экспериментальных данных. Что же касается углекислого газа, то согласно [166] кор­розионно-опасными считаются газы, в которых парциальное дав­ление С02 превышает 2 МПа, коррозионно-неактивными — в кото­рых парциальное давление С02 ниже 5-Ю4 Па. Когда парциальное давление С02 находится между 5 и 2-Ю4 Па, считают, что корро­зия может возникнуть. Степень воздействия двуокиси углерода зависит от минерального состава воды, а также наличия низко­молекулярных кислот, в присутствии которых коррозия наступает при меньшем давлении двуокиси углерода. О составе водных кон­денсатов некоторых месторождений Краснодарского края можно судить по данным табл. 9,2 [184]. Как видно, суммарное содержа­ние агрессивных компонентов превышает 200 мг/л, а среда явля­ется слабокислой, при которой и наблюдается рост коррозии.

От коррозии сильно страдают также нефтехранилища, храни­лища топлив, баки летательных аппаратов. Наиболее сильная коррозия наблюдается в нижней части хранилища или бака горю­чего, вследствие попадания в систему воды. Глубокие коррозион­ные поражения наблюдаются на границе раздела двух несмеши­вающихся фаз электролит — углеводород. Сильной коррозии под­вергается также верхняя часть хранилища в поясах так называе­мой воздушной подушки. В этой части хранилища коррозия проте­кает в тонкой пленке электролита, конденсирующейся на поверх­ности металла в результате температурных перепадов.

В баках для горючего у летательных аппаратов коррозия воз­никает в результате конденсации влаги на стенах баков при их охлаждении и постепенного стекания воды в нижнюю часть. Иног­да воду и соли вносят с недостаточно обезвоженным топливом. Из

Таблица 9,2. Состав водных конденсатов газовых месторождений

Таблица 9,3. Содержание воды и сероводорода в некоторых нефтяных скважинах

баков часто сливают по нескольку литров электролита. Разруше­ние бензобаков автомобилей в результате накопления в нижней части воды хорошо знакомо автомобилистам.

В рамках данной монографии, к сожалению, невозможно рас­смотреть все коррозионные проблемы, с которыми встречаются в нефтяной и газовой промышленности. Мы коснемся лишь тех во­просов, которые имеют непосредственное отношение к проблеме ингибирования. При этом рассмотрим механизм коррозии в двух несмешивающихся жидкостях электролит — углеводород, корро­зию в эмульсионных системах углеводород — электролит, а также механизм сероводородной и углекислотной коррозии и методы инги­бирования подобных систем.

Интересные данные о коррозионной активности сред в нефтя­ных скважинах собрала Аракелова [185]. По ее данным (табл. 9,3) большинство старых скважин сильно обводнено и со­держит относительно большую концентрацию сероводорода в воде. Такая агрессивная среда естественно должна вызывать сильную коррозию оборудования, что и наблюдается на практике.

Из-за коррозионной усталости часто наблюдаются обрывы глу- биннонасооных штанг, сквозной коррозии подвергаются насосно­компрессорные трубы, выходят из строя насосы, разрушаются штанговые муфты (табл. 9,4).

Таблица 9,4. Срок службы оборудования в некоторых нефтяных

Число ремонтов В ГОД

Средний срок службы обору­дования, мес.

Межремонтный период, сут.

Таблица 9,5. Срок службы оборудования в некоторых нефтяных скважинах [186]

Число обследованных скважин

Число ремонтов скважин в год по причинам

ная, не содержащая H2S Сероводородная

Не менее поучительные данные приведены в работе Негреева [186] (табл. 9,5).

Коррозионные поражения зависят от содержания воды, серово­дорода, а также их соотношения. Чем больше в скважине нефти, тем меньше коррозии. В сильно обводненных скважинах примене­ние ингибиторов коррозии может оказаться очень полезным, что видно из опыта применения на некоторых скважинах катапина, И-1-В и ИКНХП [186]. Ингибиторы подавались в скважину путем непрерывной и периодической закачки, а также закачки в приза­бойную зону скважин. Ингибирующий эффект был довольно высок, обрывы штанг и коррозионные разрушения труб уменьшились в среднем в 2 раза (табл. 9,6).

Можно надеяться, что при испытании ингибиторов на новом оборудовании ингибирующий эффект будет еще более высоким. На это указывают, в частности, высокие защитные свойства, обнару-

Таблица 9,6. Влияние ингибиторов на продолжительность работы подземного оборудования нефтяных скважин [186]

Число обрывов штанг за 1 месяц

Числ ремонтов из-за коррозии труб

Межремонтный период, сут.

женные этими же ингибиторами на образцах свидетелей, которые были помещены в скважины (табл. 9,7).

Как видно, защитный эффект в большинстве скважин достигал 90%, что соответствует 10—15-кратному уменьшению коррозии.

§ 2. УГЛЕКИСЛОТНАЯ КОРРОЗИЯ

Двуокись углерода обычно заметно усиливает коррозию стали, что видно из данных, приведенных ниже:

0,290 4,6

Механизм действия двуокиси углерода еще не совсем ясен. Обычно его связывают с подкислением среды. Однако разрушения, наблюдающиеся в промысловых условиях, намного превосходят те значения, которые следует ожидать, исходя из одного эффекта подкисления.

Скорость коррозии стали на некоторых месторождениях Крас­нодарского края в начальный период их эксплуатации достигала

В связи с этим нельзя не вспомнить гипотезу, высказанную Лу­невым [187], о возможности участия двуокиси углерода в процессе катодной деполяризации с восстановлением двуокиси углерода до метана. Справедливость этой гипотезы недавно была доказана для рассолов Фокиным с сотр.

Не исключено, что при высоких давлениях и температурах дву­окись углерода выступает в качестве катодного деполяризатора, усиливая этим коррозию. Кроме того, имеют значения и конструк­тивные особенности аппаратуры: при неудачном конструировании (щели, зазоры, застойные места) коррозия усиливается. Опреде­ленное значение имеют в связи с большими скоростями движения

газового потока и эрозионные разрушения. Всеми этими фактора­ми объясняют, почему в реальных условиях в начальный период эксплуатации газоконденсатных месторождений, содержащих дву­окись углерода, наблюдались катастрофические разрушения про­мыслового оборудования. Об агрессивных свойствах электролитов газоконденсатных месторождений, содержащих двуокись углерода, можно судить по данным, которые сообщают Кузнецов, Кутовая, Легезин, Обухова и др. [184—190]. Углекислотная коррозия сопро­вождалась эрозионными разрушениями, вызванными большими скоростями движения газожидкого потока. Сильно корродируют те элементы оборудования, где скапливается вода. Исследование [188] опытных образцов стали марки Д, установленных в устье газоконденсатных и газовых скважин показало, что при скоростях потока 7—25 м/с, температурах 60—100 °С и содержании в жидкой фазе 20% (об.) углеводородного конденсата скорость коррозии стали в жидкой фазе сильно возрастает по мере повышения пар­циального давления двуокиси углерода и достигает 3,6 мм/год при Рсо2 =0,3 МПа. При дальнейшем увеличении парциального давле­ния С02 скорость коррозии продолжает расти, однако не в такой сильной степени (при 1,2 МПа — 5,7 мм/год).

Скорости коррозии различных видов арматуры на Некрасов­ском и Березовском месторождениях составляли от 1 до 5,8 мм/год [188].

С увеличением скорости движения потока в скважине от 2 до 8—10 м/с скорость коррозии возрастает в 1,5—2 раза. Затем на­блюдается небольшой спад и дальнейшее увеличение скорости коррозии при больших скоростях потока >20 м/с. Чем выше пар­циальное давление С02, тем при меньшей скорости ‘Потока наблю­дается максимальная коррозия. С уменьшением парциального дав­ления С02 максимальные значения скорости коррозии наблюдают­ся при больших скоростях потока. По мере обводнения углеводо­родного конденсата скорость коррозии возрастает. Заметные раз­рушения начинаются уже при содержании 20% воды. Из пластовых вод, встречающихся в месторождениях Северного Кавказа, наибо­лее агрессивными являются хлоридкальциевые, насыщенные дву­окисью углерода. Менее агрессивными являются натрийгидрокар­бонатные.

Сильная коррозия насосно-компрессорных труб некоторых ме­сторождений была связана с поступлением в скважины большого объема высокоминерализованных пластовых вод кислого харак­тера.

По данным Обуховой [189], существенное влияние на угле­кислотную коррозию подземного оборудования газоконденсатных месторождений оказывают низкомолекулярные карбоновые кисло­ты — муравьиная, уксусная, нропионовая, масляная, концентрация которых в конденсационных водах может достигать 500 мг/л (от 50 до 90% составляет уксусная кислота). Высокие температуры (80—90 °С) и низкие значения pH (3—5) способствуют развитию сильной коррозии. Уже небольшого количества уксусной кислоты (15—20 мг/л) достаточно, чтобы углекислотная коррозия увеличи­лась в 1,5—2 раза.

О концентрациях карбоновых кислот, парциальном давлении двуокиси углерода, температуре и скоростях коррозии в газокон­денсатных скважинах можно судить по данным, представленным в табл. 9,8.

К счастью, углекислотная коррозия не сопровождается водо­родным охрупчиванием (двуокись углерода в отличие от сероводо­рода не замедляет процесс молизации водорода), поэтому прихо­дится думать лишь об уменьшении общей или локальной коррозии. Анализ показывает, что основным коррозионно-активным агентом является двуокись углерода. Карбоновые кислоты, хотя и усили­вают коррозию, однако не так сильно, как можно было ожидать, исходя из чисто лабораторных экспериментов. В реальных газокон­денсатах, по-видимому, содержатся азотистые соединения, которые обладают, как было выше показано, ингибирующими свойствами.

Таблица 9,8. Скорости коррозии, парциальные давления углекислого газа, температуры и содержание карбоновых кислот в некоторых скважинах

Источник

АГРЕССИВНЫЕ СРЕДЫ ВНУТРИ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ

Температура и влажность. Отапливаемые здания имеют свой внутренний микроклимат, определяемый технологическими и санитарно-гигиеническими требо­ваниями. За счет искусственно поддерживаемой тем­пературы и относительной влажности, изоляции от влияний йаружной атмосферы, основные параметры, определяющие степень агрессивности (температура, влажность, состав воздуха внутри помещения), до­вольно стабильны. В холодное время года они мало зависят от атмосферных изменений. (Рис. 1.10)

Наружные ограждения (стены, покрытия, остек­ления), которые находятся в условиях двойного воз­действия: атмосферы и внутреннего микроклимата, работают в более сложных условиях, (см. главу 9)

По влажностному режиму отапливаемые здания и сооружения подразделяются на четыре категории, (табл. 1.7)

Кроме устойчивых параметров температуры и влажности внутри цехов нормируются и контролиру­ются предельные значения газовых и твердых сред,

60 до 75 >50 до 60 > 40 до 50 Влажный >75 >60 до 75 >50 до 60 Мокрый — >75 >60 » title=»АГРЕССИВНЫЕ СРЕДЫ ВНУТРИ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ» align=»left» width=»332″ height=»161″ style=»margin-top:23px;margin-bottom:0px»/>

скорость воздухообмена, что и обеспечивает микро­климат помещений в тех зонах, где постоянно нахо­дится обслуживающий персонал, т. е. в рабочих зо­нах.

Как правило это пространство—до двух метров над уровнем пола.

Вне пределов рабочей зоны температурно-влаж­ностные и газовые параметры не нормируются. Поэ­тому в местах эксплуатации ферм’, плит покрытий, фонарных зонах, состав атмосферы и значения влаж­ности воздуха и соответственно степень агрессивнос­ти могут отличаться.

Недооценка этих особенностей нередко является причиной значительного сокращения срока службы зданий и сооружений.

Устойчивые режимы влажности и температуры характеризуются для отапливаемых промышленных зданий в зимний период при стационарном технологи­ческом процессе и обеспечении герметизации поме­щений. Открытые дверные проемы, выбитые стекла, сквозные швы в стеновых панелях нарушают тем­пературно-влажностный режим.

Летом, при отключении отопления и разгермети­зации помещений, влияние атмосферной влажности сказывается заметнее. Для этого периода, если нет избыточных тепловыделений в помещениях и отсутст­
вует кондиционирование, относительную влажность можно ориентировочно принимать по средней влаж­ности наружного воздуха.

Тогда среднегодовая влажность в помещениях:

365
где (рот—влажность воздуха в рабочей зоне помеще-
ний в отапливаемый период года

Фнар — влажность наружного воздуха в период го­да, когда не работает отопление.

Ті и Т2 — продолжительность соответственно ота­пливаемого и неотапливаемого перио­да.

В зависимости от климатического района страны Т может быть>200 дней.

К—коэффициент, учитывающий повышение (или понижение) влажности в зоне строительных конструкций по отношению к рабочей зоне (определяется на основании обследований).

Изменение влажностного режима в помещениях для теплого периода года санитарными нормами как правило не нормируется (за исключением зоны с осо­бо жарким климатом). Проектировщиками обычно принимаются одинаковые сантехнические параметры внутренней среды как летом, так и зимой. Эти пара­метры в свою очередь рассчитываются лишь примени­тельно к отапливаемому периоду года. Недоучет этих явлений может быть причиной занижения влажности воздуха и соответственно степени агрессивного воз­действия среды.

Если имеются тепловыделения, то для таких про­изводств характерны низкая относительная влаж­ность воздуха (при отсутствии избыточных влаговыде — лений) и как следствие—незначительная скорость коррозионных процессов. Наличие тепловыделений, в том числе лучистого тепла, может привести к допол­нительному нагреву строительных элементов и сни­жению их долговечности. Например, железобетон при нагреве выше 200° С теряет свободную влагу и может наступить дегидратация его составляющих со сниже­нием прочности.

Для предварительно напряженных элементов

опасность нагрева может проявиться в релакса­ции натяжения арматуры, поэтому температура по­верхности предварительно напряженных конструкций не должна превышать 80° С.

Для железобетонных конструкций «высушенных» при низкой относительной влажности в случае нали­чия агрессивных сред особенно опасны увлажнения фазовой влагой в виде технологических проливов или протечек кровли (при нарушении гидроизоляции). Су­хой бетон начинает активно впитывать жидкость, ко­торая вместе с растворенными агрессивными продук­тами проникает в глубину за счет капиллярного под­соса и термомассопереноса. В 2 — 3 см от поверхнос­ти (под защитным слоем) происходит активная кор­розия арматуры, скорость которой резко возрастает при повышенных температурах. Поэтому для цехов с повышенными теплоизбытками и агрессивной средой (литейные, термические, электролизные, сушильные и др.) первостепенное значение имеют долговечность и герметичность кровельных покрытий и перекрытий (см. главу 5).

Агрессивные газы попадают в атмосферу цеха из технологического оборудования или трубопроводов, а также при испарении жидких сред.

Содержание газов в рабочей зоне не должно превышать нормируемых значений ПДК, поэтому эти величины являются часто основными количественны­ми показателями, по которым ориентируются при оценке химического состава воздуха. В цехах, где имеются выделения агрессивных газов, должен вы­полняться систематический отбор проб с записью ре­зультатов анализа.

В эксплуатационных условиях содержание газов может значительно превышать ПДК, например, при авариях, нарушении технологических регламентов, износе оборудования. Если при этом не предусмат­ривается аварийная вентиляция, снижение концен­трации происходит за довольно длительный период времени (зависящий от эффективности воздухообме­на. В течение этого времени степень агрессивного воздействия среды значительно возрастает. (рис. 1.11)

Повышение концентрации хлора в период аварии (ра­бочая зона).

Для строительных конструкций опасны аварий­ные выделения газов, способных быстро реагировать с влагой: С12, хлористый водород, S03 и др.

Распределение агрессивных газов по объему по­мещений после их выделения из оборудования зави­сит от направлений конвективных воздушных потоков, характера аэрации, этажности, степени герметизации ограждений и т. д.

На рис. 1.12 показано, как отличается содержа­ние хлора (цех электролиза) по высоте и ширине в различных точках цеха при одновременных замерах. Их этих данных видно, что под покрытием, где рас­положены наиболее нагруженные и большепролет­ные конструкции, рабочее (не аварийное) содержание газа было выше, чем на уровне перекрытий в 1,5—2 раза.

Колебания могут быть и более значительны — все зависит от характера воздухообмена, системы вен­тиляции, наличия аэрационных фонарей, местных от­сосов, герметизации оборудования и помещений.

Для приведенного примера характерно, что выде­ляющийся в атмосферу электролизного цеха хлор, несмотря на то что он в 2,5 раза тяжелее воздуха, не опускается на уровень первого этажа, даже при от­сутствии сплошного перекрытия (оборудование уста­новлено на ригели). Вместе с теплым воздухом хлор выносится из фонарей в атмосферу, что вызвано зна­чительными тепловыми потоками вокруг электролиз­ного оборудования, имеющего значительные теплоиз — бытки.

Конструкции, которые контактируют с воздухом цеха и одновременно могут подвергаться атмосфер­ным осадкам, эксплуатируются в наиболее тяжелых коррозионных условиях: ограждения фонарей, плиты покрытий, металлические переплеты. В таких зонах скорость коррозии металлических элементов (по сравнению с коррозией внутри цеха) может возрас­тать в сотни раз.

Агрессивные газы в цех попадают не только при дефектах или неплотностях оборудования или трубо­проводов, работающих под давлением. Сооружения, работающие под разряжением, с содержанием газов на несколько порядков выше чем ПДК, также могут быть источником повышенных газовыделений. Нали­чие неплотностей (при огромной разнице в концен­трациях по сравнению с окружающим воздухом) вы­зывают молекулярную диффузию газов, которая мо­жет быть ускорена турбулентными потоками воздуха вокруг такого сооружения. При этом концентрация газа в атмосфере цеха резко возрастает.

Данные по составу агрессивных газов и влажнос­ти воздуха (на основании которых проектируется за­щита вновь строящегося здания или сооружения) по­лучают от специалистов, разрабатывающих техноло­гическую часть проекта, и специалистов по вентиля­ции. Соответственно от первых можно выяснить ха­рактер процесса, состав агрессивных сред, их наиме­нование. От специалистов по вентиляции — количест­венное значение вредностей в рабочей зоне при ис­правно работающей системе вентиляции и аэрации.

На действующих предприятиях эти характеристи­ки могут значительно отличаться, поэтому наиболее достоверными являются данные, полученные в ре­зультате специально проведенных обследований.

Жидкие агрессивные среды являются наиболее опасными для строительных конструкций. В производ­ственных зданиях они попадают на стены, полы, ко­лонны и др. элементы из оборудования при гидросмы­ве. Особенностью жидких сред является огромное разнообразие их как по составу, так и по степени

Источник