海上平臺上火炬臂防腐工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種海上平臺上火炬臂防腐工藝，該工藝針對火炬臂高于400度區(qū)域的結構件采用耐熱不銹鋼制作；180~400度區(qū)域的鋼結構及舾裝件采用金屬鋁熱噴涂技術防腐處理，低于180度區(qū)域的鋼結構及舾裝件使用高效有機防腐涂層，有效的滿足了火炬臂的耐高溫防腐要求，能提供一個長效的防腐蝕保護，明顯減少了后期的修補成本，保證了海上工廠的持續(xù)不間斷運營。從而提高了生產效率，降低整個平臺的運營成本。
【專利說明】
海上平臺上火炬臂防腐工藝
技術領域
[0001]本發(fā)明涉及一種火炬臂防腐工藝，尤其針對船舶及海上石油平臺上火炬臂防腐工藝，屬于造船領域。
【背景技術】
[0002]火炬臂是一種外形類似于起重機吊臂，在頂端裝有試油燃燒器的桁架式轉臂。在海上采油平臺上必須設置該裝置。
[0003]浮式LNG裝置是兼具天然氣的液化、再氣化、儲存等功能于一體的駁船。該裝置上設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，駁船可以作為一個輸入終端，火炬臂用于在運行狀態(tài)下將無法回收的BOG壓縮機廢氣及氣態(tài)天然氣排放及燃燒。
[0004]浮式LNG裝置屬于海工類復雜項目，對防腐蝕性能要求嚴格，安裝調試完成后將在哥倫比亞的托魯海域服役。整船要求15年運營期間不得進塢維修，而火炬臂位于船艏主甲板面，長約50m，頂部配有維修平臺及點火設備，整體采用圓管斜撐結構，梯道管件電氣舾裝件等穿插在結構中，后期難以進行涂裝的維修及保養(yǎng)，同時處于高溫狀態(tài)下的火炬臂防腐面臨以下難點:1.火炬臂在設備運行時，頂部點火裝置周圍處于高溫狀態(tài)，溫度高達700?1000度，平臺及鋼結構處于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火炬臂在設備非運行時，頂部平臺結構處于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致此區(qū)域的腐蝕環(huán)境極其惡劣，對防腐性能要求很高。
[0005]基于火炬臂防腐技術存在的問題，使得傳統(tǒng)的方式將不能夠滿足和應對船舶長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，即需要設計出既能夠耐受火炬臂工作狀況下的持續(xù)高溫，同時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)明內容】

[0006]本發(fā)明所要解決的技術問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]為了解決上述技術問題，本發(fā)明的一種海上平臺上火炬臂防腐工藝，包含如下步驟，在高溫區(qū)域和搭接區(qū)域進行熱噴鋁涂裝，干膜厚度190?230μπι;在高溫區(qū)域已經施工好的熱噴鋁涂層上施工一度有機硅耐高溫漆作為封閉底漆，干膜厚度20?30μπι，同時確保有機硅耐高溫漆向下延伸至搭接區(qū)域與常溫區(qū)域分界線處;在常溫區(qū)域施工兩度酚醛環(huán)氧耐高溫漆，干膜厚度為120?130μπι;施工第二度酚醛環(huán)氧耐高溫漆時確保向上延伸至搭接區(qū)域與高溫溫區(qū)域分界線處，干膜厚度95?105μπι;最后，火炬臂整體施工一度有機硅耐高熱漆，常溫區(qū)域和搭接區(qū)域的干膜厚度為28?32μπι;高溫區(qū)域干膜厚度為23?27μπι。
[0008]上述技術方案的進一步優(yōu)化方案，所述火炬臂頂部結構均采用耐高溫不銹鋼制作并與平臺上管線以法蘭形式連接且燃燒點即熱輻射點伸出平臺3~5m。
[0009]上述技術方案的進一步優(yōu)化方案，所述頂部平臺采用格柵式結構。
[0010]上述技術方案的進一步優(yōu)化方案，所述耐高溫不銹鋼為SS316L。
[0011 ]上述技術方案的進一步優(yōu)化方案，所述有機娃耐高溫漆為J ο t uη生產的Solvalitt0
[0012]上述技術方案的進一步優(yōu)化方案，所述酸醛環(huán)氧耐高溫漆為Jotun生產的EpoxyHR0
[0013]上述技術方案的進一步優(yōu)化方案，所述有機娃耐高熱漆為Jotun生產的SolvalittMidtherm0
[0014]本發(fā)明的海上平臺上火炬臂防腐工藝能夠使位于主甲板上火炬臂長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;適合匹配對防腐性能和防腐使用壽命要求高的海洋工程船舶，能夠實現(xiàn)在15年持續(xù)運營期間內不進船塢維修的要求；同時火炬臂結構大，運營期間無法進行涂層的維護和保養(yǎng)，因此長期有效的防腐措施對于此類海工船舶尤為重要。
【附圖說明】
[0015]圖1為火炬臂涂裝區(qū)域結構示意圖。
【具體實施方式】
[0016]根據(jù)溫度分析報告結合附圖1將火炬臂分解為四個區(qū)域即:頂部區(qū)域Α，也就是點火裝置及燃燒區(qū)域，溫度超過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)域的過渡區(qū)域。
[0017]火炬臂頂部結構設計時，將頂部區(qū)域A使用SS316L制作并與平臺上管線以法蘭形式連接且燃燒點即熱輻射點伸出平臺3~5m以減少頂部平臺的熱輻射量。同時，頂部平臺使用格柵式結構，格柵也使用SS316L制作。
[0018]針對火炬臂頂部區(qū)域A以下的鋼結構涂裝設計，首先在高溫區(qū)域B和搭接區(qū)域C進行熱噴鋁涂裝，干膜厚度200μπι。
[0019]在高溫區(qū)域B已經施工好的熱噴鋁涂層上施工一度Jotun生產的Solvalitt作為封閉底漆，同時兼顧耐高溫作用，干膜厚度2 5 μ m ;考慮到油漆搭接問題，施工時需注意Solvalitt要向下延伸至搭接區(qū)域C與常溫區(qū)域D分界線處。
[0020]在常溫區(qū)域施工兩度Jotun生產的EpoxyHR，干膜厚度為125μπι;同樣考慮到油漆搭接問題，施工第二度Epoxy HR時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ΙΟΟμπι即可。
[0021]最后火炬臂整體施工一度Jotun生產的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。
[0022]至此火炬臂的高溫防腐涂層全部施工完成。
[0023]根據(jù)溫度分析報告，火炬臂最頂部平臺防腐設計溫度應在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，因鋅的熔點為392°C，在此高溫狀況下工作時，鋅層容易發(fā)生軟化及剝離且使用鍍鋅件制作結構時，焊接區(qū)域的破損鋅層修補后無法達到耐此高溫的性能，故鍍鋅不能滿足長達15年的防腐使用壽命。
[0024]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。而熱噴鋁屬于結構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，且鋁材的熔點大于600°C，對于燃燒臂的溫度耐受能力表面良好。
[0025]同時，噴鋁涂層加高溫封閉涂料進行封閉，能構成長效持久的防腐結構，使用壽命長達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。
[0026]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膜，也起到防腐蝕的作用。
[0027]熱噴鋁涂層對鋼結構的防腐作用主要基于以下兩個方面:
1.在元素活躍性中，鋁的點位比鋼鐵低，在海洋大氣環(huán)境中，當鋁涂層出現(xiàn)局部破損或空隙時，鋁與鐵之間形成原電池，鋁層作為陽極，鋼鐵作為陰極，犧牲陽極鋁涂層，對鋼鐵表面形成陰極保護作用。
[0028]2.金屬鋁涂層覆蓋鋼鐵表面形成致密的保護層，同時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，及其他介質隔離。同時鋁自身的耐腐蝕性能好，涂層耐候性能強，可以持久保持高效防腐性能。
【主權項】
1.一種海上平臺上火炬臂防腐工藝，其特征在于:包含如下步驟，在高溫區(qū)域和搭接區(qū)域進行熱噴鋁涂裝，干膜厚度190?230μπι;在高溫區(qū)域已經施工好的熱噴鋁涂層上施工一度有機硅耐高溫漆作為封閉底漆，干膜厚度20?30μπι，同時確保有機硅耐高溫漆向下延伸至搭接區(qū)域與常溫區(qū)域分界線處;在常溫區(qū)域施工兩度酚醛環(huán)氧耐高溫漆，干膜厚度為120?130Mi;施工第二度酚醛環(huán)氧耐高溫漆時確保向上延伸至搭接區(qū)域與高溫溫區(qū)域分界線處，干膜厚度95?105μπι;最后，火炬臂整體施工一度有機硅耐高熱漆，常溫區(qū)域和搭接區(qū)域的干膜厚度為28?32μπι;高溫區(qū)域干膜厚度為23?27μπι。2.—種海上平臺上火炬臂防腐工藝，其特征在于:所述火炬臂頂部結構均采用耐高溫不銹鋼制作并與平臺上管線以法蘭形式連接且燃燒點即熱輻射點伸出平臺3~5m。3.—種海上平臺上火炬臂防腐工藝，其特征在于:所述在高溫區(qū)域和搭接區(qū)域進行熱噴鋁涂裝，干膜厚度200μπι;在高溫區(qū)域已經施工好的熱噴鋁涂層上施工一度有機硅耐高溫漆作為封閉底漆，干膜厚度25μπι，同時確保有機硅耐高溫漆向下延伸至搭接區(qū)域與常溫區(qū)域分界線處;在常溫區(qū)域施工兩度酚醛環(huán)氧耐高溫漆，干膜厚度為125μπι;施工第二度酚醛環(huán)氧耐高溫漆時確保向上延伸至搭接區(qū)域與高溫溫區(qū)域分界線處，干膜厚度ΙΟΟμπι;火炬臂整體施工一度有機硅耐高熱漆，常溫區(qū)域和搭接區(qū)域的干膜厚度為30μπι;高溫區(qū)域干膜厚度為25μηι。4.一種海上平臺上火炬臂防腐工藝，其特征在于:所述頂部平臺采用格柵式結構。5.—種海上平臺上火炬臂防腐工藝，其特征在于:所述耐高溫不銹鋼為SS316L。6.—種海上平臺上火炬臂防腐工藝，其特征在于:所述有機硅耐高溫漆為Jotun生產的Solvalitt07.一種海上平臺上火炬臂防腐工藝，其特征在于:所述酚醛環(huán)氧耐高溫漆為Jotun生產的Epoxy HR08.—種海上平臺上火炬臂防腐工藝，其特征在于:所述有機硅耐高熱漆為Jotun生產的Solvalitt Midtherm0
【文檔編號】C23C4/08GK105855152SQ201610198676
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年4月1日
【發(fā)明人】萬金鳴, 葛曉強, 徐海權, 安文新, 魏華清, 沈建榮, 陳其中
【申請人】惠生（南通）重工有限公司