CN116128383B - 一种厂房防腐蚀管理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种厂房防腐蚀管理方法，其包括以下步骤：根据厂房的建设图纸获取厂房内裸露的钢结构位置，将易受腐的蚀钢结构位置进行分类；采集钢结构的腐蚀数据，建立腐蚀管理数据组；根据腐蚀管理数据组计算钢结构的腐蚀面积和腐蚀厚度；根据腐蚀面积和腐蚀厚度对不同位置的钢结构腐蚀状态进行评估，提出防腐管理办法；结合腐蚀监控摄像头拍摄腐蚀图片，对腐蚀严重的钢结构的寿命进行综合评估。本方案用于对厂房内的钢结构进行综合管理，有效增加了钢结构的稳定性和寿命，确保厂房的安全与稳定。通过对不同环境下的钢结构进行合理的防腐管理，能有效提高厂房内钢结构防腐工作的效率。

Description

一种厂房防腐蚀管理方法
技术领域
本发明涉及厂房防腐技术领域，具体涉及一种厂房防腐蚀管理方法。
背景技术
钢结构厂房主要是指主要的承重构件是由钢材组成的。包括钢柱子，钢梁，钢结构基础，钢屋架（当然厂房的跨度比较大，基本现在都是钢结构屋架了），钢屋盖，注意钢结构的墙也可以采用砖墙围护。 由于我国的钢产量增大，很多新建厂房已开始采用钢结构厂房了，具体还可以分轻型和重型钢结构厂房。
钢结构容易在水、蒸汽、化学侵蚀性气体、酸碱盐溶液的作用下，发生电化学腐蚀。钢铁表面上分布着许多的杂质，这些杂质由于电位较高对金属本体来讲成为阴极，而金属则成为阳极。在整个金属表面上存在着许多微小的阴极和阳极，也就形成了很多微小的原电池，这些微小的原电池即称为微电池，电池不断发生反应生成腐蚀产物——即电化学腐蚀现象。所以，一般的防腐处理都是在钢结构表面涂覆保护涂层。
以钢结构建设厂房时，需要对厂房内各位置的钢结构的防腐工作进行合理管理，钢结构的腐蚀过程比较隐蔽，暴露在环境中的钢结构更是防腐工作的重中之重，针对化工厂房，泄露或排出的化学物质更易增加钢结构腐蚀的可能，所以，需要针对不同环境下的钢结构提出新的管理方法，确保厂房能安全稳定的运行。
发明内容
针对现有技术中的上述不足，本发明提供了一种针对不同环境下钢结构腐蚀的过程，来合理对厂房的钢结构稳定性进行评估的厂房防腐蚀管理方法。
为了达到上述发明目的，本发明所采用的技术方案为：
提供一种厂房防腐蚀管理方法，其包括以下步骤：
S1：根据厂房的建设图纸获取厂房内裸露的钢结构位置，将易受腐的蚀钢结构位置进行分类，包括工艺介质腐蚀位置和自然介质腐蚀位置；
S2：在工艺介质腐蚀位置上安装腐蚀监控摄像头，管理人员手持超声波测厚仪每隔设定时间t 1采集一次自然介质腐蚀位置和工艺介质腐蚀位置的钢结构厚度，获取每次采集时相比于上次采集时增加的腐蚀面积s和腐蚀厚度h；
S3：建立自然介质腐蚀位置的腐蚀管理数据组[（s z1，s z2，···，s zn ）；（h z1，h z2，···，h zn ）]、工艺介质腐蚀位置的腐蚀管理数据组[（s g1，s g2，···，s gn ）；（h g1，h g2，···，h gn ）]；n为采集的钢结构厚度次数；s zn 为第n次采集腐蚀数据时自然介质腐蚀位置增加的腐蚀面积，h zn 为第n次采集腐蚀数据时自然介质腐蚀位置增加的腐蚀厚度；s gn 为第n次采集腐蚀数据时工艺介质腐蚀位置增加的腐蚀面积，h gn 为第n次采集腐蚀数据时工艺介质腐蚀位置增加的腐蚀厚度；
S4：计算自然介质腐蚀位置在时间t 1内的平均腐蚀厚度、平均腐蚀面积/>：
、/>；
计算工艺介质腐蚀位置在时间t 1内的平均腐蚀厚度、平均腐蚀面积/>：
、/>；
S5：将平均腐蚀厚度与腐蚀厚度阈值/>进行比较、平均腐蚀面积/>与腐蚀面积阈值/>进行比较；腐蚀厚度阈值/>为在自然介质条件下设定时间t 1内建设厂房的钢结构允许的腐蚀厚度，腐蚀面积阈值/>为在自然介质条件下设定时间t 1内建设厂房的钢结构允许的腐蚀面积；
若＞/>且/>＞/>，则建设厂房的钢结构处于自然介质条件下时腐蚀过快，检查钢结构的质量或保护涂层是否满足防腐要求，更换该位置的钢结构，重新涂覆保护涂层；
若≤/>且/>＞/>，则建设厂房的钢结构处于自然介质条件下时厚度方向腐蚀慢、腐蚀的面积增加过快，需要在该钢结构位置增加保护涂层厚度或调整保护涂层的成分；
若＞/>且/>≤/>，则建设厂房的钢结构处于自然介质条件下时厚度方向腐蚀过快、腐蚀的面积增加慢，检查该钢结构位置是否出现漏水或漏雨的情况、检查钢结构位置的防腐层厚度是否满足要求；
若≤/>且/>≤/>，则建设厂房的钢结构处于自然介质条件下时厚度方向腐蚀和腐蚀的面积的增加量均慢，该钢结构位置的保护涂层对钢结构保护良好；
S6：根据平均腐蚀厚度和/>、平均腐蚀面积/>和/>计算钢结构在时间t 1内被工艺介质腐蚀的平均厚度/>和平均面积/>：/>、/>；
S7：将平均厚度与腐蚀厚度阈值/>进行比较、平均面积/>与腐蚀面积阈值进行比较；腐蚀厚度阈值/>为在工艺介质条件下设定时间t 1内建设厂房的钢结构允许的腐蚀厚度；腐蚀面积阈值/>为在工艺介质条件下设定时间t 1内建设厂房的钢结构允许的腐蚀面积；
若＞/>且/>＞/>，则建设厂房的钢结构处于工艺介质条件下时腐蚀过快，需要针对工艺介质的腐蚀原理对位置的钢结构重新进行保护，更换保护涂层的成分对该位置的钢结构重新进行保护，或修改厂房内生产的工艺条件；执行步骤S8；
若≤/>且/>＞/>，则建设厂房的钢结构处于工艺介质条件下厚度方向腐蚀慢，腐蚀面积增加过快，需要在该钢结构位置增加保护涂层厚度或针对工艺介质的腐蚀原理调整保护涂层的成分；
若＞/>且/>≤/>，则建设厂房的钢结构处于工艺介质条件下时厚度方向腐蚀过快、腐蚀的面积增加慢，检查该位置是否出现工艺介质泄漏、检查钢结构位置的防腐层厚度是否满足要求；
若≤/>且/>≤/>，则建设厂房的钢结构处于工艺介质条件下时厚度方向腐蚀和腐蚀的面积的增加量均慢，该钢结构位置的保护涂层对钢结构保护良好；
S8：腐蚀监控摄像头拍摄该位置的钢结构的腐蚀图片，计算腐蚀图片的腐蚀面积S，根据该位置钢结构已经腐蚀的面积、厚度对钢结构的寿命进行评估。
进一步地，步骤S8包括：
S81：腐蚀监控摄像头拍摄该位置的钢结构的腐蚀图片，调整摄像头的焦距使腐蚀图片能完全包含腐蚀部分；
S82：将腐蚀图片进行灰度化处理，获取每个像素的灰度值，遍历腐蚀图片的每个像素，以每一个像素为中心，计算中心像素的灰度值H 0与周围每个相邻像素的灰度值H a 的差值ΔH：ΔH=H 0-H a ；
S83：将中心像素与每个相邻像素的灰度值差值ΔH均与灰度值差值的阈值ΔH 阈值进行比较，若存在一个相邻像素ΔH≥ΔH 阈值，则判定该中心像素为腐蚀位置的像素；
S84：统计腐蚀位置的像素数量N，计算腐蚀图片中的腐蚀面积S：S=N×b，其中b为单个像素的面积；
S85：计算管理人员利用手持超声波测厚仪测试的工艺介质腐蚀位置的钢结构腐蚀面积：/>；
S86：计算腐蚀面积和腐蚀面积S的平均值作为该位置的钢结构已经腐蚀的面积A：
；
计算该位置的钢结构已经腐蚀的厚度：
；
S87：根据钢结构已经腐蚀的面积A、已经腐蚀的厚度计算该位置的钢结构的寿命指数f：
；
其中，x为钢结构寿命的自然衰减率，z 1为腐蚀的面积A对钢结构寿命的影响系数，z 2为腐蚀的厚度对钢结构寿命的影响系数；
S88：将寿命指数f与钢结构的寿命评估阈值f 阈值进行比较：
若f＞f 阈值，则该位置的钢结构寿命不足，该位置的厂房可能出现坍塌，需及时停止生产；
若f≤f 阈值，则该位置的钢结构寿命充足，更换保护涂层的成分对该位置的钢结构重新进行保护、或修改厂房内生产的工艺条件后可以继续生产。
本发明的有益效果为：本方案用于对厂房内的钢结构进行综合管理，通过工作人员在不同时间段采集的腐蚀数据（腐蚀面积和腐蚀厚度）来对不同位置的钢结构保护的合理性进行评估，并根据评估的结果提出合理的防腐办法，确保针对不同环境下的钢结构能具有适合的保护涂层，有效增加了钢结构的稳定性和寿命，确保厂房的安全与稳定。通过对不同环境下的钢结构进行合理的防腐管理，能有效提高厂房内钢结构防腐工作的效率。
附图说明
图1为厂房防腐蚀管理方法的流程图。
具体实施方式
下面对本发明的具体实施方式进行描述，以便于本技术领域的技术人员理解本发明，但应该清楚，本发明不限于具体实施方式的范围，对本技术领域的普通技术人员来讲，只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本发明的精神和范围内，这些变化是显而易见的，一切利用本发明构思的发明创造均在保护之列。
如图1所示，本方案的厂房防腐蚀管理方法包括以下步骤：
S1：根据厂房的建设图纸获取厂房内裸露的钢结构位置，将易受腐的蚀钢结构位置进行分类，包括工艺介质腐蚀位置和自然介质腐蚀位置。
在自然介质条件下，钢结构的腐蚀一般只受到雨水、空气的湿度、环境温度等方面的影响，但是在工艺介质的条件下，钢结构的腐蚀过程不仅受到自然介质条件的影像，还容易受到工艺生产时排出的化学物质、高温条件或恶劣条件的影像，在工艺介质的条件下一般会增加钢结构的腐蚀速率，此处的钢结构需要具备更好的保护涂层或保护条件。
S2：在工艺介质腐蚀位置上安装腐蚀监控摄像头，管理人员手持超声波测厚仪每隔设定时间t 1采集一次自然介质腐蚀位置和工艺介质腐蚀位置的钢结构厚度，获取每次采集时相比于上次采集时增加的腐蚀面积s和腐蚀厚度h；
S3：建立自然介质腐蚀位置的腐蚀管理数据组[（s z1，s z2，···，s zn ）；（h z1，h z2，···，h zn ）]、工艺介质腐蚀位置的腐蚀管理数据组[（s g1，s g2，···，s gn ）；（h g1，h g2，···，h gn ）]；n为采集的钢结构厚度次数；s zn 为第n次采集腐蚀数据时自然介质腐蚀位置增加的腐蚀面积，h zn 为第n次采集腐蚀数据时自然介质腐蚀位置增加的腐蚀厚度；s gn 为第n次采集腐蚀数据时工艺介质腐蚀位置增加的腐蚀面积，h gn 为第n次采集腐蚀数据时工艺介质腐蚀位置增加的腐蚀厚度；
S4：计算自然介质腐蚀位置在时间t 1内的平均腐蚀厚度、平均腐蚀面积/>：
、/>；
计算工艺介质腐蚀位置在时间t 1内的平均腐蚀厚度、平均腐蚀面积/>：
、/>；
S5：将平均腐蚀厚度与腐蚀厚度阈值/>进行比较、平均腐蚀面积/>与腐蚀面积阈值/>进行比较；腐蚀厚度阈值/>为在自然介质条件下设定时间t 1内建设厂房的钢结构允许的腐蚀厚度，腐蚀面积阈值/>为在自然介质条件下设定时间t 1内建设厂房的钢结构允许的腐蚀面积；
若＞/>且/>＞/>，则建设厂房的钢结构处于自然介质条件下时腐蚀过快，检查钢结构的质量或保护涂层是否满足防腐要求，更换该位置的钢结构，重新涂覆保护涂层；
若≤/>且/>＞/>，则建设厂房的钢结构处于自然介质条件下时厚度方向腐蚀慢、腐蚀的面积增加过快，需要在该钢结构位置增加保护涂层厚度或调整保护涂层的成分；
若＞/>且/>≤/>，则建设厂房的钢结构处于自然介质条件下时厚度方向腐蚀过快、腐蚀的面积增加慢，检查该钢结构位置是否出现漏水或漏雨的情况、检查钢结构位置的防腐层厚度是否满足要求；
若≤/>且/>≤/>，则建设厂房的钢结构处于自然介质条件下时厚度方向腐蚀和腐蚀的面积的增加量均慢，该钢结构位置的保护涂层对钢结构保护良好；
S6：根据平均腐蚀厚度和/>、平均腐蚀面积/>和/>计算钢结构在时间t 1内被工艺介质腐蚀的平均厚度/>和平均面积/>：/>、/>；
S7：将平均厚度与腐蚀厚度阈值/>进行比较、平均面积/>与腐蚀面积阈值进行比较；腐蚀厚度阈值/>为在工艺介质条件下设定时间t 1内建设厂房的钢结构允许的腐蚀厚度；腐蚀面积阈值/>为在工艺介质条件下设定时间t 1内建设厂房的钢结构允许的腐蚀面积；
若＞/>且/>＞/>，则建设厂房的钢结构处于工艺介质条件下时腐蚀过快，需要针对工艺介质的腐蚀原理对位置的钢结构重新进行保护，更换保护涂层的成分对该位置的钢结构重新进行保护，或修改厂房内生产的工艺条件；执行步骤S8；
若≤/>且/>＞/>，则建设厂房的钢结构处于工艺介质条件下厚度方向腐蚀慢，腐蚀面积增加过快，需要在该钢结构位置增加保护涂层厚度或针对工艺介质的腐蚀原理调整保护涂层的成分；
若＞/>且/>≤/>，则建设厂房的钢结构处于工艺介质条件下时厚度方向腐蚀过快、腐蚀的面积增加慢，检查该位置是否出现工艺介质泄漏、检查钢结构位置的防腐层厚度是否满足要求；
若≤/>且/>≤/>，则建设厂房的钢结构处于工艺介质条件下时厚度方向腐蚀和腐蚀的面积的增加量均慢，该钢结构位置的保护涂层对钢结构保护良好；
S8：腐蚀监控摄像头拍摄该位置的钢结构的腐蚀图片，计算腐蚀图片的腐蚀面积S，根据该位置钢结构已经腐蚀的面积、厚度对钢结构的寿命进行评估。
步骤S8包括：
S81：腐蚀监控摄像头拍摄该位置的钢结构的腐蚀图片，调整摄像头的焦距使腐蚀图片能完全包含腐蚀部分；
S82：将腐蚀图片进行灰度化处理，获取每个像素的灰度值，遍历腐蚀图片的每个像素，以每一个像素为中心，计算中心像素的灰度值H 0与周围每个相邻像素的灰度值H a 的差值ΔH：ΔH=H 0-H a ；
S83：将中心像素与每个相邻像素的灰度值差值ΔH均与灰度值差值的阈值ΔH 阈值进行比较，若存在一个相邻像素ΔH≥ΔH 阈值，则判定该中心像素为腐蚀位置的像素；
S84：统计腐蚀位置的像素数量N，计算腐蚀图片中的腐蚀面积S：S=N×b，其中b为单个像素的面积；
S85：计算管理人员利用手持超声波测厚仪测试的工艺介质腐蚀位置的钢结构腐蚀面积：/>；
S86：计算腐蚀面积和腐蚀面积S的平均值作为该位置的钢结构已经腐蚀的面积A：
；
计算该位置的钢结构已经腐蚀的厚度：
；
S87：根据钢结构已经腐蚀的面积A、已经腐蚀的厚度计算该位置的钢结构的寿命指数f：
；
其中，x为钢结构寿命的自然衰减率，z 1为腐蚀的面积A对钢结构寿命的影响系数，z 2为腐蚀的厚度对钢结构寿命的影响系数；
S88：将寿命指数f与钢结构的寿命评估阈值f 阈值进行比较：
若f＞f 阈值，则该位置的钢结构寿命不足，该位置的厂房可能出现坍塌，需及时停止生产；
若f≤f 阈值，则该位置的钢结构寿命充足，更换保护涂层的成分对该位置的钢结构重新进行保护、或修改厂房内生产的工艺条件后可以继续生产。
本方案用于对厂房内的钢结构进行综合管理，通过工作人员在不同时间段采集的腐蚀数据（腐蚀面积和腐蚀厚度）来对不同位置的钢结构保护的合理性进行评估，并根据评估的结果提出合理的防腐办法，确保针对不同环境下的钢结构能具有适合的保护涂层，有效增加了钢结构的稳定性和寿命，确保厂房的安全与稳定。通过对不同环境下的钢结构进行合理的防腐管理，能有效提高厂房内钢结构防腐工作的效率。

Claims (2)

1.一种厂房防腐蚀管理方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：根据厂房的建设图纸获取厂房内裸露的钢结构位置，将易受腐的蚀钢结构位置进行分类，包括工艺介质腐蚀位置和自然介质腐蚀位置；
S2：在工艺介质腐蚀位置上安装腐蚀监控摄像头，管理人员手持超声波测厚仪每隔设定时间t1采集一次自然介质腐蚀位置和工艺介质腐蚀位置的钢结构厚度，获取每次采集时相比于上次采集时增加的腐蚀面积s和腐蚀厚度h；
S3：建立自然介质腐蚀位置的腐蚀管理数据组[(sz1，sz2，···，szn)；(hz1，hz2，···，hzn)]、工艺介质腐蚀位置的腐蚀管理数据组[(sg1，sg2，···，sgn)；(hg1，hg2，···，hgn)]；n为采集的钢结构厚度次数；szn为第n次采集腐蚀数据时自然介质腐蚀位置增加的腐蚀面积，hzn为第n次采集腐蚀数据时自然介质腐蚀位置增加的腐蚀厚度；sgn为第n次采集腐蚀数据时工艺介质腐蚀位置增加的腐蚀面积，hgn为第n次采集腐蚀数据时工艺介质腐蚀位置增加的腐蚀厚度；
S4：计算自然介质腐蚀位置在时间t1内的平均腐蚀厚度平均腐蚀面积/>
计算工艺介质腐蚀位置在时间t1内的平均腐蚀厚度平均腐蚀面积/>
S5：将平均腐蚀厚度与腐蚀厚度阈值hz阈值进行比较、平均腐蚀面积/>与腐蚀面积阈值sz阈值进行比较；腐蚀厚度阈值hz阈值为在自然介质条件下设定时间t1内建设厂房的钢结构允许的腐蚀厚度，腐蚀面积阈值sz阈值为在自然介质条件下设定时间t1内建设厂房的钢结构允许的腐蚀面积；
若且/>则建设厂房的钢结构处于自然介质条件下时腐蚀过快，检查钢结构的质量或保护涂层是否满足防腐要求，更换该位置的钢结构，重新涂覆保护涂层；
若且/>则建设厂房的钢结构处于自然介质条件下时厚度方向腐蚀慢、腐蚀的面积增加过快，需要在该钢结构位置增加保护涂层厚度或调整保护涂层的成分；
若且/>则建设厂房的钢结构处于自然介质条件下时厚度方向腐蚀过快、腐蚀的面积增加慢，检查该钢结构位置是否出现漏水或漏雨的情况、检查钢结构位置的防腐层厚度是否满足要求；
若且/>则建设厂房的钢结构处于自然介质条件下时厚度方向腐蚀和腐蚀的面积的增加量均慢，该钢结构位置的保护涂层对钢结构保护良好；
S6：根据平均腐蚀厚度和/>平均腐蚀面积/>和/>计算钢结构在时间t1内被工艺介质腐蚀的平均厚度h′和平均面积s′：/>
S7：将平均厚度h′与腐蚀厚度阈值hg阈值进行比较、平均面积s′与腐蚀面积阈值sg阈值进行比较；腐蚀厚度阈值hg阈值为在工艺介质条件下设定时间t1内建设厂房的钢结构允许的腐蚀厚度；sg阈值为在工艺介质条件下设定时间t1内建设厂房的钢结构允许的腐蚀面积；
若h′＞hg阈值且s′＞sg阈值，则建设厂房的钢结构处于工艺介质条件下时腐蚀过快，需要针对工艺介质的腐蚀原理对位置的钢结构重新进行保护，更换保护涂层的成分对该位置的钢结构重新进行保护，或修改厂房内生产的工艺条件；执行步骤S8；
若h′≤hg阈值且s′＞sg阈值，则建设厂房的钢结构处于工艺介质条件下厚度方向腐蚀慢，腐蚀面积增加过快，需要在该钢结构位置增加保护涂层厚度或针对工艺介质的腐蚀原理调整保护涂层的成分；
若h′＞hg阈值且s′≤sg阈值，则建设厂房的钢结构处于工艺介质条件下时厚度方向腐蚀过快、腐蚀的面积增加慢，检查该位置是否出现工艺介质泄漏、检查钢结构位置的防腐层厚度是否满足要求；
若h′≤hg阈值且s′≤sg阈值，则建设厂房的钢结构处于工艺介质条件下时厚度方向腐蚀和腐蚀的面积的增加量均慢，该钢结构位置的保护涂层对钢结构保护良好；
S8：腐蚀监控摄像头拍摄该位置的钢结构的腐蚀图片，计算腐蚀图片的腐蚀面积S，根据该位置钢结构已经腐蚀的面积、厚度对钢结构的寿命进行评估。
2.根据权利要求1所述的厂房防腐蚀管理方法，其特征在于，所述步骤S8包括：
S81：腐蚀监控摄像头拍摄该位置的钢结构的腐蚀图片，调整摄像头的焦距使腐蚀图片能完全包含腐蚀部分；
S82：将腐蚀图片进行灰度化处理，获取每个像素的灰度值，遍历腐蚀图片的每个像素，以每一个像素为中心，计算中心像素的灰度值H0与周围每个相邻像素的灰度值Ha的差值ΔH：ΔH＝H0-Ha；
S83：将中心像素与每个相邻像素的灰度值差值ΔH均与灰度值差值的阈值ΔH阈值进行比较，若存在一个相邻像素ΔH≥ΔH阈值，则判定该中心像素为腐蚀位置的像素；
S84：统计腐蚀位置的像素数量N，计算腐蚀图片中的腐蚀面积S：S＝N×b，其中b为单个像素的面积；
S85：计算管理人员利用手持超声波测厚仪测试的工艺介质腐蚀位置的钢结构腐蚀面积sg：sg＝sg1+sg2+…+sgn；
S86：计算腐蚀面积sg和腐蚀面积S的平均值作为该位置的钢结构已经腐蚀的面积A：
计算该位置的钢结构已经腐蚀的厚度H′：
H′＝hg1+hg2+…+hgn；
S87：根据钢结构已经腐蚀的面积A、已经腐蚀的厚度H′计算该位置的钢结构的寿命指数f：
f＝ln(x)+z1ln(A)+z2ln(H′)；
其中，x为钢结构寿命的自然衰减率，z1为腐蚀的面积A对钢结构寿命的影响系数，z2为腐蚀的厚度H′对钢结构寿命的影响系数；
S88：将寿命指数f与钢结构的寿命评估阈值f阈值进行比较：
若f＞f阈值，则该位置的钢结构寿命不足，该位置的厂房可能出现坍塌，需及时停止生产；
若f≤f阈值，则该位置的钢结构寿命充足，更换保护涂层的成分对该位置的钢结构重新进行保护、或修改厂房内生产的工艺条件后可以继续生产。
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