專利名稱:一種防腐火炬臂的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種防腐火炬臂，包括火炬臂頂部、高溫區(qū)域、搭接區(qū)域和常溫區(qū)域，所述高溫區(qū)域的鋼結(jié)構(gòu)體從內(nèi)至外依次覆蓋有厚鋁膜、有機(jī)硅耐高溫漆，有機(jī)硅耐高熱漆；所述搭接區(qū)域的鋼結(jié)構(gòu)體從內(nèi)至外依次覆蓋有厚鋁膜、有機(jī)硅耐高溫漆、酚醛環(huán)氧耐高溫漆、有機(jī)硅耐高熱漆；所述常溫區(qū)域的鋼結(jié)構(gòu)體從內(nèi)至外依次覆蓋有酚醛環(huán)氧耐高溫漆、有機(jī)硅耐高熱漆。本實(shí)用新型的防腐火炬臂能夠位于主甲板上長(zhǎng)期處于周期性高溫及常溫的海洋大氣環(huán)境中保持穩(wěn)定工作；適合匹配對(duì)防腐性能和防腐使用壽命要求高的海洋工程船舶，能夠?qū)崿F(xiàn)在15年持續(xù)運(yùn)營(yíng)期間內(nèi)不進(jìn)船塢維修的要求。
【專利說(shuō)明】
一種防腐火炬臂
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及一種防腐火炬臂，尤其針對(duì)船舶及海上石油平臺(tái)上的防腐火炬臂，屬于造船領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]火炬臂是一種外形類似于起重機(jī)吊臂，在頂端裝有試油燃燒器的桁架式轉(zhuǎn)臂。在海上采油平臺(tái)上必須設(shè)置該裝置。
[0003]浮式LNG裝置是兼具天然氣的液化、再氣化、儲(chǔ)存等功能于一體的駁船。該裝置上設(shè)置有液化裝置和再氣化模塊，液化裝置和再氣化模塊及火炬臂布置在主甲板，液化裝置可以通過(guò)海底管線接收岸上的高壓天然氣，再汽化模塊能確保駁船在不接收岸上天然氣時(shí)，駁船可以作為一個(gè)輸入終端，火炬臂用于在運(yùn)行狀態(tài)下將無(wú)法回收的BOG壓縮機(jī)廢氣及氣態(tài)天然氣排放及燃燒。
[0004]浮式LNG裝置屬于海工類復(fù)雜項(xiàng)目，對(duì)防腐蝕性能要求嚴(yán)格，安裝調(diào)試完成后將在哥倫比亞的托魯海域服役。整船要求15年運(yùn)營(yíng)期間不得進(jìn)塢維修，而火炬臂位于船艏主甲板面，長(zhǎng)約50m，頂部配有維修平臺(tái)及點(diǎn)火設(shè)備，整體采用圓管斜撐結(jié)構(gòu)，梯道管件電氣舾裝件等穿插在結(jié)構(gòu)中，后期難以進(jìn)行涂裝的維修及保養(yǎng)，同時(shí)處于高溫狀態(tài)下的火炬臂防腐面臨以下難點(diǎn):1.火炬臂在設(shè)備運(yùn)行時(shí)，頂部點(diǎn)火裝置周?chē)幱诟邷貭顟B(tài)，溫度高達(dá)700?1000度，平臺(tái)及鋼結(jié)構(gòu)處于400度的持續(xù)高溫狀態(tài)，傳統(tǒng)的防腐方式難以保證持續(xù)高溫狀態(tài)下的耐熱性能;2火炬臂在設(shè)備非運(yùn)行時(shí)，頂部平臺(tái)結(jié)構(gòu)處于30?50度的大氣海洋環(huán)境中，適合的溫度、高濕度以及大氣接觸等導(dǎo)致此區(qū)域的腐蝕環(huán)境極其惡劣，對(duì)防腐性能要求很高。
[0005]基于火炬臂防腐技術(shù)存在的問(wèn)題，使得傳統(tǒng)的方式將不能夠滿足和應(yīng)對(duì)船舶長(zhǎng)期在高溫度高濕度的海洋大氣環(huán)境下持續(xù)工作的防腐性能要求。綜合上述難點(diǎn)，即需要設(shè)計(jì)出既能夠耐受火炬臂工作狀況下的持續(xù)高溫，同時(shí)在火炬臂非工作狀態(tài)下又要具有優(yōu)良的抵抗海洋大氣環(huán)境腐蝕的涂層配套。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種能夠在高溫高濕的海洋大氣環(huán)境下持續(xù)工作15年以上的火炬臂。
[0007]為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型的防腐火炬臂，包括火炬臂頂部、高溫區(qū)域、搭接區(qū)域和常溫區(qū)域，其特征在于:所述高溫區(qū)域的鋼結(jié)構(gòu)體從內(nèi)至外依次覆蓋有190?230Wn厚招I旲、20?30ym有機(jī)娃耐尚溫漆，23?27ym有機(jī)娃耐尚熱漆;所述搭接區(qū)域的鋼結(jié)構(gòu)體從內(nèi)至外依次覆蓋有190?230μπι厚鋁膜、20?30μπι有機(jī)硅耐高溫漆、95?105μπι酚醛環(huán)氧耐高溫漆、28?32μπι有機(jī)硅耐高熱漆;所述常溫區(qū)域的鋼結(jié)構(gòu)體從內(nèi)至外依次覆蓋有215?235μπι酚醛環(huán)氧耐高溫漆、28?32μπι有機(jī)硅耐高熱漆。
[0008]上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)方案，所述火炬臂頂部結(jié)構(gòu)均采用耐高溫不銹鋼制作并與平臺(tái)上管線以法蘭形式連接且燃燒點(diǎn)即熱輻射點(diǎn)伸出平臺(tái)3?5m。
[0009]上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)方案，所述高溫區(qū)域的鋼結(jié)構(gòu)體從內(nèi)至外依次覆蓋有200ym厚招I旲、25ym有機(jī)娃耐尚溫漆，25ym有機(jī)娃耐尚熱漆;所述搭接區(qū)域的鋼結(jié)構(gòu)體從內(nèi)至外依次覆蓋有200μπι厚鋁膜、25μπι有機(jī)硅耐高溫漆、ΙΟΟμπι酚醛環(huán)氧耐高溫漆、30μπι有機(jī)硅耐高熱漆;所述常溫區(qū)域的鋼結(jié)構(gòu)體從內(nèi)至外依次覆蓋有225μπι酸醛環(huán)氧耐高溫漆、30μπι有機(jī)硅耐高熱漆。
[0010]上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)方案，所述頂部平臺(tái)采用格柵式結(jié)構(gòu)。
[0011]本實(shí)用新型的防腐火炬臂能夠位于主甲板上長(zhǎng)期處于周期性高溫及常溫的海洋大氣環(huán)境中保持穩(wěn)定工作;適合匹配對(duì)防腐性能和防腐使用壽命要求高的海洋工程船舶，能夠?qū)崿F(xiàn)在15年持續(xù)運(yùn)營(yíng)期間內(nèi)不進(jìn)船塢維修的要求；同時(shí)火炬臂結(jié)構(gòu)大，運(yùn)營(yíng)期間無(wú)法進(jìn)行涂層的維護(hù)和保養(yǎng)，因此長(zhǎng)期有效的防腐措施對(duì)于此類海工船舶尤為重要。
【附圖說(shuō)明】

[0012]圖1為火炬臂涂裝區(qū)域結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0013]—種防腐火炬臂，包括火炬臂頂部Α、高溫區(qū)域B、搭接區(qū)域C和常溫區(qū)域D，所述火炬臂頂部A均采用耐高溫不銹鋼制作并與平臺(tái)上管線以法蘭形式連接且燃燒點(diǎn)即熱輻射點(diǎn)伸出平臺(tái)3?5m。所述高溫區(qū)域B的鋼結(jié)構(gòu)體從內(nèi)至外依次覆蓋有200μπι厚鋁膜、25μπι有機(jī)硅耐尚溫漆，25ym有機(jī)娃耐尚熱漆;所述搭接區(qū)域C的鋼結(jié)構(gòu)體從內(nèi)至外依次覆蓋有200ym厚鋁膜、25μπι有機(jī)硅耐高溫漆、I ΟΟμπι酚醛環(huán)氧耐高溫漆、30μπι有機(jī)硅耐高熱漆;所述常溫區(qū)域D的鋼結(jié)構(gòu)體從內(nèi)至外依次覆蓋有225μπι酚醛環(huán)氧耐高溫漆、30μπι有機(jī)硅耐高熱漆。
[0014]該火炬臂的涂裝工藝如下:根據(jù)溫度分析報(bào)告結(jié)合附圖1將火炬臂分解為四個(gè)區(qū)域即:頂部區(qū)域Α，也就是點(diǎn)火裝置及燃燒區(qū)域，溫度超過(guò)400度；高溫區(qū)域B，溫度180?300度;常溫區(qū)域D，溫度〈180度;搭接區(qū)域C，也就是高溫區(qū)域到常溫區(qū)域的過(guò)渡區(qū)域。
[0015]火炬臂頂部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，將頂部區(qū)域A使用SS316L制作并與平臺(tái)上管線以法蘭形式連接且燃燒點(diǎn)即熱輻射點(diǎn)伸出平臺(tái)3~5m以減少頂部平臺(tái)的熱輻射量。同時(shí)，頂部平臺(tái)使用格柵式結(jié)構(gòu)，格柵也使用SS316L制作。
[0016]針對(duì)火炬臂頂部區(qū)域A以下的鋼結(jié)構(gòu)涂裝設(shè)計(jì)，首先在高溫區(qū)域B和搭接區(qū)域C進(jìn)行熱噴鋁涂裝，干膜厚度200μπι。
[0017]在高溫區(qū)域B已經(jīng)施工好的熱噴鋁涂層上施工一度Jotun生產(chǎn)的Solvalitt作為封閉底漆，同時(shí)兼顧耐高溫作用，干膜厚度2 5 μ m ;考慮到油漆搭接問(wèn)題，施工時(shí)需注意Solvalitt要向下延伸至搭接區(qū)域C與常溫區(qū)域D分界線處。
[0018]在常溫區(qū)域施工兩度Jotun生產(chǎn)的EpoxyHR，干膜厚度為125μπι;同樣考慮到油漆搭接問(wèn)題，施工第二度Epoxy HR時(shí)需注意要向上延伸至搭接區(qū)域C與高溫區(qū)域B分界線處，干膜厚度I ΟΟμπι即可。
[0019]最后火炬臂整體施工一度Jotun生產(chǎn)的Solvalitt Midtherm，常溫區(qū)域D和搭接區(qū)域C的干膜厚度為30μπι;高溫區(qū)域B干膜厚度為25μπι。
[0020]至此火炬臂的高溫防腐涂層全部施工完成。
[0021]根據(jù)溫度分析報(bào)告，火炬臂最頂部平臺(tái)防腐設(shè)計(jì)溫度應(yīng)在300?400°C。因普通涂料在此高溫狀態(tài)下，易老化，且高溫油漆在常溫狀態(tài)時(shí)防腐性能欠佳，不能滿足海洋大氣腐蝕環(huán)境的防腐性能要求;而如果采用熱浸鍍鋅防腐工藝，因鋅的熔點(diǎn)為392°C，在此高溫狀況下工作時(shí)，鋅層容易發(fā)生軟化及剝離且使用鍍鋅件制作結(jié)構(gòu)時(shí)，焊接區(qū)域的破損鋅層修補(bǔ)后無(wú)法達(dá)到耐此高溫的性能，故鍍鋅不能滿足長(zhǎng)達(dá)15年的防腐使用壽命。
[0022]在這樣的大背景下，我們考慮到了使用金屬熱噴涂的防腐方法。而熱噴鋁屬于結(jié)構(gòu)的金屬化表面處理及熱噴涂作業(yè)，施工后表面附著力優(yōu)良，且鋁材的熔點(diǎn)大于600°C，對(duì)于燃燒臂的溫度耐受能力表面良好。
[0023]同時(shí)，噴鋁涂層加高溫封閉涂料進(jìn)行封閉，能構(gòu)成長(zhǎng)效持久的防腐結(jié)構(gòu)，使用壽命長(zhǎng)達(dá)30年以上，維修和保養(yǎng)次數(shù)少，具有優(yōu)異的防腐和耐候性能。
[0024]金屬鋁具有很好的耐大氣腐蝕的特性，涂層本身也具有良好的抗腐蝕性能，另外涂層中金屬鋁顆粒表面可以形成致密的氧化鋁保護(hù)膜，也起到防腐蝕的作用。
[0025]熱噴鋁涂層對(duì)鋼結(jié)構(gòu)的防腐作用主要基于以下兩個(gè)方面:
[0026]1.在元素活躍性中，鋁的點(diǎn)位比鋼鐵低，在海洋大氣環(huán)境中，當(dāng)鋁涂層出現(xiàn)局部破損或空隙時(shí)，鋁與鐵之間形成原電池，鋁層作為陽(yáng)極，鋼鐵作為陰極，犧牲陽(yáng)極鋁涂層，對(duì)鋼鐵表面形成陰極保護(hù)作用。
[0027]2.金屬鋁涂層覆蓋鋼鐵表面形成致密的保護(hù)層，同時(shí)鋁涂層的透水透氣性極低，可以有效的將鋼材表面與水，空氣，及其他介質(zhì)隔離。同時(shí)鋁自身的耐腐蝕性能好，涂層耐候性能強(qiáng)，可以持久保持高效防腐性能。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種防腐火炬臂，包括火炬臂頂部、高溫區(qū)域、搭接區(qū)域和常溫區(qū)域，其特征在于:所述高溫區(qū)域的鋼結(jié)構(gòu)體從內(nèi)至外依次覆蓋有190?230μπι厚鋁膜、20?30μπι有機(jī)硅耐高溫漆，23?27μπι有機(jī)硅耐高熱漆;所述搭接區(qū)域的鋼結(jié)構(gòu)體從內(nèi)至外依次覆蓋有190?230μπι厚鋁膜、20?30μπι有機(jī)硅耐高溫漆、95?105μπι酚醛環(huán)氧耐高溫漆、28?32μπι有機(jī)硅耐高熱漆;所述常溫區(qū)域的鋼結(jié)構(gòu)體從內(nèi)至外依次覆蓋有215?235μπι酚醛環(huán)氧耐高溫漆、28?32μπι有機(jī)硅耐尚熱漆。2.如權(quán)利要求1所述的一種防腐火炬臂，其特征在于:所述火炬臂頂部結(jié)構(gòu)均采用耐高溫不銹鋼制作并與平臺(tái)上管線以法蘭形式連接且燃燒點(diǎn)即熱輻射點(diǎn)伸出平臺(tái)3~5m。3.如權(quán)利要求1或2所述的一種防腐火炬臂，其特征在于:所述高溫區(qū)域的鋼結(jié)構(gòu)體從內(nèi)至外依次覆蓋有200μπι厚鋁膜、25μπι有機(jī)硅耐高溫漆，25μπι有機(jī)硅耐高熱漆;所述搭接區(qū)域的鋼結(jié)構(gòu)體從內(nèi)至外依次覆蓋有200μπι厚鋁膜、25μπι有機(jī)硅耐高溫漆、ΙΟΟμπι酚醛環(huán)氧耐高溫漆、30μπι有機(jī)硅耐高熱漆;所述常溫區(qū)域的鋼結(jié)構(gòu)體從內(nèi)至外依次覆蓋有225μπι酸醛環(huán)氧耐尚溫漆、30ym有機(jī)娃耐尚熱漆。4.如權(quán)利要求3所述的一種防腐火炬臂，其特征在于:所述頂部平臺(tái)采用格柵式結(jié)構(gòu)。
【文檔編號(hào)】B32B15/18GK205714122SQ201620264716
【公開(kāi)日】2016年11月23日
【申請(qǐng)日】2016年4月1日
【發(fā)明人】萬(wàn)金鳴, 董曉程, 葛曉強(qiáng), 安文新, 魏華清, 沈建榮, 陳其中
【申請(qǐng)人】惠生（南通）重工有限公司