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膨胀型防火涂料在冬季施工中开裂原因分析与对策

2019-12-23 11:28:40点击:

      海洋石油工程领域与陆地相比,具有很多独特的特点,如海上平台结构紧凑,空间狭小。另一方面,海洋石油平台油气生产区、油气处理区及储存区等都是极易发生火灾的危险区域,关系到人身及财产安全。

      在海洋平台上发生的火灾,主要为碳氢化合物燃烧引发的,产生的碳氢火焰与常规纤维火焰不同,极难扑灭。另一种喷射火焰则是含压的石油或天然气从设备或管道中泄露并喷射出,该类火灾危险性更高。钢材随着温度升高,其能承受的屈服应力也随之降低,相关的曲线接近倒S型。通常情况下,在500 ℃左右(ISO 834-1),钢材的强度急剧降低。依据不同钢结构设计需求,达到钢材失效的结构强度的温度称为核心温度。通常裸钢在5~10 min即能达到核心温度。而经过防火保护的钢材结构,能极大延长达到核心温度的时间,从而为灭火、疏散、逃生和抢救险情赢得时间。

     根据石油石化相关安全标准,必须对处在高危区域的钢结构进行防火保护设计。常用的防火方式有防火板以及水泥基、膨胀型环氧防火涂料等。防火板安装清洁,装饰美观,然而仅适用于纤维素类火灾;水泥基防火材料耐火时间长,成本低,然而外观粗陋,本身笨重,无法应用在潮湿的海洋环境;膨胀型环氧膜厚低,施工便捷,但是成本较高。

      被动防火涂层的原理是,在需要防火保护的钢结构表面施工一层高效的特种防火涂料,该涂层在火灾场景中,能极大降低钢材表面火焰的传播速率,并减缓热量的传递速度,在一定时间范围内推迟钢结构达到临界屈服强度的时间,为火灾救援和人员逃生赢得足够时间。

      随着人们对安全防火重视程度的提高,越来越多的海洋石油平台对核心区域采用涂装防火涂层的保护方式。选择防火涂料时,应充分考虑海洋钢结构物的功能、存在的燃烧介质状态、可能发生的火灾火焰类型、人员逃生和启动消防设施等的预期时间。最重要的是所选择的防火涂料的性能应能达到与火灾安全分析的适应性要求。根据大量报道和实际工程应用情况,认为防火防火涂料应具备以下性能:

(1)具有良好的完整性和抗火焰冲击性。暴露于火焰中时,能够保持防火涂层本身的完整,阻止火焰和烟的通过;(2)具有良好的涂层稳定性。海洋环境恶劣,后期的修补困难,因此要求防火涂料必须能够提供超过20年的稳定防护;(3)具有良好的保温性。在设计的防护的时间内,应能很好地阻挡热量的传播,未暴露面的温度变化不能超过规定温度;(4)防火涂层的防水、防腐性能,是否适合于复杂钢结构的施工,火灾中是否产生烟尘和有毒气体等也是重要考量因素。

来源:涂料工业