專利名稱:一種防腐火炬臂的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種防腐火炬臂，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、有機硅耐高溫漆，有機硅耐高熱漆；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、有機硅耐高溫漆、酚醛環(huán)氧耐高溫漆、有機硅耐高熱漆；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、有機硅耐高熱漆。本實用新型的防腐火炬臂能夠位于主甲板上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?qū)崿F(xiàn)在15年持續(xù)運營期間內(nèi)不進船塢維修的要求。
【專利說明】
一種防腐火炬臂
技術(shù)領域
[0001]本實用新型涉及一種防腐火炬臂，尤其針對船舶及海上石油平臺上的防腐火炬臂，屬于造船領域。
【背景技術(shù)】
[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(zhuǎn)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(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(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(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火炬臂在設備非運行時，頂部平臺結(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(shù)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(nèi)容】

[0006]本實用新型所要解決的技術(shù)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(shù)問題，本實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有機娃耐尚溫漆，23?27ym有機娃耐尚熱漆;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有機硅耐高溫漆、95?105μπι酚醛環(huán)氧耐高溫漆、28?32μπι有機硅耐高熱漆;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有機硅耐高熱漆。
[0008]上述技術(shù)方案的進一步改進方案，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(shù)方案的進一步改進方案，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有機娃耐尚溫漆，25ym有機娃耐尚熱漆;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有機硅耐高溫漆、ΙΟΟμπι酚醛環(huán)氧耐高溫漆、30μπι有機硅耐高熱漆;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有機硅耐高熱漆。
[0010]上述技術(shù)方案的進一步改進方案，所述頂部平臺采用格柵式結(jié)構(gòu)。
[0011]本實用新型的防腐火炬臂能夠位于主甲板上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?qū)崿F(xiàn)在15年持續(xù)運營期間內(nèi)不進船塢維修的要求；同時火炬臂結(jié)構(gòu)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】

[0012]圖1為火炬臂涂裝區(qū)域結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[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。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有機硅耐尚溫漆，25ym有機娃耐尚熱漆;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有機硅耐高溫漆、I ΟΟμπι酚醛環(huán)氧耐高溫漆、30μπι有機硅耐高熱漆;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)溫度分析報告結(jié)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。
[0015]火炬臂頂部結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)，格柵也使用SS316L制作。
[0016]針對火炬臂頂部區(qū)域A以下的鋼結(jié)構(gòu)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。
[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。
[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(jié)構(gòu)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。
[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，且鋁材的熔點大于600°C，對于燃燒臂的溫度耐受能力表面良好。
[0023]同時，噴鋁涂層加高溫封閉涂料進行封閉，能構(gòu)成長效持久的防腐結(jié)構(gòu)，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。
[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膜，也起到防腐蝕的作用。
[0025]熱噴鋁涂層對鋼結(jié)構(gòu)的防腐作用主要基于以下兩個方面:
[0026]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。
[0027]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(zhì)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(quán)項】
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有機硅耐高溫漆，23?27μπι有機硅耐高熱漆;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有機硅耐高溫漆、95?105μπι酚醛環(huán)氧耐高溫漆、28?32μπι有機硅耐高熱漆;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.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有機硅耐高溫漆，25μπι有機硅耐高熱漆;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有機硅耐高溫漆、ΙΟΟμπι酚醛環(huán)氧耐高溫漆、30μπι有機硅耐高熱漆;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:所述頂部平臺采用格柵式結(jié)構(gòu)。
【文檔編號】B32B15/18GK205714122SQ201620264716
【公開日】2016年11月23日
【申請日】2016年4月1日
【發(fā)明人】萬金鳴, 董曉程, 葛曉強, 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