CN207514444U - 舰船异种金属管系连接腐蚀防护结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种舰船异种金属管系连接腐蚀防护结构,包括设于异种金属管系法兰(7)接口外圆周上的螺栓(1)以及与所述螺栓(1)相匹配的螺母(5)，所述法兰(7)接口之间设有复合电绝缘垫片(3)，所述螺栓(1)的外圆周上套设有保护管(4)，所述法兰(7)与螺母(2)之间设有复合电绝缘垫圈(2)。本实用新型的舰船异种金属管系连接腐蚀防护结构，使用复合电绝缘垫片隔离管系对接法兰面和紧固件，切断异种金属接触产生的电子通道，在连接结构及结构两端一定范围内的管路内外壁涂覆绝缘磁漆，增加异种金属接头处两端管系内海水之间的电阻，隔断海水内的离子通道，实现良好的电绝缘效果。

Description

舰船异种金属管系连接腐蚀防护结构

技术领域

本实用新型属于电化学腐蚀防护技术领域，更具体地，涉及一种舰船异种金属管系连接腐蚀防护结构。

背景技术

舰船船体、设备及管路等系统构件由不同金属制造而成，主要包括碳钢、低合金钢、不锈钢、铜与铜合金、钛合金等材料。结构或系统之间的连接有时不可避免的涉及到异种金属的接触，若防护处理不到位，异种金属直接接触会形成一个“原电池”，在海水或潮湿环境下，“原电池”回路接通，此时电位较低的金属(阳极构件)向电位较高的金属(阴极构件)提供电子，导致电位低的金属腐蚀加速，而电位较高的金属得到保护，这种腐蚀现象称为异种金属接触腐蚀。

异种金属接触腐蚀问题普遍存在。目前国内相关修、造船厂针对舰船异种金属管系连接的腐蚀问题采取了一定的防护措施，但由于绝缘措施不彻底，实际防护效果并不明显。现有异种金属防护施工方法中存在的问题是：(1)采用单一材料制作的电绝缘垫片或者普通的石棉密封垫片隔离异种金属法兰，电绝缘效果不佳；(2)相关管路内、外侧没有涂刷绝缘涂料，无法有效隔断异种金属法兰管路海水中间的离子通道；(3)现有工艺中绝缘套筒或衬套内没有灌注绝缘胶，紧固件端部未完全涂覆绝缘密封胶；(4)对于船体结构、主要管路等全寿命构件的异种金属腐蚀防护不到位。

实用新型内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本实用新型提供一种舰船异种金属管系连接腐蚀防护结构，其目的在于，使用复合电绝缘垫片隔离管系对接法兰(或座板)面和紧固件，切断异种金属接触产生的电子通道，在异种金属管路连接结构及结构两端一定范围内的管路内外壁涂覆绝缘磁漆，增加异种金属接头处两端管系内海水之间的电阻，隔断海水内的离子通道，从而实现良好的电绝缘效果。

为了实现上述目的，本实用新型提供一种舰船异种金属管系连接腐蚀防护结构,包括设于异种金属管系法兰接口外圆周上的螺栓以及与所述螺栓相匹配的螺母，

所述法兰接口之间设有复合电绝缘垫片，用于隔断所述法兰之间的电子通道；

所述螺栓的外圆周上套设有保护管，用于切断所述螺栓与所述法兰的电子通道；

所述法兰与螺母之间设有复合电绝缘垫圈，用于切断所述异种法兰与螺母之间的电子通道；且

在所述异种金属管系连接法兰及两端一定范围内的管路内外壁涂覆绝缘磁漆，增加异种金属接头处两端管系内海水之间的电阻，从而实现所述异种金属管系连接处的绝缘防护。

作为本实用新型进一步优选，所述绝缘磁漆的涂覆长度与所述金属管系的通径关系为：

。

作为本实用新型进一步优选，所述保护管与螺栓之间灌注绝缘磁漆或绝缘胶。

作为本实用新型进一步优选，在潮湿环境下所述螺栓和螺母包覆密封胶或在海水环境下所述腐蚀防护结构整体包覆密封胶。

作为本实用新型进一步优选，所述密封胶为绝缘磁漆或绝缘胶。

作为本实用新型进一步优选，所述法兰之间设有防腐蚀增设管路，所述防腐蚀增设管路的长度为5～8倍的管路通径。

总体而言，通过本实用新型所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果：

(1)本实用新型的舰船异种金属管系连接腐蚀防护结构，使用复合电绝缘垫片隔离管系对接法兰(或座板)面和紧固件，切断异种金属接触产生的电子通道，在异种金属管路连接结构及结构两端一定范围内的管路内外壁涂覆绝缘磁漆，增加异种金属接头处两端管系内海水之间的电阻，隔断海水内的离子通道，从而实现良好的电绝缘效果。

(2)本实用新型的舰船异种金属管系连接腐蚀防护结构，在绝缘套筒和紧固螺栓(或其他紧固件)之间灌注绝缘胶，进一步实现异种金属连接的绝缘。

(3)本实用新型的舰船异种金属管系连接腐蚀防护结构，在潮湿环境下所述螺栓和螺母包覆密封胶或在海水环境下所述腐蚀防护结构整体包覆密封胶，避免了舰船异种金属在海水环境或潮湿环境的电化学腐蚀。

附图说明

图1为本实用新型实施例一种舰船异种金属管系连接腐蚀防护施工结构涉及的典型法兰式连接结构的绝缘处理示意图；

图2为本实用新型实施例一种舰船异种金属管系连接腐蚀防护施工结构涉及的典型座板式连接结构的绝缘处理示意图；

图3为本实用新型实施例一种舰船异种金属管系连接腐蚀防护施工结构涉及的典型对夹式连接结构的绝缘处理示意图；

图4为本实用新型实施例一种舰船异种金属管系连接腐蚀防护施工方法涉及的船体等全寿命结构连接时的绝缘防护示意图；

图5为本实用新型实施例一种舰船异种金属管系连接腐蚀防护施工方法涉及的与液舱内海水管系连接时的绝缘防护示意图。

在所有附图中，同样的附图标记表示相同的技术特征，具体为：1-螺栓、2-复合电绝缘垫圈、3-复合电绝缘垫片、4-保护管、5-螺母、6-偏平垫圈、7-法兰、8-防腐蚀增设管路、9-海水系统管路。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。此外，下面所描述的本实用新型各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

连接法兰处异种金属(不同牌号的同质材料，如304与304L不锈钢，也判定为异种金属)连接的部位应采取异种金属连接腐蚀防护措施。异种金属连接条件下，一般的，管路与管路或管路与设备之间连接时，按工艺要求直接进行绝缘处理即可；但当管路或设备与船体结构、主管路等全寿命结构连接时，除了进行异种金属绝缘处理外，还要在两者之间增加一段管路作为牺牲管段。

本实用新型实施例中的异种金属连接腐蚀防护结构及使用的材料主要包括绝缘磁漆、复合电绝缘垫片、紧固件及复合电绝缘垫圈、密封胶等。

舰船异种金属管系连接腐蚀防护工艺是主要针对海水系统管路异种金属接触腐蚀问题而增加的电绝缘防护措施，原则上应用于海水异种金属管系连接部位，包括法兰式、座板式、对夹式连接结构，同时也可应用于任何具有电绝缘要求的法兰连接结构。

典型法兰式、座板式、对夹式连接结构示例如图1-3所示，该异种金属连接结构包括螺栓1、复合电绝缘垫圈2、复合电绝缘垫片3、保护管4、螺母5及平垫圈6。其中，两个法兰7接口之间设有复合电绝缘垫片3，法兰7的外圆周开设有通孔，用于安装螺栓1，螺栓1与该通孔之间设有保护管4，螺栓1的两端设有螺母5，螺母5与法兰7之间设有复合电绝缘垫圈2及平垫圈6，且复合电绝缘垫圈2及平垫圈6套设于螺栓1上。

绝缘垫片宜采用复合电绝缘垫片，复合电绝缘垫片的型号为：HGJYDP-10型，其性能满足绝缘法兰(座板)及各系统的要求，其电绝缘性能指标不低于500KΩ。

管系绝缘组件的安装：a.将紧固螺栓浸入磁漆或清漆；b.在浸有磁漆的紧固螺栓上套入绝缘套筒，使绝缘套筒与螺柱根部贴紧；c.在绝缘套筒上套入金属保护垫圈；d.在绝缘套筒套入绝缘复合垫圈；e.将绝缘紧固件穿过法兰孔；f.套入绝缘复合垫圈；g.套入金属保护垫圈；h.拧上螺母；i.对绝缘组件进行预紧。

紧固件及其绝缘零件的技术要求应满足《舰船防腐防漏系列技术要求》的规定。根据安装形式的不同，紧固件及其绝缘零件可分为法兰式紧固件及其绝缘零件、对夹式紧固件及其绝缘零件和座板式紧固件及其绝缘零件。

A型紧固件及其绝缘零件连接尺寸满足GB569-65《船用法兰连接尺寸和密封面》的要求。B型紧固件及其绝缘零件连接尺寸满足GB2501-89《船用法兰连接尺寸和密封面(四进位)》的要求。

紧固件及其绝缘零件按紧固件的材料可分为不锈钢及碳钢，紧固件的配置原则上使用配套的紧固件，选用规格较常规小一档，强度等级提升一级，也可根据绝缘处理需要使用定制的紧固件和绝缘零件。具体的组成及技术要求参见表1。

表1紧固件及其绝缘零件组成及技术要求

作为本实用新型的进一步的改进，法兰7接口与复合电绝缘垫片3之间、保护管4与螺栓1之间、螺母5与复合电绝缘垫圈2之间均涂覆磁漆，确保各接触面之间绝缘。

作为本实用新型的进一步的改进，在潮湿环境下所述螺栓和螺母包覆密封胶或在海水环境下所述腐蚀防护结构整体包覆密封胶，避免了舰船异种金属在海水环境或潮湿环境的电化学腐蚀。

作为本实用新型的进一步的改进，异种金属绝缘处理时，连接螺栓与绝缘套筒之间应灌注绝缘胶；灌注的绝缘胶应以浸涂的方式完全覆盖紧固件的连接处。绝缘性能应满足绝缘法兰(座板)的要求，其电绝缘性能指标不低于500KΩ。

如前所述，当管路或设备与船体结构、主管路等全寿命结构连接时，为了保护船体或主管路，对其连接结构除了进行异种金属绝缘处理外，还要在两者之间增加一段与低电位金属管路材质相同的管路作为牺牲管段，牺牲管段长度取5-8倍的管路通径。

(1)与船体直接连接的情况

当海水系统设备与船体结构直接连接时，应在系统管路上距离设备进、出口取5-8倍通径法兰(座板)连接处增加布置异种金属连接腐蚀防护措施，并增加一段防腐牺牲管段(后期需视情更换)，具体防护措施详见图4。

如图4所示，设备进出口法兰7，材料为耐海水腐蚀材料，电位值较高，防腐蚀增设管路8的材料一般为钢质，电位值最低，海水系统管路9的材料为B10铜镍合金、双相不锈钢或紫铜等，电位值高。

其中，海水系统设备的进出口的法兰7与防腐蚀增设管路8的连接处布置异种金属连接腐蚀防护措施；防腐蚀增设管路8与海水系统管路9的连接处布置异种金属连接腐蚀防护措施；异种金属连接腐蚀防护措施应满足前述“常规情况下的绝缘处理要求”，其中防腐蚀增设管路8的绝缘磁漆不可全部涂覆，可为弯管，长度L＝5-8L1；防腐蚀增设管路8应布置在易于检查维修的部位，且在此防腐蚀增设管路上一般不设置管路吊架，若必须设置时，应在吊架的内箍圈内铺上绝缘垫片，绝缘垫片厚度不小于4mm，向一侧凸出10mm。

(2)与液舱内海水管系直接连接的情况

对于与液舱内海水管系通舱件连接的情况，应在液舱外系统管路上距离该通舱件在5-8倍通径法兰(座板)连接处增加布置异种金属连接腐蚀防护措施，并增加一段钢质牺牲管段(后期需视情更换)，具体防护措施详见图5。

如图5所示，设备进出口法兰7，期材料为耐海水腐蚀材料，电位值较高，防腐蚀增设管路8的材料一般为钢质，电位值最低，海水系统管路9的材料为B10铜镍合金、双相不锈钢或紫铜等，电位值高。

具体而言，设备进出口法兰7连接件的安装形式应满足轻围壁、水密、耐火舱壁穿舱的要求；法兰7与防腐蚀增设管路8连接处应布置异种金属连接腐蚀防护措施；防腐蚀增设管路8与海水系统管路9连接处布置异种金属连接腐蚀防护措施；异种金属连接腐蚀防护措施应满足前述“常规情况下的绝缘处理要求”，其中防腐蚀增设管路8绝缘磁漆不可全部涂覆，可为弯管，长度L＝5-8L1；防腐蚀增设管路8应布置在易于检查维修的部位，且在此防腐蚀增设管路上一般不设置管路吊架，若必须设置时，并在吊架的内箍圈内铺上绝缘垫片，绝缘垫片厚度不小于4mm，向一侧凸出10mm。

(3)与其他管路连接的情况

在异种金属绝缘处理的同时搭配增设牺牲管路的处理措施，不限于以上描述的两类典型情况，同样可应用于保护船舶底部附件、舷侧附件，并可根据实际情况进行适应性调整。

本实用新型实施例一种舰船异种金属管系连接腐蚀防护施工方法，异种金属连接腐蚀防护方法主要内容包括：使用复合电绝缘垫片隔离管系对接法兰(或座板)面和紧固件，切断异种金属接触产生的电子通道；在绝缘套筒和紧固螺栓(或其他紧固件)之间灌注绝缘胶；在海水环境或潮湿环境下对连接结构整体包覆密封胶(包括涂覆紧固螺母)；在异种金属管路连接结构及结构两端一定范围内的管路内外壁涂覆绝缘磁漆，增加异种金属接头处两端管系内海水之间的电阻，隔断海水内的离子通道。

具体包括如下步骤：

1.准备工作

(1)船舶修理时将需增加配置异种金属连接腐蚀防护措施(绝缘磁漆涂覆)的管系，送至内场(车间)；新造船舶完成管路的加工制作后送至内场(车间)。

(2)检查管系的表面清洁度等满足绝缘磁漆涂覆的要求。

(3)检查环境要求(温度、湿度等)满足绝缘磁漆涂覆的要求

(4)检查内场(车间)照明、通风条件、作业区周边环境情况，安全防护措施到位。

(5)负责加工的人员，做好防护措施，做到身体健康和重量两不误。

2.绝缘磁漆现场调配

绝缘磁漆由A、B两种组分组成。调配时，将A:B两种组分按8:1～10:1配比，称重后混合于容器中；在30°～50°度恒定温度下，调置搅拌机转速为600转/分钟，搅拌15分钟，然后停止搅拌，适度加温，使油漆温度提升至60度左右，然后静置20(夏天)-30(冬天)分钟，待油漆温度降至室温后用400目以上的滤网过滤。配置好的绝缘磁漆建议一次性使用完，如果在使用的过程中，磁漆变得粘稠，可视情况在油漆中加入10-40％的磁漆稀释剂，搅拌均匀后，继续使用。调配出来的磁漆要求在两、三个小时内使用完毕。

3.管路和连接件的绝缘磁漆的涂覆

根据绝缘磁漆的技术要求进行涂覆，涂层要求均匀，涂层厚度应不低于300μm，不能剥落和存在其它缺陷。绝缘涂料的技术要求如下：

(1)安全要求

绝缘磁漆的存放应满足油漆存放的相关安全技术要求。磁漆涂装工作应安排在内场进行，安全防护到位，配备灭火、水、电、管路涂漆晾干用置物架等基本设施；场地照明、通风良好，不允许出现风、雨、油污等有害因素侵袭，环境温度尽可能保持在25度至40度之间，湿度等参数要求可参考其他油漆的一般要求。施工人员戴橡胶手套，穿工作服，并具备必要的个人防护措施。涂装工作完成后应做好个人及环境的清洁工作。

(2)清洁度要求

绝缘磁漆的型号为：HGCQ-10型，其涂覆对于管路表面清洁度要求：管路涂覆前，应对管路表面进行适度打磨、清洁处理，处理后表面无污渍、油脂、金属碎屑、灰尘等。

(3)磁漆涂覆方法及一般过程

可采用刷涂、浸涂或喷涂的方法对管路涂覆绝缘磁漆，均要求油漆厚度均匀。刷涂时，涂覆2～3次，间隔20～30分钟，对湿度较大、温度较低的环境，也可等第一道漆表干后，再涂刷第二道漆，然后静置、晾干。浸涂、喷涂的要求与刷涂基本一致，但管路在浸涂、提起后，必须用刷子刷掉管路上多余的油漆，防止漆膜过厚。

(4)磁漆涂覆范围

绝缘磁漆涂覆在连接件及其连接管段的内外表面上(连接件密封槽亦涂覆)。当需要对涂漆后的管路进行油漆修补时，可在油漆缺损部位喷涂或刷涂绝缘磁漆或绝缘清漆。绝缘清漆的技术要求同绝缘磁漆。

不带氧化涂层的异种金属管路连接时，连接法兰处的两端管路均需涂覆绝缘磁漆。除连接件(如法兰、座板)需全部涂覆外，管路内外表面绝缘磁漆涂覆长度与管系的通径关系见表1。

表1管路内外表面磁漆涂覆长度与管路通径的关系

通径DN(mm)	DN<100	100≤DN<250	250≤DN<500
				磁漆涂覆长度(mm)	200±10	300±10	400±10

当异种金属连接法兰的一端为阀件、附件或设备，一端为连接管路时，两端均需涂覆绝缘磁漆。管路的涂覆长度要求见表1，阀件、附件及设备的涂覆长度应根据实际情况尽量实施。

(5)其他要求

绝缘磁漆的涂层要求均匀，不能剥落和存在其它缺陷。经过氧化处理的特种合金管(如铝合金管)的连接件及管段，不需要涂覆绝缘磁漆；管系内表面进行涂塑处理后，内表面不需要涂覆绝缘磁漆；管系内表面进行钝化处理后，内表面不需要涂覆绝缘磁漆。

4.绝缘磁漆涂装后管系完成后续加工制造

根据管系的加工制造要求完成后续工作。

5.管系上船

安装前，要检查管路、阀件等部件的磁漆涂覆质量，密封面的油漆要求平整光滑，其上不能有污渍、油脂、金属碎屑或其它杂质。如果油漆表面出现破损、剥落、突起或其他缺陷，要进行打磨、清洁、补漆。管路或设备表面油漆质量检测合格后，搬运前，应采用弹性保护材料对油漆面进行包覆，保护涂层，防止在运送和安装过程出现磕碰、投掷等问题。

6.复合电绝缘垫片、紧固件及其绝缘零件、紧固件绝缘胶的准备、安装

管路安装前，应对复合电绝缘垫片、紧固件及其绝缘零件、紧固件绝缘胶组成进行外观检查，特别是复合电绝缘垫片及绝缘零件(衬套、管套)，发现有破损或变形应及时修理或更换；复合电绝缘垫片表面不允许存在污渍、油脂、金属碎屑或其它杂质，但允许打磨再涂漆。

7.安装后的检查

(1)外观检查

完成紧固件的安装后进行检查绝缘漆面，视情修补；修补时用绝缘清漆修补，绝缘清漆应在内场调配。

(2)电绝缘性能检查

1)绝缘性能测量方法

安装异种金属连接腐蚀防护措施连接件的绝缘性能根据总体所及《舰船防腐防漏工作管理规定》21项技术要求进行检查。

2)测量前的准备工作

为了保证测量的准确性，要求将测量点进行打磨工作，直到露出金属光泽。

3)干式状态、湿式状态及完全沉浸液体的沉浸状态绝缘检测设备要求

a.管系中尚未注水的干态情况下(俗称“干式状态”)，采用100V/250V/500V摇表或HGJC-01型专用电绝缘监测设备进行测量。

b.浸泡海水之后的潮湿情况下(俗称“湿式状态”)，排空管路内水介质，采用10V-25V的摇表或HGJC-01型专用电绝缘监测设备进行测量；然后用压缩空气吹除管路，再次测量绝缘值。

c.完全沉浸液体的湿态情况下(俗称“沉浸状态”)，排空管路内水介质，采用HGJC-01型专用电绝缘监测设备进行测量；然后用压缩空气吹除管路，再次测量绝缘值。

4)电绝缘测量判定值

“干式状态”阻值应不低于10kΩ。如所测的绝缘电阻值大于10KΩ，则说明绝缘性能是满足防腐要求的。如果绝缘阻值低于标准，则说明缘性能是不满足防腐要求的。

“湿式状态”和“沉浸状态”下，排空管路内水介质后，若没用压缩空气吹除管路，对于HGJC-01型电绝缘监测仪所测湿态电阻在1欧左右，或电位为零的连接头，需要拆开接头检查并重新安装，直到满足要求为止。如若使用压缩空气吹除过管路，对于HGJC-01型电绝缘监测仪所测湿态电阻小于1千欧的连接头，需要拆开接头检查并重新安装，直到满足要求为止。

本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种舰船异种金属管系连接腐蚀防护结构,包括设于异种金属管系法兰(7)接口外圆周上的螺栓(1)以及与所述螺栓(1)相匹配的螺母(5)，其特征在于：

所述法兰(7)接口之间设有复合电绝缘垫片(3)，用于隔断所述法兰(7)之间的电子通道；

所述螺栓(1)的外圆周上套设有保护管(4)，用于切断所述螺栓(1)与所述法兰(7)的电子通道；

所述法兰(7)与螺母(5)之间设有复合电绝缘垫圈(2)，用于切断所述异种法兰(7)与螺母(5)之间的电子通道；且

在所述异种金属管系连接法兰(7)及两端一定范围内的管路内外壁涂覆绝缘磁漆，增加异种金属接头处两端管系内海水之间的电阻，从而实现所述异种金属管系连接处的绝缘防护。

2.根据权利要求1所述的一种舰船异种金属管系连接腐蚀防护结构,其特征在于，所述绝缘磁漆的涂覆长度与所述金属管系的通径关系为：

。

3.根据权利要求1所述的一种舰船异种金属管系连接腐蚀防护结构,其特征在于，所述保护管(4)与螺栓(1)之间灌注绝缘磁漆或绝缘胶。

4.根据权利要求1所述的一种舰船异种金属管系连接腐蚀防护结构,其特征在于，在潮湿环境下所述螺栓(1)和螺母(5)包覆密封胶或在海水环境下所述腐蚀防护结构整体包覆密封胶。

5.根据权利要求4所述的一种舰船异种金属管系连接腐蚀防护结构,其特征在于，所述密封胶为绝缘磁漆或绝缘胶。

6.根据权利要求1所述的一种舰船异种金属管系连接腐蚀防护结构,其特征在于，所述法兰(7)之间设有防腐蚀增设管路(8)，所述防腐蚀增设管路(8)的长度为5～8倍的管路通径。