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膨脹型防火涂料在冬季施工中開裂原因分析與對策

2019-12-23 11:28:40點擊:

      海洋石油工程領域與陸地相比,具有很多獨特的特點,如海上平臺結構緊湊,空間狹小。另一方面,海洋石油平臺油氣生產區、油氣處理區及儲存區等都是極易發生火災的危險區域,關系到人身及財產安全。

      在海洋平臺上發生的火災,主要為碳氫化合物燃燒引發的,產生的碳氫火焰與常規纖維火焰不同,極難撲滅。另一種噴射火焰則是含壓的石油或天然氣從設備或管道中泄露并噴射出,該類火災危險性更高。鋼材隨著溫度升高,其能承受的屈服應力也隨之降低,相關的曲線接近倒S型。通常情況下,在500 ℃左右(ISO 834-1),鋼材的強度急劇降低。依據不同鋼結構設計需求,達到鋼材失效的結構強度的溫度稱為核心溫度。通常裸鋼在5~10 min即能達到核心溫度。而經過防火保護的鋼材結構,能極大延長達到核心溫度的時間,從而為滅火、疏散、逃生和搶救險情贏得時間。

     根據石油石化相關安全標準,必須對處在高危區域的鋼結構進行防火保護設計。常用的防火方式有防火板以及水泥基、膨脹型環氧防火涂料等。防火板安裝清潔,裝飾美觀,然而僅適用于纖維素類火災;水泥基防火材料耐火時間長,成本低,然而外觀粗陋,本身笨重,無法應用在潮濕的海洋環境;膨脹型環氧膜厚低,施工便捷,但是成本較高。

      被動防火涂層的原理是,在需要防火保護的鋼結構表面施工一層高效的特種防火涂料,該涂層在火災場景中,能極大降低鋼材表面火焰的傳播速率,并減緩熱量的傳遞速度,在一定時間范圍內推遲鋼結構達到臨界屈服強度的時間,為火災救援和人員逃生贏得足夠時間。

      隨著人們對安全防火重視程度的提高,越來越多的海洋石油平臺對核心區域采用涂裝防火涂層的保護方式。選擇防火涂料時,應充分考慮海洋鋼結構物的功能、存在的燃燒介質狀態、可能發生的火災火焰類型、人員逃生和啟動消防設施等的預期時間。最重要的是所選擇的防火涂料的性能應能達到與火災安全分析的適應性要求。根據大量報道和實際工程應用情況,認為防火防火涂料應具備以下性能:

(1)具有良好的完整性和抗火焰沖擊性。暴露于火焰中時,能夠保持防火涂層本身的完整,阻止火焰和煙的通過;(2)具有良好的涂層穩定性。海洋環境惡劣,后期的修補困難,因此要求防火涂料必須能夠提供超過20年的穩定防護;(3)具有良好的保溫性。在設計的防護的時間內,應能很好地阻擋熱量的傳播,未暴露面的溫度變化不能超過規定溫度;(4)防火涂層的防水、防腐性能,是否適合于復雜鋼結構的施工,火災中是否產生煙塵和有毒氣體等也是重要考量因素。

來源:涂料工業



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