[发明专利]基于厚度约束的防火涂料优化方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种钢结构的防火涂料优化方法，尤其涉及一种海洋油气模块工程中钢结构的基于厚度约束的防火涂料优化方法。

背景技术

海洋工程中，油气模块是海洋石油、海洋天然气开采的重要组成部分，由于海洋石油、天然气属于易燃、易爆产品，在处理过程中很容易产生火灾和爆炸的危险，同时海洋油气模块多由钢结构组成，而钢结构的防火是一个不可回避的问题，几乎所有的钢结构都需要进行防火设计，来提高钢结构的耐火极限。由于海洋工程结构防火的要求各不相同，防火等级也不同，使得每个防火区域的防火涂料的种类也不同。而在现阶段设计者由于防火涂料的种类众多，应用范围各不相同，施工成本也各不相同，在防火涂料的选择上往往只是根据以往的工作经验进行设计，对防火涂层的厚度也只是根据厂家提供的数据进行选用设计，虽然能够满足整体的防火设计要求，但很大程度上会增加整体的施工成本，造成资源的极大浪费。

发明内容

本发明的目的在于克服已有技术的缺点，提供一种可以降低防火涂料的施工成本并且保证结构防火效果的基于厚度约束的防火涂料厚度判定方法。

基于厚度约束的防火涂料优化方法，包括以下步骤：

步骤一、建立数据库，将常用的防火涂料参数导入到Access中，其参数内容包括不同厚度下防火涂料的耐火极限、防火涂料的施工价格、施工工艺、与钢材的粘结性及适用范围；

步骤二、将待涂刷防火涂料的油气模块进行防火区域的划分，设定每个防火区域的防火等级；

步骤三、根据步骤二确定的每个防火区域的防火等级，在Access数据库中筛选出每一防火区域可以采用的防火涂料，并根据每个防火区域的耐火极限要求确定每一种筛选出的防火涂料的防火涂层厚度；

步骤四、将步骤三确定的每个防火区域的每一种防火涂料的防火涂层厚度分别导入到Teckla Structure软件中，在Teckla Structure软件中将待涂刷防火涂料的油气模块建模，然后统计出每个防火区域的施工面积，最后根据每种防火涂料的厚度计算出每一防火涂料的使用总量；

步骤五、以油气模块的整体防火涂料施工成本为优选目标，以厚度为约束条件对筛选出的全部防火涂料进行比选，确定每一防火区域最终采用的防火涂料类型及防火涂料的厚度,具体比选过程为：

(a)按照油气模块防火区域的划分，分别计算出每一防火区域所选用的每一种防火涂料的施工成本；

(b)对比每一防火区域中全部筛选出的防火涂料的施工成本，选出每一个防火区域中施工成本最小的防火涂料，然后将全部防火区域中施工成本最小的防火涂料的施工成本相加得到总施工成本最小值；

(c)判断选定的施工成本最小的防火涂料中是否有用量少于设定用量值并且供货周期大于设定的供货周期值的需替换防火涂料；

(d)如果步骤(c)的判断结果是有，则将该防火涂料的施工成本乘以设定的放大倍数，然后采用该防火区域中筛选出的防火涂料中施工单价最小的防火涂料替代需替换防火涂料，再将替换防火涂料后的全部防火区域的防火涂料的施工成本求和，得到替换后防火涂料的总施工成本,若替换后防火涂料的总施工成本小于设定的放大倍数×防火涂料的总施工成本最小值，则采用替换后的防火涂料的种类和使用量为最终施工方案，若替换后防火涂料的总施工成本大于设定的放大倍数×防火涂料的总施工成本最小值，则放弃替换方案，选用未替换的防火涂料的种类和使用量为最终施工方案；如果步骤(c)的判断结果是无，采用所述的步骤(b)中总施工成本最小值对应的每一种防火涂料的种类和使用量为最终施工方案。

本发明的有益效果是：

采用本发明方法针对每个防火区域的不同要求，选用经济效益性最佳的防火涂料及最佳涂层厚度，降低了防火涂料的施工成本并且保证了结构防火效果。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明进行详细说明。

本发明的基于厚度约束的防火涂料优化方法，包括以下步骤：

步骤一、建立数据库，将常用的防火涂料参数导入到Access中，其参数内容包括不同厚度下防火涂料的耐火极限、防火涂料的施工价格、施工工艺、与钢材的粘结性及适用范围；

步骤二、将待涂刷防火涂料的油气模块进行防火区域的划分，设定每个防火区域的防火等级；

步骤三、根据步骤二确定的每个防火区域的防火等级，在Access数据库中筛选出每一防火区域可以采用的防火涂料，并根据每个防火区域的耐火极限要求确定每一种筛选出的防火涂料的防火涂层厚度；