钢结构事故分析 锈蚀事故案例

钢结构事故分析锈蚀事故案例（工业通廊钢桁架腐蚀损坏）1.引言皮带运输通廊在工业生产中的重要地位及其存在问题的严重性早已被人们所认识，规程中专门为通廊的可靠性鉴定问题规定了有关条款及检查要点，而且投人了相当数量的人力、财力和物力，进行了大量的工程检查、鉴定和隐患整治工作。但是，近几年通廊坍落(或坍落未遂)事故仍不断发生。在调查过程中，亦发现不少类似的通廊钢桁架杆件和节点严重腐蚀，锈烂问题严重地威胁着生产安全。因此，有必要对此类事故或事故隐患进行认真的研究和分析，提出可行的处理方法。实例：某运煤通廊建于1958年，位于北方某地。该通廊桁架的主要受拉腹杆选用2L50×5。透过杆件表面上的防锈漆膜，可以看出角钢表面十分粗糙，曾经发生过大范围的严重锈蚀。在靠近走道板处的锈蚀情况更严重，有的杆件局部锈烂，其承载能力严重削弱，桁架所处状态十分危险，亟待进行全面的检查、鉴定和改造处理。类似的工程实例有许多，在所调查和看到的6个运输系统近20座类似钢桁架式通廊中，其用途，有的用于焦化厂运煤、运焦，有的用于烧结厂运精矿粉、娆结矿等，分布于我国的东北、华北、华中、华南、华东等地；其存在的隐患问题，有的得到了及时的整治，未造成事故，也有一些因没有得到及时的整治。而诱发了停产事故。在此无需一一列举。在已经掌握的通廊钢桁架腐蚀损坏实例中，桁架杆件和节点局部严重腐蚀、锈烂是主要损坏形式。其中有些因杆件局部腐蚀、锈烂被拉断。尽管某些桁架的杆件大面积腐蚀问题也很严重，但是，此类隐患容易被人们发现并引起重视，从而得到及时的整治其诱发事故的可能性远比前一种要低。2.损坏原因分析钢材产生腐蚀、锈蚀损坏的过程取决于周围的环境状况。对于本文涉及的通廊桁架，具体地讲，主要腐蚀环境可以概括为以下三种类型。(1)积料“死角”所谓“死角”，是指采取一般正常生产过程中的清扫、铲除手段尢法清除积料的角落。多效通廊在桁架支座处(特别是通廊端部攴座处)形成“死角”。该部位低于通廊走道板，散落的物料等逐渐聚积于“死角”内。由于雨水、走道板冲洗水以及物料渗出水的侵人，使“死角”内的杂物处于潮湿状态，形成恶劣的环境条件，对“死角”区内的桁架杆件、节点等造成锈蚀或腐蚀。其腐蚀或锈蚀的速度很大程度上取决于浸水的繁程度、空气湿度、局部通风条件等因素。前述的实例中，均程度不同地受到积料死角”造成的腐蚀环境的作用(2)桁架杆件交叉穿过走道板面层桁架杆件交叉穿过走道板面层，其致命的隐患就在于走道板面层的含水量(或称湿度)随地面浸水状况、空气湿度等不断变化。一含水量适宜，必然会导致桁架杆件局部腐蚀或锈蚀，甚至于锈烂。走道板浸水，一方面来自于走道板冲洗水，潮湿物料渗出的水，另一方面来自于漂入和漏入通廊内的雨水。这里，漂入通廊内的雨水可能不是很多，但是，雨滴遇桁架杆件后，顺杆流淌，直接将水引入杆件間的缝隙和走道板内使局部含水量大幅度提高，造成强力腐蚀或锈蚀环境。这个问題在我国南方地区尤为严重。对于运输干料、尢直接水源的通廊，漂入的雨水可能是造成腐蚀或锈蚀环境的主要原因。桁架杆件交又穿过走道板面层之后，还会在杆件与地面相交处形成积料“死角”，进一步强化腐蚀或锈蚀环境。桁架杆件交叉穿过走道板面层会在近楼面处造成杆件局部腐蚀或锈蚀。正如前面所述，其极具隐蔽性，不易被使用者所发现。特别是主要受拉控制杆件，其局部断面削弱使整个结构的可靠性大幅度降低。前面所指出的例子均为主要受拉控制杆被拉断后导致整个结构失效的事例，必须引起高度重视。(3)通廊内的“小气候”在我国北方地区，影响通廊内“小气候”的主要因素是运输物料的特性。特别是运输湿热物料的通廊，如焦化厂的运焦通廊，烧结厂的返矿通廊、配料通廊等，其“小气候”环境极为恶劣。在冬季，通廊内经常湿气弥漫，桁架杆上常常出现凝结水珠。在我国南方地区大都釆用开敞式通廊。通廊内“小气候”与大气环境无明显界限大气中所含烟、雾、尘埃的成分和大气湿度等基本上决定了腐蚀或锈蚀环境的状况除了前面所述的原因之外，主观上使用管理和维护不当也是造成或强化腐蚀环境的重要因素。主要表现为：(1)生产管理要求与建筑使用维护要求不协调。为了实现文明生产，一般都针对通廊内的面貌和生产环境而制订具体的要求和标准。如及时铲除散落的物料，保持通廊内清洁等。这样做，既可以做到文明生产，又很好地完成了建筑物的日常维护。但是，实执行情况差别很大。对集中散落的物料，一般能及时铲除；而对于零星散料和灰尘则期得不到清理。结构物“死角”处的积料、桁架杆件上附着的粉尘等更是长年无人触甚至有的通廊内，除了一条狭窄的人行道之外，其他地方无法落脚。结果，牛产管理要求的低标准，造成或强化了腐蚀作用的环境。(2)额外增加淋水或冲水装置。正常情况下，凡是设有淋水或冲水装置的通廊均有相应的防水、排水设施。而多数情况下，额外增加的淋水或冲水装置则缺乏配套的防水、排水设施，水在走道板面上自由地流淌、渗漏，造成腐蚀作用的环境。(3)乱冲水。冲水一般是为了清理散落的物料、灰尘等。操作不当会带来副作用目前，乱冲水问题已基本得到控制，但有些地方(或某些人)仍违章冲水。(4)通廊改造过程中形成新的“死角”。有的部门或单位为了防止散落的物料通过廊底面的缝隙坠落，对其进行了嵌填改造。这种构造形式的危青性如前所述。(5)缺少正常维护。①不能适时地进行防锈处理，特别是对于“小气候”比较恶劣的环境，问题相对要严重得多；②漏水、漏雨不能及时地治理，特别是轻质围护墙体屋面等节点部位，问题更严重；③已经发现的隐患得不到根治和排除。综合上述分析，造成通廊钢桁架结构魔蚀环境的原因可概括为三个方面：第一，生产过程中使用管理和维护不当；第二，通廊本身存在结构构造缺陷；第三，生产环境(通廊内“小气候”)恶劣。建筑物的使用管理和维护体系会随着时间的推移，人们对问题性质的理解而逐步菩。毫无疑问，加强使用管理和维护可以有效地延缓腐蚀或锈蚀的发生。但是，就本文引证的工程实例而言，仅仅靠完善使用管理和维护体系难以从根本上解决通廊钢桁架杆件和节点局部腐蚀或锈蚀问题。要彻底消除隐患则应当对造成局部腐蚀环境的结构构造现状进行改造。目前，靠改善生产环境条件来阻止建筑物腐蚀损坏尚有不少困难。在此情况能靠加强使用维护来阻止金属结构的腐蚀。事实上许多企业已经这么做了。​3.研究分析小结和处理对策根据前面的研究和分析结果可明确地指出：(1)文中所指的钢桁架式皮带运输通廊，如果没有可靠的措施(或设施)来保证不发生潮湿环境作用，则通廊钢桁架很可能已经发生或正在发生腐蚀或锈烂，具有很大的效风险。(2)桁架的主要受拉杆件和节点局部严重腐蚀、锈烂是目前亟待消除的安全隐患。(3)造成桁架杆件和节点局部严重腐蚀、锈烂的客观原因是通廊结构构造存在严重缺陷，主观原因是使用管理和维护不当。应引起通廊使用、管理部门的高度重视。为了有效地抑制此类结构进一步严重腐蚀、锈烂，消除事故隐患，杜绝事故发生提出如下建议，供生产管理人员和专业技术人员决策时参考：(1)对该类通廊全面进行隐患检食，将文中指出的支座节点、桁架杆件近走道板地面处及其他经常积料部位、粘附灰尘部位作为重点检査的对象。必要时，组成鉴定组对其进行检查鉴定，按照有关规定对其可靠性进行鉴定评级，进一步增加检查鉴定和维护改造的投人。(2)有针对性地对本文所指出的构造缺陷问题进行改造。对于支座节点处可能聚积杂昒的“死角”进行封闭处理、使散落的物料不会再落人“死角”内，消除杂物聚积现象。对于桁架杆件交叉穿过走道闻层的问題，视情况应将走道板边缘部分拆除，使桁架(包括下弦杆)不再与走道板直接接触，并且采取措施不使杂物再聚积在杆件周围。对于密封、保温要求较高，不宜将走道边缘拆除的情况，应对桁架与走道板地面相交范围的杆段釆取永久性保护措施，如做树脂涂层等，其涂层必须完整，无漏涂区域。3)当维修改造工程量太大无法承受时，应组织专家进行调查研究，对危险隐忠进行排除。要保证，消除D级杆件和节点连接；制止C级杆件和节点连接进一步恶化；暂缓处理B级杆件和节点连接，以实现在维持、不出现事故的条件下逐步分批处埋。(4)加强使用管理和维护：①要求生产操作人员必须及时清理散落的物料粉尘等。2无防水、排水系统的通廊里，严禁冲水和随便洒水。③凡是进行与通廊结构有关的改造活动时，如增、拆通风设施，给、排水改造，嵌填或开凿某些结构缝隙、孔洞等，必须通过专业技术人员审核。4定期进行检查、维修和维护。目录：钢结构建筑事故分析（A）材料事故案例（某车间吊车梁