蓄液池内衬体的制作方法

本发明属于蓄液池技术领域，尤其涉及一种蓄液池内衬体。

背景技术：

目前页岩气开采使用水基液体压裂，作业中需要2000m³至4000m³、ph值为4～6、水温最高达90℃的弱酸性热水进行循环使用。为贮存如此大量的弱酸性热水，现阶段各钻探公司所采用的常规方法就是在油井附近挖掘面积约400㎡至800㎡、深度4m至5m的深水池，并采用混凝土、钢筋加固的方式防止弱酸热水渗漏，以达蓄液的目的。

上述混凝土钢筋结构蓄液池，不仅建造施工难度大，而且清除池中沉淀物也很困难。另外，该型蓄液池存储介质为弱酸性热水，存在较大污染地下水的隐患，同时挖掘深水池还严重破坏了石油开采作业现场的生态环境。目前我国对环保标准要求越来越严格，在作业、采油结束后，还需对挖掘建造的混凝土钢筋结构蓄液池进行拆除和回填，耗费了大量的人力、财力和物力。因此现在急需开发一种新型模块化可拆装循环利用防腐蚀环保型蓄液池，供钻探公司在石油开采作业过程中循环使用。而这种模块化可拆装循环利用防腐蚀环保型蓄液池内壁则需要一种可满足使用要求的蓄液池内衬体。

技术实现要素：

本发明就是针对上述问题，提供一种使用寿命长的蓄液池内衬体。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案，本发明由内至外依次为内胶层、内增粘层、骨架层、外增粘层、外胶层；所述内胶层和外胶层的胶料配方包括氯丁橡胶、天然橡胶、氧化锌、硬脂酸、防老剂、促进剂、补强剂及耐酸性填料、粘合剂和硫化剂。

作为一种优选方案，本发明所述胶料配方按质量份数为氯丁橡胶70份、天然橡胶30份、氧化锌5份、硬脂酸1.5份、防老剂3.5份、促进剂1.5份、补强剂及耐酸性填料40份、粘合剂2.5份和硫化剂1.0份。

作为另一种优选方案，本发明所述增粘层的配方包括氯丁橡胶、氧化镁、硬脂酸、氧化锌、防老剂、增粘性补强剂、增粘剂、补强剂、操作剂、硫化促进剂。

作为另一种优选方案，本发明所述增粘层的配方按质量份数为氯丁橡胶100份、氧化镁4份、硬脂酸2份、氧化锌2份、防老剂2份、增粘性补强剂15份、增粘剂3.8份、补强剂38份、操作剂5份、硫化促进剂1.5份。

其次，本发明所述骨架层采用锦纶骨架层。

另外，本发明所述增粘层的粘和工艺为：增粘层胶浆浓度为28.5％，室温25-30℃，相对湿度不大于65％；

涂刷2遍胶浆：第一遍涂后停放10分钟，涂刷第二遍后停放15分钟，胶浆溶剂挥发干净后贴合，上手辊压合，牙辊排气。

本发明有益效果。

本发明采用内胶层、内增粘层、骨架层、外增粘层、外胶层结构，该结构具有一定的拉伸性能，可抵消方向规格尺寸的误差，消除季节温差热胀冷缩问题。

本发明增粘层可提高胶料与骨架材料的粘着力，保证橡胶涂覆织物在使用过程中不离层，保证搭接强度；内外胶层可起透水、耐介质作用、耐老化作用，保证橡胶衬里的使用寿命。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步说明。本发明保护范围不仅局限于以下内容的表述。

图1是本发明模块化可拆装循环利用防腐蚀橡胶蓄液池结构示意图。

图2是本发明胶料质量变化率与浸液时间关系图。

图3是本发明胶料体积变化率与浸液时间关系图。

图4是本发明蓄液池防腐蚀橡胶内衬体搭接结构示意图。

图5是本发明圆形蓄液池底板结构示意图。

图6是本发明廊架模块结构示意图。

图中，1为蓄液池底板、2为螺栓、3为弧形壁板、4为dn125耐高温球阀、5为外压板、6为螺栓、7为内压板、8为工作台、9为廊道、10为圆头螺栓、11为螺旋阶梯、12为螺栓、13为蓄液池防腐蚀橡胶内衬体、14为法兰盘、15为第二dn125钢管、16为第二dn125法兰盘、17为第一dn125法兰盘、18为第一dn125钢管、19为护拦、20为护拦、21为操作平台、22为花纹板、23为廊架模块、24为阶梯横板、25为封条、26为环形板、27为中心圆板、28为三角形结构加固框、29为横框、30为外侧竖框。

具体实施方式

如图所示，本发明可应用于模块化可拆装循环利用防腐蚀橡胶蓄液池，模块化可拆装循环利用防腐蚀橡胶蓄液池包括圆形蓄液池底板，圆形蓄液池底板与其上端的圆筒形蓄液池侧板通过螺栓相连，圆筒形蓄液池侧板由多个相同的竖向弧形壁板组成，相邻弧形壁板通过螺栓相连；圆筒形蓄液池侧板下部设置有横向排水管道，圆筒形蓄液池侧板和圆形蓄液池底板内壁上覆盖有蓄液池防腐蚀橡胶内衬体(即本发明蓄液池内衬体)，圆筒形蓄液池侧板上的蓄液池防腐蚀橡胶内衬体上端通过内压板和外压板与圆筒形蓄液池侧板固定，每个弧形壁板上端均对应一组内压板与外压板，内压板与外压板为相对应的沿弧形壁板上端轮廓布置的弧形板，内压板设置在蓄液池防腐蚀橡胶内衬体内壁上，外压板设置在弧形板外壁上，内压板与外压板之间均布多个连接螺栓(可采用m10螺栓)，连接螺栓穿过蓄液池防腐蚀橡胶内衬体；

圆筒形蓄液池侧板上端外侧围绕有环状廊道并通过螺栓连接，廊道一侧与螺旋阶梯上端通过螺栓相连，廊道另一侧通过螺栓与用于配料、取样的工作台相连。

本发明模块化可拆装循环利用防腐蚀橡胶蓄液池能够供钻探公司循环使用，节省了挖掘深水池所产生的建造、回填和生态修复成本。

本发明模块化可拆装循环利用防腐蚀橡胶蓄液池可用于页岩气开采过程所需液体的收放贮存。本发明各部分通过螺栓连接，圆筒形蓄液池侧板由多个相同的竖向弧形壁板组成，解决了现有贮液设施不能再生利用问题解决了工程结束转场混凝土蓄液池占地不能回耕还田问题。

本发明模块化可拆装循环利用防腐蚀橡胶蓄液池便于安装、回收包装、运输，随页岩气开采作业队灵活转战各工程地点再利用。

本发明圆筒形蓄液池侧板上的蓄液池防腐蚀橡胶内衬体上端通过内压板和外压板与圆筒形蓄液池侧板固定；蓄液池防腐蚀橡胶内衬体整体可更换，弧形壁板等可更换。

本发明模块化可拆装循环利用防腐蚀橡胶蓄液池也可用于油田的二次采油注水所需液体贮存，还可用于酸度、温度低于此条件的液体及清水，用于野外作业队的其他用途。

本发明排水管道用于冲洗、排空蓄液池。

本发明2000m³模块组装式蓄液池与混凝土池蓄液池特性对比见表1。

表12000m³金属壳体与混凝土池蓄液池特性。

所述圆筒形蓄液池侧板为q235刚板；圆筒形蓄液池侧板内径为26000mm，外径为26012mm，厚度为6mm；圆形蓄液池底板为q235钢板，厚度为6mm。外金属壳体使用寿命20年以上，可修理更换部件。这种结构承内力均匀，安全系数高，抗外部8级风力。这种组装式平面底板不仅避免不均匀地质沉降对液体池密封体系的不良影响，而且确保圆柱形侧壁整体型好，内外部承力均匀。上述结构可承受能使现有混凝土池蓄液池固体水泥底和侧壁上产生裂纹的变形力并均衡在整个平面上；蓄液池底板可坐落在经平度、坚实度处理的地表基础上，避免沉降；解决现有大型蓄液池混凝土墙体随季节温差变化，地质沉浮产生胀裂渗漏污染环境的问题，满足环保使用要求；

所述内压板和外压板采用金属压板。

所述弧形壁板两侧具有向外弯折的折边，相邻弧形壁板通过折边及折边上由上至下均布的多个螺栓(可采用8.8级m16×50螺栓)相连；折边与弧形壁板外壁之间由上至下均布多个横等腰直角三角形加强钢板，等腰直角三角形加强钢板的两个直角边分别与折边和弧形壁板相接。

所述三角形加强钢板的厚度为8mm，三角形加强钢板的两直角边长度为80mm，弧形壁板的厚度为6mm，弧形壁板的竖向长度为4000mm，弧形壁板的横向弧长为13613mm；折边采用q235结构钢；折边的厚度为10mm、宽为80mm，长为4000mm。

所述圆形蓄液池底板可包括中心圆板，中心圆板外周为环形板，中心圆板由四个相同的扇形板组成，环形板由四个相同的弧形板组成，扇形板与对应的弧形板通过连接件相连。上述圆形蓄液池底板结构，便于运输。

所述圆形蓄液池底板可由85块长4米、宽2米厚度为6毫米的钢板焊接而成一个边长为26.172米的正方形，在以方底中心为圆形以13.046为半径的圆周上均布间距为200毫米共约410个螺栓孔作为链接侧壁的固紧链接。上述圆形蓄液池底板可在页岩气钻采作业点焊接(转场时切割成易贮运件)，便于运输。

所述排水管道包括外端为排水口的第一dn125钢管，第一dn125钢管内端通过具有dn125金属法兰垫的第一dn125法兰盘与dn125耐高温球阀一端相连，dn125耐高温球阀另一端通过具有dn125金属法兰垫的第二dn125法兰盘与第二dn125钢管一端相连，第二dn125钢管另一端通过法兰盘与圆筒形蓄液池侧板相连。

圆筒形蓄液池侧板与法兰盘的接口可采用结构金属骨架与橡胶复合模压制结构，与内衬体强力结合，可在制造内衬体时一起成型完成，法兰盘接口外凸。

所述廊道下端横板位于圆筒形蓄液池侧板上沿下方1m处，廊道由6个相同的廊架模块按周向排布组成，廊架模块包括折形外侧竖框，外侧竖框下端与向中心缩进的横框后端相连，横框下端为三角形结构加固框；廊架模块由角钢焊接而成，三角形结构加固框前竖板与圆筒形蓄液池侧板通过螺栓(可采用m14×50圆头螺栓)固定；相邻廊架模块外侧竖框通过角钢和螺栓相连，相邻廊架模块横框通过花纹板和螺栓相连；外侧竖框高为1m。

所述螺旋阶梯共20层阶梯，每层阶梯高200mm，阶梯焊接1m高的护拦；阶梯横板前后宽为250mm、左右长为700mm；螺旋阶梯的上升斜线角度为70度，围绕1/4圆筒。

所述工作台中部为操作平台，操作平台与廊道底板的垂直高度为950mm，操作平台前后端设置有高度为1050mm的护栏，操作平台两侧为配有护栏的阶梯；操作平台为径向900mm，外圆弧长为1500mm的弧形平板。

所述蓄液池防腐蚀橡胶内衬体由内至外依次为内胶层、内增粘层、骨架层、外增粘层、外胶层。

所述内胶层和外胶层的胶料配方包括氯丁橡胶、天然橡胶、氧化锌、硬脂酸、防老剂、促进剂、补强剂及耐酸性填料、粘合剂和硫化剂。

本蓄液池使用性稳定，有机材料内衬密封体使用寿命长达8年，可整体更换。

所述胶料配方按质量份数为氯丁橡胶70份、天然橡胶30份、氧化锌5份、硬脂酸1.5份、防老剂3.5份、促进剂1.5份、补强剂及耐酸性填料40份、粘合剂2.5份和硫化剂1.0份。

胶料介质性分析见图2、图3。从图2、3可分析出，在相同的时间和温度下，胶料质量的变化率略小于体积变化率；胶料的质量与体积变化率的变化趋势相同，均随着温度的升高和时间的变长，变化率随之变大。胶料在90℃，144h的条件下，其最大的质量变化率δw为7.9％，体积变化率δv为9.9％，说明其良好的耐介质性可以满足8年使用寿命的要求。

所述增粘层的配方包括氯丁橡胶、氧化镁、硬脂酸、氧化锌、防老剂、增粘性补强剂、增粘剂、补强剂、操作剂、硫化促进剂。

所述增粘层的配方按质量份数为氯丁橡胶100份、氧化镁4份、硬脂酸2份、氧化锌2份、防老剂2份、增粘性补强剂15份、增粘剂3.8份、补强剂38份、操作剂5份、硫化促进剂1.5份。

所述骨架层采用锦纶骨架层。锦纶骨架层耐候性好、剥离强度高。另外，蓄液池中介质为酸性热水，锦纶骨架层耐热性良好。

表2本发明蓄液池防腐蚀橡胶内衬体物理性能。

表3本发明胶料耐介质性质量变化率。

表4本发明胶料耐介质性体积变化率。

所述蓄液池防腐蚀橡胶内衬体的可采用如下制作工艺：混炼胶加工、出片、胶布涂胶压延、胶布硫化、裁断、接缝打磨、接缝硫化、成型、修整、卷取或叠放、检查、包装。

内胶层和外胶层可采用压延工艺设置，保证内胶层、外胶层的致密性，保证蓄液池防腐蚀橡胶内衬体的抗透水性。

所述内壁上的蓄液池防腐蚀橡胶内衬体为长方形，长方形的长为蓄液池周长方向尺寸82米，长方形的宽为蓄液池高度方向尺寸4.40米；底面上的蓄液池防腐蚀橡胶内衬体为圆形，圆形的直径为82.120米。

所述长方形长度方向两端的搭接宽度为60mm，搭接处内外两侧设置有封条，封条的宽度为60mm，内侧封条内端和外侧封条内端均置于搭接处中心。

所述长方形长度方向两端打磨宽度为90mm的搭接面，非搭接面为与封条对应的30mm宽打磨面，封条密封面打磨。

本发明蓄液池防腐蚀橡胶内衬体为大型胶布成型产品，一般需要多部分粘接成型。可采用氯丁橡胶粘合剂粘接，确保粘接强度。

所述搭接处使用热压合机压合，135℃*20分钟，压合板上压强不小于5mpa。

所述增粘层的粘和工艺为：增粘层胶浆浓度为28.5％，室温25-30℃，相对湿度不大于65％；

涂刷2遍胶浆：第一遍涂后停放10分钟，涂刷第二遍后停放15分钟，胶浆溶剂挥发干净后贴合，上手辊压合，牙辊排气；保证增粘层的均匀性、浸透性。

表5本发明搭接强度试验条件和试验数据。

所述弧形壁板下端具有向外弯折的折边，折边与环形板通过沿折边周向均布的多个竖向螺栓(可采用m10×35螺栓)相连，折边与弧形壁板外壁之间沿周向均布多个竖三角形加强钢板，竖三角形加强钢板的两直角边分别与折边上端面、弧形壁板外壁相接。

每个弧形壁板可设置50个螺栓均布在折边上(两个侧边各有20个，底边有10个)。

本发明外胶层、内胶层、增粘层、氯丁橡胶粘合剂也可采用以下配方。

可以理解的是，以上关于本发明的具体描述，仅用于说明本发明而并非受限于本发明实施例所描述的技术方案，本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本发明进行修改或等同替换，以达到相同的技术效果；只要满足使用需要，都在本发明的保护范围之内。