一種非金屬雙層油罐及其制作方法與流程

本發明涉及加油站用埋地油罐技術領域，具體涉及一種非金屬雙層油罐及其制作方法。

背景技術：

近年來，隨著國家經濟的高速發展，人民生活水平的穩步提高，交通運輸行業迅猛發展，汽車保有量大幅增長，大型石油企業在國內大力加強加油站網點建設，每年全國新建加油站上千座。隨著我國經濟的發展和社會的進步，人們的環保意識越來越強，國家對環保的要求也越來越高。目前，國內大多數的加油站均使用地下金屬單層油罐，由于油罐本身的擦痕、劃痕、壓痕等機械損傷，罐體焊接過程中的質量問題以及埋地油罐外防腐層年久老化，失去保護作用，鋼制罐體內表面不能完全抵抗燃油的腐蝕，一旦發生滲漏，就會帶來環境污染或地下危害水資源的嚴重后果。而且由于單層鐵制油罐常年埋設于地下、受到地下水的腐蝕以及電解腐蝕，單層鐵制油罐在使用質量和使用壽命有著明顯的安全隱患，涉及到安全、經濟、環保。此外，單層鐵質油罐每年都需要進行維修和檢測，也增加了維護時間和成本。

雙層油罐擁有比普通單層鋼制油罐無可比擬的安全、環保、經濟性能，目前國家大力推行雙層油罐的應用，現有技術外罐一般采用玻璃鋼材質制作，內罐為鋼制材質，使得內殼體具有加強支撐，而外罐具有絕緣效果，如專利文獻CN 104816897A和CN 102582980B所公開的雙層油罐，但由于內罐為鋼體材質，使得其重量大大增加，影響搬運和安裝，而且其耐蝕效果也較差，壽命較短。

技術實現要素：

因此，本發明要解決的技術問題在于克服現有技術中的鋼壁油罐耐蝕性差、使用壽命短、安裝難度大等缺陷，從而提供一種非金屬雙層油罐及其制作方法，以雙層玻璃纖維增強塑料制作內外層罐體結構來替代內層鋼制材料外層玻璃纖維增強的鋼-玻璃纖維增強結構的埋地雙層油罐。

為解決上述技術問題，本發明采用如下技術方案：

一方面，本發明提供了一種非金屬雙層油罐，包括由玻璃鋼制成的內罐和外罐及設置于所述內罐與所述外罐之間的3D貫通間隙層共同構成的罐體；所述內罐的內表面涂有與儲存液體直接接觸的防靜電層，所述防靜電層與設置于所述外罐外側面上的接地導體連接；所述內罐和外罐由玻璃纖維和樹脂復合而成。

所述外罐由外罐防滲層和外罐結構層組成，且外罐結構層位于外罐防滲層外側；所述外罐結構層外表面設有環向加強筋。

所述內罐和外罐的頂部縱向中心線上還設有檢測井，所述檢測井與所述3D貫通間隙層相貫通，所述檢測井內設有泄露檢測儀。

所述3D貫通間隙層為3D中空玻璃纖維織物，其粘結于內罐外壁和外罐內壁，所述3D貫通間隙層的厚度為1～3.5mm。

所述3D貫通間隙層內填充有液媒介質為鹵水。

所述防靜電層所用涂料為摻加導靜電材料的環氧樹脂，其厚度為0.5～1mm。

另一方面，本發明還提供了一種非金屬雙層油罐制作方法，包括如下步驟：

S1.玻璃鋼內罐制作

在鋼制模具旋轉工裝設備上依次制作玻璃鋼內罐殼體和兩端封頭，然后將玻璃鋼內罐殼體的兩端分別與兩端封頭一體對接成型，制得玻璃鋼內罐，其中玻璃鋼內罐中的樹脂膠重量百分比含量：65-75％；

S2.3D貫通間隙層鋪設

在所制備的玻璃鋼內罐外表面涂刷樹脂材料，采用糊制工藝將3D中空玻璃纖維織物覆貼在所涂刷的樹脂材料表面，并沿緯向推壓玻璃纖維織物上表面，使玻璃纖維織物的底層充分吸收樹脂材料，待樹脂材料固化后形成3D貫通間隙層；

S3.玻璃鋼外罐制作

采用噴射工藝將玻璃鋼外罐防滲層包裹在3D貫通間隙層上；

玻璃鋼外罐防滲層凝膠后采用旋轉纏繞工藝將玻璃鋼復合材料纏繞在玻璃鋼外罐防滲層上制得玻璃鋼外罐結構層；

S4防靜電層制作

在所制得的玻璃鋼內罐的內表面涂有與儲存液體直接接觸的防靜電層，且使防靜電層與設置于外罐外側面上的接地導體連接。

采用臥式纏繞法沿著凝膠后的玻璃鋼外罐防滲層進行環向纏繞制得玻璃鋼外罐結構層，其中的玻璃鋼外罐防滲層中的樹脂膠重量百分比含量：65-75％，玻璃鋼外罐防滲層厚度：1～2mm，玻璃鋼外罐結構層中的樹脂膠重量百分比含量：33％～35％。

所述制作方法還包括：

S5.加強筋安裝：

通過噴射工藝預制外罐加強筋，并將其間隔設置在玻璃鋼外罐表面上，然后采用纏繞工藝對玻璃鋼加強筋進行螺旋纏繞，所形成的罐體支撐高度：4～6mm。

所述制作方法還包括：

S6.泄漏檢測儀的安裝：

制作檢測井，并通過所制作的檢測井向3D貫通間隙層的連續空腔內加入液媒介質；在檢測井中安裝泄漏檢測儀，使泄漏檢測儀從玻璃鋼檢測井頂部插入且使其底部與3D貫通間隙層相連通，液媒介質的液面處在泄漏檢測儀探頭中部。

在制作玻璃鋼內罐和外罐防滲層的噴射成型工藝中，其噴霧壓力：0.5～0.7MPa，噴槍噴射成型夾角：65°～70°，噴槍與鋼制模具的噴射距離：350～500mm。

在玻璃鋼內罐噴射成型前，在鋼制模具上先噴一層樹脂，然后再噴樹脂與玻璃纖維的混合物。

所述的外罐纏繞結構層采用均衡纏繞，纏繞角：85°～90°。

本發明技術方案，具有如下優點：

A.本發明所提供的非金屬雙層油罐，其內罐和外罐均采用由樹脂和玻璃纖維混合而成的玻璃鋼材料制作，使得其重量輕、強度高、抗震性能好、安裝方便，最重要的是耐腐蝕性好。腐蝕在本質上是一種化學或電化學過程，特別是電化學腐蝕，除了需要特定的腐蝕介質外，還需要能源、碳源、電子給予體和電解質(如水)的存在，而玻璃鋼材料并不像金屬一樣失去電子，因此由玻璃鋼材料制成的雙層油罐可以完全不受腐蝕介質的困擾，從根本上解決腐蝕問題，進而提高油罐的使用質量和延長使用壽命；同時，非金屬雙層油罐的內罐內表面還設有防靜電層，該防靜電層直接與儲存液體接觸，且與外罐最外側頂部縱向中心線上安裝的接地導體連接，用于將液體流動產生的靜電導入大地，避免產生靜電危險，以提高本發明的安全性。

B.本發明3D貫通間隙層是3D玻璃纖維織物中空層，中間灌鹵水，貫通間隙層能夠對內罐及外罐的密封性能進行24小時全程監控，采用鹵水使得響應時間快，檢測更加精確，無論內罐或外罐發生滲漏，均能自動檢測到，從而確保人們在內層介質滲泄漏到地下前采取應對措施，對保護土壤及地下水資源具有重要意義；另外，由于3D貫通間隙層是中空層，即使內罐產生泄漏，也能保證所容液體在外空隙中流動，不會馬上溢出外界污染環境，高效環保。同時，3D貫通間隙層可以提高油罐的整體剛性，以及罐體的局部剪切強度。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明具體實施方式，下面將對具體實施方式中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發明的一些實施方式，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發明的所提供的雙層油罐結構示意圖；

圖2為本發明的I部結構放大圖。

附圖標記說明：

1-罐體；2-加強筋；3-導靜電層；11-外罐；12-貫通間隙層；13-內罐；111-外罐防滲層；112-外罐結構層；113-人孔；114-檢測井；115-接地導體；116-人孔蓋；117-泄露檢測儀。

具體實施方式

下面將結合附圖對本發明的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。

如圖1、圖2所示，一種非金屬雙層油罐，包括由玻璃鋼制成的內罐13、外罐11及設置于內罐與外罐之間的3D貫通間隙層12構成的罐體1；內罐13的內表面涂有與儲存液體直接接觸的摻加導靜電材料的環氧樹脂防靜電層3，其厚度為0.5～1mm，該防靜電層與設置于所述外罐外側面上的接地導體115連接，用于將液體流動摩擦過程中產生的靜電導入大地，避免產生靜電危險；玻璃鋼外罐11由外罐防滲層111和外罐結構層112組成，且外罐結構層112位于外罐防滲層111外側，且外罐結構層112外表面設有環向加強筋2。內罐13和外罐11由玻璃纖維和樹脂復合而成，內罐13的壁厚大于4mm，外罐11的壁厚大于5mm。

玻璃鋼內罐13和玻璃鋼外罐11的頂部縱向中心線上還設有人孔113和檢測井114；人孔113與玻璃鋼內罐13的罐腔相通，另外人孔113上設有人孔蓋116；檢測井114與3D貫通間隙層12相貫通，且檢測井114內設有泄露檢測儀117。

3D貫通間隙層12為3D中空玻璃纖維織物，其粘結于內罐13外壁和外罐11內壁，內填充有液媒介質為鹵水，3D貫通間隙層的厚度為1～3.5mm。

本發明所提供的非金屬雙層油罐，其內罐和外罐均采用由樹脂和玻璃纖維混合而成的玻璃鋼材料制作，使得其重量輕、強度高、抗震性能好、安裝方便，最重要的是耐腐蝕性好。由于玻璃鋼材料并不像金屬一樣失去電子，因此由玻璃鋼材料制成的雙層油罐可以完全不受腐蝕介質的困擾，從根本上解決腐蝕問題，進而提高油罐的使用質量和延長使用壽命；同時，非金屬雙層油罐的內罐內表面還設有防靜電層，該防靜電層直接與儲存液體接觸，且與外罐最外側頂部縱向中心線上安裝的接地導體連接，用于將液體流動產生的靜電導入大地，避免產生靜電危險，以提高本發明的安全性。

另外，本發明3D貫通間隙層采用3D玻璃纖維織物中空層，中間灌鹵水，貫通間隙層能夠對內罐及外罐的密封性能進行24小時全程監控，采用鹵水使得響應時間快，檢測更加精確，無論內罐或外罐發生滲漏，均能自動檢測到，從而確保人們在內層介質滲泄漏到地下前采取應對措施，對保護土壤及地下水資源具有重要意義；另外，由于3D貫通間隙層是中空層，即使內罐產生泄漏，也能保證所容液體在外空隙中流動，不會馬上溢出外界污染環境，高效環保。同時，3D貫通間隙層可以提高油罐的整體剛性，以及罐體的局部剪切強度。

下面是本發明所提供的非金屬雙層油罐制作方法，具體包括如下步驟：

S1.玻璃鋼內罐制作

在鋼制模具旋轉工裝設備上采用FRP噴槍輔以壓輥人工滾壓依次制作玻璃鋼內罐殼體和兩端封頭，然后將玻璃鋼內罐殼體的兩端分別于兩端封頭一體對接成型，制得玻璃鋼內罐；室溫下以潔凈空氣為試驗介質對玻璃鋼內罐采用內壓充氣試驗，內罐緩慢加壓至35kPa，保壓30min，以不降壓、無泄漏為合格，試驗介質采用潔凈空氣，試驗溫度應為常溫，同時對內罐表面進行平整性檢測及修復；其中玻璃鋼復合材料中的樹脂膠含量：65-75％；在噴射成型工藝中，噴霧壓力為0.5～0.7MPa，噴槍噴射成型夾角為65～70°，噴槍與鋼制模具的噴射距離為350～500mm。

在玻璃鋼內罐噴射成型前，需在鋼制模具上應先噴一層樹脂，然后再在其上噴樹脂與玻璃纖維的混合物。

S2.3D貫通間隙層鋪設

在上述制備的玻璃鋼內罐外表面涂刷一層樹脂材料，采用糊制方法將3D中空玻璃纖維織物覆貼在樹脂材料表面，并沿緯向推壓3D中空玻璃纖維織物上表面，使3D中空玻璃纖維織物的底層充分吸收樹脂材料，待樹脂材料固化后形成具有一定間隙的3D貫通間隙層；在鋪設過程中對3D玻璃纖維織物拼接縫應進行相應且必要處理，即將拼接的3D織物搭接(>20mm)，用美工刀從搭接中心切開，去掉多余纖維，使兩層拼接端面吻合。

以保證夾層連續順利貫通且滿足規范容積要求為底線，以夾層鋪層無環向變形、疊壓、遺漏且表面平整為合格。

S3.玻璃鋼外罐制作：

采用噴射工藝將玻璃鋼外罐防滲層包裹在3D貫通間隙層上，噴射成型工藝中，噴霧壓力為0.5～0.7MPa，噴槍噴射成型夾角為65°～70°，噴槍與模具的距離為350～500mm。玻璃鋼復合材料中樹脂膠的重量百分比含量控制在65-75％，玻璃鋼外罐防滲層厚度控制在1～2mm。

凝膠后按規定的線型和厚度采用纏繞技術纏繞外罐結構層，玻璃鋼復合材料中樹脂膠重量百分比含量控制在33％～35％；纏繞時，采用臥式纏繞法進行環向纏繞，鋼制模具每轉一周，導絲頭移動一個紗片寬度，按此往復循環，直至紗片布滿芯模筒身達到工藝規定厚度為止。外罐結構層應采用均衡纏繞，纏繞角度為85°～90°。

S4防靜電層制作

在所制得的玻璃鋼內罐的內表面涂有與儲存液體直接接觸的防靜電層，且使防靜電層與設置于外罐外側面上的接地導體連接。

S5.加強筋安裝：

通過噴射工藝預制外罐加強筋，并將其間隔設置在玻璃鋼外罐表面上，然后采用纏繞工藝對玻璃鋼加強筋進行螺旋纏繞，所形成的罐體支撐高度：4～6mm。

S6.泄漏檢測儀的安裝：

制作檢測井；通過所制作的檢測井向3D貫通間隙層的連續空腔內加入液媒介質，液面處在泄漏檢測儀探頭中部，在玻璃鋼檢測井安裝泄漏檢測儀，使泄漏檢測儀從玻璃鋼檢測井頂部插入且使其底部與3D貫通間隙層相連通；從而完成整個非金屬雙層油罐的制作。

顯然，上述實施例僅僅是為清楚地說明所作的舉例，而并非對實施方式的限定。對于所屬領域的普通技術人員來說，在上述說明的基礎上還可以做出其它不同形式的變化或變動。這里無需也無法對所有的實施方式予以窮舉。而由此所引伸出的顯而易見的變化或變動仍處于本發明創造的保護范圍之中。