К вопросу о температурно-влажностном режиме ограждающих конструкций, подверженных солевой форме физической коррозии

К вопросу о температурно-влажностном режиме ограждающих конструкций,  подверженных солевой форме физической коррозии

(На примере главного корпуса обогатительной фабрики калийного комбината)

1. Как показали многочисленные натурные исследования на предприятиях, вырабатывающих минеральные удобрения, конструкции наружных стен многих цехов находятся в неудовлетворительном состоянии. Внутренняя и наружная поверхности стен носят следы коррозии. Материал стен засолен. В частности, в стенах сушильного отделения в главном корпусе обогатительной фабрики Соликамского калийного комбината, эксплуатируемого с 1935 года, содержится 12-15% хлористых солей (на сухой вес). Влажность материалов в наружных стенах в теплый период года (июнь-июль) значительно превышает максимальную местную влажность в зоне конденсации, нормируемую СНИП П-А. 7-62. В результате ограждающие конструкции теряют свои теплозащитные свойства, снижается прочность материала, что в конечном итоге приводит к авариям.

2. Помещения основных производственных зданий по общепринятой классификации в зависимости от относительной влажности воздуха можно отнести к нормальным или даже сухим. Только на старых предприятиях, таких как Соликамский или

Калушский калийные комбинаты на некоторых участках влажность воздуха превышает 60%, достигая иногда в холодный период года 90-95%. В то же время в воздухе присутствует аэрозоль хлористых солей натрия, калия и магния. В зависимости от продукции, выпускаемой предприятием, в воздухе производственных помещений всегда присутствует некоторое количество тех или иных солей.

3. Упругость насыщенных паров воды над кристаллами хлористых солей значительно ниже упругости паров над поверхностью чистой воды при той же температуре. Для хлористого натрия гигроскопическая точка составляет 75%, для хлористого калия — 85%, для хлористого магния — 33% при 20°. Упругость насыщенных паров воды над смесью солей ниже, чем над каждой составляющей отдельно. В результате гигроскопичности солей аэрозоль, осаждаясь на ограждающие конструкции, поглощает влагу из воздуха, образуя насыщенные растворы, которые проникают в толщу стен.

При разности температуры между внутренним воздухом и поверхностью стены 5° в присутствии хлористого натрия конденсат на стенах выпадает при относительной влажности внутреннего воздуха 55%, в присутствии хлористого калия -60%.

4. В некоторых помещениях обогатительных фабрик в холодный период года за счет принудительной приточно-вытяжной вентиляции обеспечивается температурно-влажностный режим, предохраняющий ограждающие конструкции от конденсации влаги в результате гигроскопичности солей. Однако в теплый период года, в результате аэрации помещений через открытые проемы, температурно-влажностный режим в помещениях часто оказывается неблагоприятным с точки зрения гигроскопичности аэрозоля.

5. Насыщенный раствор солей, образующийся на поверхности ограждающих конструкций, за счет капиллярных сил подсасывается во внутренние слои конструкции. При благоприятных условиях влага испаряется, но соль остается в порах материала. Это приводит к тому, что за счет гигроскопичности солей расширяется зона конденсации влаги на стенах в холодный период года. Таким образом теплофизические характеристики ограждения снижаются, что было отмечено на Березниковском калийном комбинате.

При кристаллизации солей в теплый период года в порах материала ограждающих конструкций развиваются кристаллизационные давления, превышающие предел прочности материала на растяжение. Кроме того, за счет различной концентрации солей в порах может развиваться осмотическое давление, также приводящее к разрушению материала стен. Теоретически осмотическое давление насыщенных растворов составляет для хлористого натрия 383 атм, для хлористого калия -218 атм для хлористого магния — 1500 атм. Практически в капиллярно-пористых материалах осмотическое давление в десятки раз меньше, однако, достаточно для того, чтобы разорвать стенки пор.

В холодный период года соли образуют кристаллогидраты с увеличением объема (на 130% для хлористого натрия).

Все это снижает механическую прочность материала, увеличивает пористость, что в конечном итоге способствует дальнейшему ухудшению эксплуатационных свойств ограждений.

6. В целях повышения долговечности и эксплуатационных свойств ограждающих конструкций, подверженных солевой форме физической коррозии, необходимо вести расчет и проектирование с учетом физико-химических свойств аэрозолей, присутствующих в воздухе производственных помещений.

Вентиляция должна обеспечивать температурно-влажностный режим в производственных помещениях, предупреждающий конденсацию влаги на строительных конструкциях за счет гигроскопичности солей как зимой, так и летом.

7. Необходимо дополнить СНИП П-В. 6-62 п. 1. 12 примечанием, указывающим, что при наличии в воздухе производственных помещений аэрозолей гигроскопических солей, влажностный режим внутренних помещений следует принимать в зависимости от физико-химических свойств аэрозоля.

8. В помещениях, при наличии в воздухе аэрозолей гидроскопических солей, следует нормировать величину температурного перепада в зависимости от давления насыщенных паров воды над кристаллами солей, то есть определяется как гигроскопическая точка росы над кристаллом соли- Эту поправку следует внести в СНИП П-А. 7-62. Эта поправка не означает, что следует повышать R°Tp, но будет служить указанием для принятия более надежных мер защиты стены от увлажнения.

9. Должны быть пересмотрены указания СНИП П-А. 7-62.

В расчетных формулах вместо Ел рекомендуется ввести Е0г, то есть максимальную упругость водяного пара в плоскости возможной конденсации в мм ртут. ст. над кристаллами гигроскопичных солей. Это потребует более жесткой паро-изоляции ограждающих конструкций, подверженных солевой форме физической коррозии.

Читайте так же:

Комментарии запрещены.