一种防腐火炬臂制造技术

本实用新型专利技术公开了一种防腐火炬臂，包括火炬臂顶部、高温区域、搭接区域和常温区域，所述高温区域的钢结构体从内至外依次覆盖有厚铝膜、有机硅耐高温漆，有机硅耐高热漆；所述搭接区域的钢结构体从内至外依次覆盖有厚铝膜、有机硅耐高温漆、酚醛环氧耐高温漆、有机硅耐高热漆；所述常温区域的钢结构体从内至外依次覆盖有酚醛环氧耐高温漆、有机硅耐高热漆。本实用新型专利技术的防腐火炬臂能够位于主甲板上长期处于周期性高温及常温的海洋大气环境中保持稳定工作；适合匹配对防腐性能和防腐使用寿命要求高的海洋工程船舶，能够实现在15年持续运营期间内不进船坞维修的要求。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种防腐火炬臂，尤其针对船舶及海上石油平台上的防腐火炬臂，属于造船领域。
技术介绍
火炬臂是一种外形类似于起重机吊臂，在顶端装有试油燃烧器的桁架式转臂。在海上采油平台上必须设置该装置。浮式LNG装置是兼具天然气的液化、再气化、储存等功能于一体的驳船。该装置上设置有液化装置和再气化模块，液化装置和再气化模块及火炬臂布置在主甲板，液化装置可以通过海底管线接收岸上的高压天然气，再汽化模块能确保驳船在不接收岸上天然气时，驳船可以作为一个输入终端，火炬臂用于在运行状态下将无法回收的BOG压缩机废气及气态天然气排放及燃烧。浮式LNG装置属于海工类复杂项目，对防腐蚀性能要求严格，安装调试完成后将在哥伦比亚的托鲁海域服役。整船要求15年运营期间不得进坞维修，而火炬臂位于船艏主甲板面，长约50m，顶部配有维修平台及点火设备，整体采用圆管斜撑结构，梯道管件电气舾装件等穿插在结构中，后期难以进行涂装的维修及保养，同时处于高温状态下的火炬臂防腐面临以下难点：1.火炬臂在设备运行时，顶部点火装置周围处于高温状态，温度高达700~1000度，平台及钢结构处于400度的持续高温状态，传统的防腐方式难以保证持续高温状态下的耐热性能；2火炬臂在设备非运行时，顶部平台结构处于30~50度的大气海洋环境中，适合的温度、高湿度以及大气接触等导致此区域的腐蚀环境极其恶劣，对防腐性能要求很高。基于火炬臂防腐技术存在的问题，使得传统的方式将不能够满足和应对船舶长期在高温度高湿度的海洋大气环境下持续工作的防腐性能要求。综合上述难点，即需要设计出既能够耐受火炬臂工作状况下的持续高温，同时在火炬臂非工作状态下又要具有优良的抵抗海洋大气环境腐蚀的涂层配套。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是提供一种能够在高温高湿的海洋大气环境下持续工作15年以上的火炬臂。为了解决上述技术问题，本技术的防腐火炬臂，包括火炬臂顶部、高温区域、搭接区域和常温区域，其特征在于：所述高温区域的钢结构体从内至外依次覆盖有190~230μm厚铝膜、20~30μm有机硅耐高温漆，23~27μm有机硅耐高热漆；所述搭接区域的钢结构体从内至外依次覆盖有190~230μm厚铝膜、20~30μm有机硅耐高温漆、95~105μm酚醛环氧耐高温漆、28~32μm有机硅耐高热漆；所述常温区域的钢结构体从内至外依次覆盖有215~235μm酚醛环氧耐高温漆、28~32μm有机硅耐高热漆。上述技术方案的进一步改进方案，所述火炬臂顶部结构均采用耐高温不锈钢制作并与平台上管线以法兰形式连接且燃烧点即热辐射点伸出平台3~5m。上述技术方案的进一步改进方案，所述高温区域的钢结构体从内至外依次覆盖有200μm厚铝膜、25μm有机硅耐高温漆，25μm有机硅耐高热漆；所述搭接区域的钢结构体从内至外依次覆盖有200μm厚铝膜、25μm有机硅耐高温漆、100μm酚醛环氧耐高温漆、30μm有机硅耐高热漆；所述常温区域的钢结构体从内至外依次覆盖有225μm酚醛环氧耐高温漆、30μm有机硅耐高热漆。上述技术方案的进一步改进方案，所述顶部平台采用格栅式结构。本技术的防腐火炬臂能够位于主甲板上长期处于周期性高温及常温的海洋大气环境中保持稳定工作；适合匹配对防腐性能和防腐使用寿命要求高的海洋工程船舶，能够实现在15年持续运营期间内不进船坞维修的要求；同时火炬臂结构大，运营期间无法进行涂层的维护和保养，因此长期有效的防腐措施对于此类海工船舶尤为重要。附图说明图1为火炬臂涂装区域结构示意图。具体实施方式一种防腐火炬臂，包括火炬臂顶部A、高温区域B、搭接区域C和常温区域D，所述火炬臂顶部A均采用耐高温不锈钢制作并与平台上管线以法兰形式连接且燃烧点即热辐射点伸出平台3~5m。所述高温区域B的钢结构体从内至外依次覆盖有200μm厚铝膜、25μm有机硅耐高温漆，25μm有机硅耐高热漆；所述搭接区域C的钢结构体从内至外依次覆盖有200μm厚铝膜、25μm有机硅耐高温漆、100μm酚醛环氧耐高温漆、30μm有机硅耐高热漆；所述常温区域D的钢结构体从内至外依次覆盖有225μm酚醛环氧耐高温漆、30μm有机硅耐高热漆。该火炬臂的涂装工艺如下：根据温度分析报告结合附图1将火炬臂分解为四个区域即：顶部区域A，也就是点火装置及燃烧区域,温度超过400度；高温区域B，温度180~300度；常温区域D,温度<180度；搭接区域C，也就是高温区域到常温区域的过渡区域。火炬臂顶部结构设计时，将顶部区域A使用SS316L制作并与平台上管线以法兰形式连接且燃烧点即热辐射点伸出平台3~5m以减少顶部平台的热辐射量。同时，顶部平台使用格栅式结构，格栅也使用SS316L制作。针对火炬臂顶部区域A以下的钢结构涂装设计，首先在高温区域B和搭接区域C进行热喷铝涂装，干膜厚度200μm。在高温区域B已经施工好的热喷铝涂层上施工一度Jotun生产的Solvalitt作为封闭底漆，同时兼顾耐高温作用，干膜厚度25μm；考虑到油漆搭接问题，施工时需注意Solvalitt要向下延伸至搭接区域C与常温区域D分界线处。在常温区域施工两度Jotun生产的Epoxy HR，干膜厚度为125μm；同样考虑到油漆搭接问题，施工第二度Epoxy HR时需注意要向上延伸至搭接区域C与高温区域B分界线处，干膜厚度100μm即可。最后火炬臂整体施工一度Jotun生产的Solvalitt Midtherm，常温区域D和搭接区域C的干膜厚度为30μm；高温区域B干膜厚度为25μm。至此火炬臂的高温防腐涂层全部施工完成。根据温度分析报告，火炬臂最顶部平台防腐设计温度应在300~400°C 。因普通涂料在此高温状态下，易老化，且高温油漆在常温状态时防腐性能欠佳，不能满足海洋大气腐蚀环境的防腐性能要求；而如果采用热浸镀锌防腐工艺，因锌的熔点为392°C，在此高温状况下工作时，锌层容易发生软化及剥离且使用镀锌件制作结构时，焊接区域的破损锌层修补后无法达到耐此高温的性能，故镀锌不能满足长达15年的防腐使用寿命。在这样的大背景下，我们考虑到了使用金属热喷涂的防腐方法。而热喷铝属于结构的金属化表面处理及热喷涂作业，施工后表面附着力优良，且铝材的熔点大于600°C，对于燃烧臂的温度耐受能力表面良好。同时，喷铝涂层加高温封闭涂料进行封闭，能构成长效持久的防腐结构，使用寿命长达30年以上，维修和保养次数少，具有优异的防腐和耐候性能。金属铝具有很好的耐大气腐蚀的特性，涂层本身也具有良好的抗腐蚀性能，另外涂层中金属铝颗粒表面可以形成致密的氧化铝保护膜，也起到防腐蚀的作用。热喷铝涂层对钢结构的防腐作用主要基于以下两个方面：1. 在元素活跃性中，铝的点位比钢铁低，在海洋大气环境中，当铝涂层出现局部破损或空隙时，铝与铁之间形成原电池，铝层作为阳极，钢铁作为阴极，牺牲阳极铝涂层，对钢铁表面形成阴极保护作用。2. 金属铝涂层覆盖钢铁表面形成致密的保护层，同时铝涂层的透水透气性极低，可以有效的将钢材表面与水，空气，及其他介质隔离。同时铝自身的耐腐蚀性能好，涂层耐候性能强，可以持久保持高效防腐性能。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种防腐火炬臂，包括火炬臂顶部、高温区域、搭接区域和常温区域，其特征在于：所述高温区域的钢结构体从内至外依次覆盖有190~230μm厚铝膜、20~30μm有机硅耐高温漆，23~27μm有机硅耐高热漆；所述搭接区域的钢结构体从内至外依次覆盖有190~230μm厚铝膜、20~30μm有机硅耐高温漆、95~105μm酚醛环氧耐高温漆、28~32μm有机硅耐高热漆；所述常温区域的钢结构体从内至外依次覆盖有215~235μm酚醛环氧耐高温漆、28~32μm有机硅耐高热漆。

【技术特征摘要】
1.一种防腐火炬臂，包括火炬臂顶部、高温区域、搭接区域和常温区域，其特征在于：所述高温区域的钢结构体从内至外依次覆盖有190~230μm厚铝膜、20~30μm有机硅耐高温漆，23~27μm有机硅耐高热漆；所述搭接区域的钢结构体从内至外依次覆盖有190~230μm厚铝膜、20~30μm有机硅耐高温漆、95~105μm酚醛环氧耐高温漆、28~32μm有机硅耐高热漆；所述常温区域的钢结构体从内至外依次覆盖有215~235μm酚醛环氧耐高温漆、28~32μm有机硅耐高热漆。2.如权利要求1所述的一种防腐火炬臂，其特征在于：所述火炬臂顶部结构均采用...

【专利技术属性】
技术研发人员：万金鸣，董晓程，葛晓强，安文新，魏华清，沈建荣，陈其中，
申请(专利权)人：惠生南通重工有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32