CN103383339A - 一种原油油船货油舱涂层气密试验装置 - Google Patents

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Abstract

一种涉及船舶用材料的耐腐蚀试验领域的原油油船货油舱涂层气密试验装置，所述的装置包含用于提供试验空间及环境且气密性好、耐酸性气氛长期腐蚀的气氛腐蚀冷凝试验箱、用于将N2、CO2、O2、SO2和H2S配制成符合IMOMSC.288(87)规定的组分和浓度的混合气体的多组分动态配气系统、以及用于实现由程序控制加注数量和加注时间将混合气体自动输入到气氛腐蚀冷凝试验箱中的定量加气系统；所述的装置能够用于测定原油油船货油舱保护涂层在耐腐蚀环境中的适应性，从而为原油油船货油舱保护涂层的质量预测、评定、涂层资格认可提供出一个动态的科学的加速方法。

Description

一种原油油船货油舱涂层气密试验装置
【技术领域】
本发明涉及船舶用材料的耐腐蚀试验领域，尤其是涉及一种用于模拟原油油船货油舱保护涂层在实际应用环境条件下耐腐蚀性和环境适应性的气密试验装置。
【背景技术】
已知的，2010年5月有两项涉及原油油船货油舱的标准发布并强制实施，第一项标准是：IMO MSC.288(87)《船舶原油货油舱保护涂层性能标准》，其在涂层选择的预备资格试验中规定，保护涂层必须通过其附件1《原油船载油舱保护涂层的资格试验程序》的规定；第二项标准是：IMO MSC.289(87)《原油油船货油舱防腐保护替代方法性能标准》，其在耐腐蚀钢材选择的预备资格试验中规定，耐腐蚀钢材必须通过其附件《原油油船货油舱耐腐蚀钢材的资格试验程序》的规定；
由于《原油船载油舱保护涂层的资格试验程序》和《原油油船货油舱耐腐蚀钢材的资格试验程序》都是针对货油舱的资格试验程序，且其都是模拟原油货油舱的上甲板所处的温度和冷凝及空间实际环境空气中含有来自原油残余的各种蒸汽，如H2S、CO2、SO2，水汽和来自惰性气体系统的其它气体和复合物的环境条件，但是，这两个试验程序对应的试验对象却有所不同，前者是针对原油油船载油舱的保护涂层；后者是针对原油油船货油舱的耐腐蚀钢材，因此，这两个试验程序的试验参数、试验条件也不尽相同，即在应对原油油船货油舱内上甲板所遭受的复杂严重腐蚀环境时，IMO规定有两种选择：
一、选择普通船用钢材，并在内舱表面上涂装保护涂层，其保护涂层必须通过IMO MSC.288(87)附件1《原油船载油舱保护涂层的资格试验程序》的规定；
二、选择原油油船货油舱耐腐蚀钢材，其耐腐蚀钢材必须通过IMO MSC.289(87)附件《原油油船货油舱耐腐蚀钢材的资格试验程序》的规定；
现今，国内关于货油舱试验装置的相关技术仅有专利号为 CN201120559436.6的文件所公开的“一种货油舱上甲板模拟腐蚀试验装置”，以及申请号为CN201210449480.0的文件所公开的“一种评价原油油船货油舱上甲板用钢腐蚀性能的实验系统”两种，然而，这两种技术却均是针对IMO MSC.289(87)《原油油船货油舱防腐保护替代方法性能标准》的附件《原油油船货油舱耐腐蚀钢材的资格试验程序》标准强制实施而研发，其均是用于进行原油油船货油舱上甲板用耐腐蚀钢的环境适应性的试验装置，因此，目前国内能够符合IMO MSC.288(87)《船舶原油货油舱保护涂层性能标准》的附件1《原油船载油舱保护涂层的资格试验程序》标准的保护涂层的环境适应性试验装置还暂时处于空白阶段。
【发明内容】
为了克服背景技术中的不足，本发明公开了一种原油油船货油舱涂层气密试验装置，所述的装置能够用于测定原油油船货油舱保护涂层在耐腐蚀环境中的适应性，从而为原油油船货油舱保护涂层的质量预测、评定、涂层资格认可提供出一个动态的科学的加速方法。
为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：
一种原油油船货油舱涂层气密试验装置，所述的装置包含用于提供试验空间及环境且气密性好、耐酸性气氛长期腐蚀的气氛腐蚀冷凝试验箱、用于将N2、CO2、O2、SO2和H2S配制成符合IMO MSC.288(87)规定的组分和浓度的混合气体的多组分动态配气系统、以及用于实现由程序控制加注数量和加注时间将混合气体自动输入到气氛腐蚀冷凝试验箱中的定量加气系统；
所述的气氛腐蚀冷凝试验箱能够满足箱内底部水的温度为60±2℃，箱内湿度为95±5%的环境条件，且气氛腐蚀冷凝试验箱的箱体设置有由程序控制的进气和排气装置以及用于与定量加气系统连通的接口；所述的多组分动态配气系统包含三个用于分别计量加入N2、CO2和O2的热力质量流量控制器，以及两套用于定量加入SO2和H2S的定量加注单元；所述的多组分动态配气系统通过三个热力质量流量控制器和两个定量加注单元将N2、CO2、O2、SO2和H2S五种气体混合配制成符合IMO MSC.288(87)规定的组分和浓度的多组分混合气体，然后再通过定量加气系统控制将混合气体自动输入到气氛腐蚀冷凝试验箱内；
所述的装置在应用时，先将已涂装待测涂层的试样样板放置于气氛腐蚀冷凝试验箱内样品放置架上，再在箱底加装适量的水液，然后开启气氛腐蚀冷凝试验箱并保持箱底水的温度为60±2℃，箱内湿度为95±5%；此时，利用定量加气系统自动将多组分动态配气系统配制的混合气体定时定量的加入气氛腐蚀冷凝试验箱内，使气氛腐蚀冷凝试验箱箱内箱底水的水上空间部分成为模拟真实装载状态下原油油船货油舱保护涂层所处的温湿度及各种蒸气条件下的气密环境，从而对试验样板上涂刷的保护涂层进行试验。
所述的原油油船货油舱涂层气密试验装置，所述的气氛腐蚀冷凝试验箱设置有带雨刮器的安全玻璃门、可调速风扇、空气分配管、内部照明灯、能够控制箱内水冷凝的CWC系统以及能够自动补水和保持水位的保持系统。
所述的原油油船货油舱涂层气密试验装置，所述的多组分动态配气系统中N2、CO2和O2的进口压力均控制在2bar±0.5bar，其入口处分别安装有减压阀；多组分动态配气系统中SO2和H2S的进口压力均控制在1bar，且其分别安装有减压阀、气体泄漏检测仪和安全阀。
所述的原油油船货油舱涂层气密试验装置，所述的热力质量流量控制器精度高于±1.5%；所述的定量加注单元精度为±10ppm。
所述的原油油船货油舱涂层气密试验装置，所述的多组分动态配气系统按83±2%的N2、13±2%的CO2、4±1%的O2以及300±50ppm的SO2和300±50ppm的H2S的比例配制混合气体。
所述的原油油船货油舱涂层气密试验装置，所述的N2、CO2、O2、SO2和H2S五种气体均为试验级标准纯气体。
所述的原油油船货油舱涂层气密试验装置，所述的定量加气系统的总流量控制在5～60升/分钟。
由于采用如上所述的技术方案，本发明具有如下有益效果：
本发明所述的原油油船货油舱涂层气密试验装置除了能够真实全方位的再现装载状态下原油油船货油舱上部空间保护涂层所处的温度和冷凝环境条件外，还能够充分模拟装载状态下货油舱空间涂层所处实际环境空气中含有的来自原油残余的各种蒸汽，如H2S、CO2、SO2、水汽和来自惰性气体系统的其它气体和复合物的环境条件，从而达到实现在气密试验箱内模拟原油油货油舱保护涂层的实际应用环境条件，方便用于研究、检测和评价原油油船货油舱保护涂层的耐腐蚀性能和环境适应性能的目的，进而为原油油船货油舱保护涂层的质量预测、评定、涂层资格认可等提供出一个动态的科学的加速方法。
【具体实施方式】
通过下面的实施例可以更详细的解释本发明，公开本发明的目的旨在保护本发明范围内的一切变化和改进，本发明并不局限于下面的实施例：
所述的原油油船货油舱涂层气密试验装置包含用于提供试验空间及环境且气密性好、耐酸性气氛长期腐蚀的气氛腐蚀冷凝试验箱，用于将五种试验级标准纯气体N2、CO2、O2、SO2和H2S配制成符合IMO MSC.288(87)规定的组分和浓度的混合气体的多组分动态配气系统，以及用于实现由相关计算机程序智能化控制加注数量和加注时间，从而将多组分动态配气系统配制的多组分混合气体自动输入到气氛腐蚀冷凝试验箱中的定量加气系统；所述的多组分动态配气系统包含三个用于分别计量加入N2、CO2和O2的精度高于±1.5%的热力质量流量控制器，以及两套用于定量加入SO2和H2S的精度为±10ppm的定量加注单元。
在试验时，要求所述的气氛腐蚀冷凝试验箱能够满足箱内底部水的温度为60±2℃，箱内湿度为95±5%的环境条件，且气氛腐蚀冷凝试验箱的箱体设置有由程序控制的进气和排气装置以及用于与定量加气系统连通的接口，即通过相应计算机程序的智能控制将气氛腐蚀冷凝试验箱内的试验废气定时定量的自动排出，同时通过定量加气系统经接口自动将由多组分动态配气系统配制的多组分混合气体加入至气氛腐蚀冷凝试验箱内；
所述的多组分动态配气系统中N2、CO2和O2的进口压力均控制在2bar±0.5bar，其入口处分别安装有用于调整控制压力的减压阀；多组分动态配气系统中SO2和H2S的进口压力均控制在1bar，且其分别安装有用于调整控制压力的减压阀以及气体泄漏检测仪和安全阀，从而达到了在SO2或H2S发生泄漏情况时能够及时报警的目的；所述的多组分动态配气系统通过三个热力质量流量控制器和两个定量加注单元按83±2%的N2、13±2%的CO2、4±1%的O2以及300±50ppm的SO2和300±50ppm的H2S的比例将五种气体混合配制成符合IMO MSC.288(87)规定的组分和浓度的多组分混合气体，然后再通过定量加气系统以总流量5～60升/分钟的速度将混合气体自动输入到气氛腐蚀冷凝试验箱内；
为便于操作及保障安全，所述的气氛腐蚀冷凝试验箱设置有带雨刮器的安全玻璃门、可调速风扇、空气分配管、内部照明灯、能够控制箱内水冷凝的CWC系统以及能够自动补水和保持水位的保持系统。
实施本发明所述的原油油船货油舱涂层气密试验装置时，先将已涂刷待试验保护涂层的试验样板放置于气氛腐蚀冷凝试验箱内的样品放置架上，再在箱底加装适量的水液，并将箱底水的温度保持在60±2℃，使箱内湿度为95±5%；然后，利用定量加气系统自动将多组分动态配气系统配制的混合气体定时定量的加入至气氛腐蚀冷凝试验箱内，即气氛腐蚀冷凝试验箱箱内箱底水的水上空间部分为模拟真实装载状态下原油油船货油舱保护涂层所处的温湿度及各种蒸气条件下的气密环境，从而达到能够相对准确的测定原油油船货油舱保护涂层耐腐蚀环境适应性的目的；此外，所述的装置除模拟原油油船货油舱保护涂层所处的温度和冷凝环境条件外，还能够充分模拟装载状态下货油舱涂层所处实际环境空气中含有的来自原油残余的各种蒸汽，如H2S、CO2、SO2、水汽和来自惰性气体系统的其它气体和复合物的环境条件，从而达到满足IMO MSC.288(87)附件1《油船货油舱保护涂料性能标准》要求的目的。
本发明未详述部分为现有技术，故本发明未对其进行详述。

Claims (7)

1.一种原油油船货油舱涂层气密试验装置，其特征是：所述的装置包含用于提供试验空间及环境且气密性好、耐酸性气氛长期腐蚀的气氛腐蚀冷凝试验箱、用于将N2、CO2、O2、SO2和H2S配制成符合IMO MSC.288(87)规定的组分和浓度的混合气体的多组分动态配气系统、以及用于实现由程序控制加注数量和加注时间将混合气体自动输入到气氛腐蚀冷凝试验箱中的定量加气系统；
所述的气氛腐蚀冷凝试验箱能够满足箱内底部水的温度为60±2℃，箱内湿度为95±5%的环境条件，且气氛腐蚀冷凝试验箱的箱体设置有由程序控制的进气和排气装置以及用于与定量加气系统连通的接口；所述的多组分动态配气系统包含三个用于分别计量加入N2、CO2和O2的热力质量流量控制器，以及两套用于定量加入SO2和H2S的定量加注单元；所述的多组分动态配气系统通过三个热力质量流量控制器和两个定量加注单元将N2、CO2、O2、SO2和H2S五种气体混合配制成符合IMO MSC.288(87)规定的组分和浓度的多组分混合气体，然后再通过定量加气系统控制将混合气体自动输入到气氛腐蚀冷凝试验箱内；
所述的装置在应用时，先将已涂装待测涂层的试样样板放置于气氛腐蚀冷凝试验箱内样品放置架上，再在箱底加装适量的水液，然后开启气氛腐蚀冷凝试验箱并保持箱底水的温度为60±2℃，箱内湿度为95±5%；此时，利用定量加气系统自动将多组分动态配气系统配制的混合气体定时定量的加入气氛腐蚀冷凝试验箱内，使气氛腐蚀冷凝试验箱箱内箱底水的水上空间部分成为模拟真实装载状态下原油油船货油舱保护涂层所处的温湿度及各种蒸气条件下的气密环境，从而对试验样板上涂刷的保护涂层进行试验。
2.根据权利要求1所述的原油油船货油舱涂层气密试验装置，其特征是：所述的气氛腐蚀冷凝试验箱设置有带雨刮器的安全玻璃门、可调速风扇、空气分配管、内部照明灯、能够控制箱内水冷凝的CWC系统以及能够自动补水和保持水位的保持系统。
3.根据权利要求1所述的原油油船货油舱涂层气密试验装置，其特征是：所述的多组分动态配气系统中N2、CO2和O2的进口压力均控制在2bar±0.5bar，其入口处分别安装有减压阀；多组分动态配气系统中SO2和H2S的进口压力均控制在1bar，且其分别安装有减压阀、气体泄漏检测仪和安全阀。
4.根据权利要求1或3所述的原油油船货油舱涂层气密试验装置，其特征是：所述的多组分动态配气系统按83±2%的N2、13±2%的CO2、4±1%的O2以及300±50ppm的SO2和300±50ppm的H2S的比例配制混合气体。
5.根据权利要求1或3所述的原油油船货油舱涂层气密试验装置，其特征是：所述的N2、CO2、O2、SO2和H2S五种气体均为试验级标准纯气体。
6.根据权利要求1所述的原油油船货油舱涂层气密试验装置，其特征是：所述的定量加气系统的总流量控制在5～60升/分钟。
7.根据权利要求1所述的原油油船货油舱涂层气密试验装置，其特征是：所述的热力质量流量控制器精度高于±1.5%；所述的定量加注单元精度为±10ppm。
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