钢制油罐内衬结构及内衬改造工艺的制作方法

本发明涉及加油站的环保改造领域，具体地指一种钢制油罐内衬结构及内衬改造工艺。

背景技术：

加油站钢罐内衬改造技术依托原有埋地油罐的钢制结构，在其内部依次制作复合材料外层、中间层、复合材料内层，以形成完整的多层结构。改造完毕的油罐具有同ff(玻璃钢复合材料双层油罐)双层油罐相同的性能，且结构强度更优。现有技术中的加油站钢罐内衬采用钢制罐、底涂层、环氧树脂玻璃纤维混合外层(外层罐)、衬布、3d织物/3d铝箔(如图4和5所示)、衬布、环氧树脂玻璃纤维混合内层和导电涂层的复合结构，这种结构中3d织物或3d铝箔抗压强度较低，影响了整个加油站钢罐内衬的强度，另外，在传统的手工改造施工方法中，需要2～3人通过人孔进入埋地卧式油罐中，利用玻璃纤维布铺设至油罐内表面，并利用辊子沾上树脂涂刷至油罐内表面使玻璃纤维浸透树脂。这一过程会耗费大量的人力、物力，效率低下。且在滚刷树脂的过程中，相对封闭的油罐内会伴有较高浓度的苯乙烯及其他有机挥发物，会对人体造成一定的伤害，施工安全系数低。

技术实现要素：

本发明的目的就是要提供一种钢制油罐内衬结构及内衬改造工艺，该内衬结构具有更高的强度，且该内衬结构的生产效率更高。

为实现此目的，本发明所设计的一种钢制油罐内衬结构，其特征在于：它包括钢制罐壁、底涂层、环氧树脂玻璃纤维混合外层、环氧树脂玻璃纤维混合内层和导电涂层，其中，导电涂层的外侧粘接环氧树脂玻璃纤维混合内层的内侧，环氧树脂玻璃纤维混合外层的外侧粘接底涂层的内侧，外侧粘接底涂层的外侧粘接钢制罐壁的内侧，它还包括第一衬布层、蜂窝芯层和第二衬布层，所述环氧树脂玻璃纤维混合内层的外侧粘接第二衬布层的内侧，第二衬布层的外侧粘接蜂窝芯层的内侧，蜂窝芯层的外侧粘接第一衬布层的内侧，第一衬布层的外侧粘接环氧树脂玻璃纤维混合外层的内侧；所述蜂窝芯层的各个蜂窝槽的内侧端口均由第二衬布层密封，各个蜂窝槽的外侧端口均由第一衬布层密封。

一种钢制油罐内衬结构的改造工艺，它包括如下特征：

步骤1：在油罐内部强制通风并检测，将油罐内残留的油气浓度降至爆炸极限以下；

步骤2：在油罐清罐后，对油罐内表面进行除锈；

步骤3：在油罐内表面喷涂环氧底漆，形成底涂层，同时环氧底漆对油罐内表面进行修复；

步骤4：在底涂层上喷涂环氧树脂玻璃纤维混合外层；

步骤5：制作中间间隙层，中间间隙层采用1～3.5mm厚蜂窝芯层，蜂窝芯层两侧分别通过第一衬布层和第二衬布层密封，并在蜂窝芯层的各个蜂窝槽内填充有油体泄漏检测介质，第一衬布层与环氧树脂玻璃纤维混合外层粘接；

步骤6：在第二衬布层上喷涂环氧树脂玻璃纤维混合内层；

步骤7：在环氧树脂玻璃纤维混合内层上涂刷或喷涂导电涂层。

本发明中中间间隙层采用铝制或纸制的蜂窝芯层，蜂窝芯层的各个蜂窝槽的内侧端口均由第二衬布层密封，各个蜂窝槽的外侧端口均由第一衬布层密封。提高了钢制油罐内衬的整体结构强度。与传统内衬中间层结构相比，传统结构采用如图4或5所示的3d织物或带有凸点的铝板，其承压能力不高，对内衬结构中外层罐和内层罐的支撑作用有限，而使用本发明所述蜂窝结构，其承压能力大大提升。

本发明中的工艺方法，针对中间间隙层的改造，将除锈、制作环氧树脂玻璃纤维混合物外层、制作环氧树脂玻璃纤维混合物内层等工艺步骤进行自动化改进。实现相关工艺参数的调节与修改。从而实现改造工艺的安全高效。现有工艺为人工铺设玻璃纤维毡，然后手糊树脂使树脂浸透玻璃纤维毡，固化后形成结构本体。本工艺为机械臂自动喷涂树脂和短切玻璃纤维混合物最终固化后形成结构本体。

另外，本发明使用新型中间层材料(蜂窝材料)，便于铺设成型，提高了加工效率。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的工艺流程图；

图3为本发明中蜂窝芯层的结构示意图；

图4为现有3d织物中间层的结构示意图；

图5为现有3d铝箔中间层的结构示意图。

其中，1—钢制罐壁、2—底涂层、3—环氧树脂玻璃纤维混合外层、4—第一衬布层、5—蜂窝芯层、5.1—蜂窝槽、5.2—贯通孔、6—第二衬布层、7—环氧树脂玻璃纤维混合内层、8—导电涂层

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明：

本发明所设计的一种钢制油罐内衬结构，如图1和3所示，它包括钢制罐壁1、底涂层2、环氧树脂玻璃纤维混合外层3、环氧树脂玻璃纤维混合内层7和导电涂层8，其中，导电涂层8的外侧粘接环氧树脂玻璃纤维混合内层7的内侧，环氧树脂玻璃纤维混合外层3的外侧粘接底涂层2的内侧，外侧粘接底涂层2的外侧通过树脂和粘接剂粘接钢制罐壁1的内侧，它还包括第一衬布层4、蜂窝芯层5和第二衬布层6，所述环氧树脂玻璃纤维混合内层7的外侧粘接第二衬布层6的内侧，第二衬布层6的外侧通过树脂和粘接剂粘接蜂窝芯层5的内侧，蜂窝芯层5的外侧通过树脂和粘接剂粘接第一衬布层4的内侧，第一衬布层4的外侧粘接环氧树脂玻璃纤维混合外层3的内侧；所述蜂窝芯层5的各个蜂窝槽5.1的内侧端口均由第二衬布层6密封，各个蜂窝槽5.1的外侧端口均由第一衬布层4密封。

上述技术方案中，钢制罐壁1保证了整体内衬结构具有一定的强度。底涂层2提高了环氧树脂玻璃纤维混合外层3与钢制罐壁1的粘接力。利用树脂和粘接剂把第一衬布层4、蜂窝芯层5、第二衬布层6和环氧树脂玻璃纤维混合外层3和环氧树脂玻璃纤维混合内层7粘接牢固，使整个结构具有更高的结构强度。环氧树脂玻璃纤维混合内层7使整个内衬结构具有极高的防腐蚀性能，导电层8使整个结构具有良好的导静电性能，防止了静电集聚。

上述技术方案中，所述蜂窝芯层5的各个蜂窝槽5.1内均用于填充油体泄漏检测介质。所述油体泄漏检测介质为压缩空气或氯化钙溶液。外部设备通过对油体泄漏检测介质的检测来确定内衬是否存在油体泄漏的情况。可以检测介质的压力变化，也可以检测介质中的物质成分变化，来确定是否存在漏油的情况。

上述技术方案中，环氧树脂玻璃纤维混合外层3和环氧树脂玻璃纤维混合内层7用于油罐外罐壁的防腐蚀、防渗漏。

上述技术方案中，所述蜂窝芯层5的厚度范围为1～3.5mm。上述尺寸范围便于在蜂窝芯上制作贯通孔结构，便于蜂窝芯在曲面上铺设。

上述技术方案中，所述底涂层2为0.4～0.6mm的环氧底漆(优选为0.5mm)，所述环氧树脂玻璃纤维混合外层3和环氧树脂玻璃纤维混合内层7的厚度范围为3～5mm(优选为4mm)，所述导电涂层8的厚度范围为0.1～0.3mm(优选为0.2mm)。

上述技术方案中，所述蜂窝芯层5为铝蜂窝芯层或纸蜂窝芯层。

上述技术方案中，所述各个蜂窝槽5.1侧壁均设有贯通孔5.2，相邻的蜂窝槽5.1分别通过对应的贯通孔5.2连通，如图3所示。贯通孔5.2便于填充介质的流通。良好的流通性使监测点只用设置在油罐的一处，便于整体检测。

一种钢制油罐内衬结构的改造工艺，如图2所示，它包括如下特征：

步骤1：在油罐内部强制通风并检测，将油罐内残留的油气浓度降至爆炸极限以下；若油罐内部有支撑结构，在核算强度之后允许将其去掉；

步骤2：在油罐清罐后，对油罐内表面进行除锈；

步骤3：在油罐内表面喷涂环厚度约0.5mm的氧底漆，形成底涂层2，增加树脂粘接力，同时环氧底漆对油罐内表面进行修复；

步骤4：利用机械臂采用喷射的方式自动喷涂环氧树脂和玻纤混合物，也可直接喷涂树脂，并固化，在底涂层2上形成厚度约4mm的环氧树脂玻璃纤维混合外层3；

步骤5：制作中间间隙层，中间间隙层采用1～3.5mm厚蜂窝芯层5，蜂窝芯层5两侧分别通过第一衬布层4和第二衬布层6密封，并在蜂窝芯层5的各个蜂窝槽5.1内填充有油体泄漏检测介质，第一衬布层4与环氧树脂玻璃纤维混合外层3粘接；

步骤6：在第二衬布层6上利用机械臂采用喷射的方式自动喷涂环氧树脂和玻纤混合物，并固化，成型厚度约4mm的喷涂环氧树脂玻璃纤维混合内层7；

步骤7：在环氧树脂玻璃纤维混合内层7上涂刷或喷涂导电涂层。

上述技术方案的步骤1中油罐内残留的油气浓度低于1％。

上述技术方案的步骤2中，在油罐清罐后，利用机械臂集成除锈设备，采用砂石和高压水混合，对油罐内表面进行自动喷射除锈，除锈过程无火星、粉尘少、易清洁；

所述步骤3中，测量底涂层2与油罐内表面的拉脱力，保证拉脱力≥5.5mpa，保证成型后的内衬结构不与原有的钢罐发生脱落。

本说明书未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。