罐体一次成型刚柔复合衬里的制作方法

本发明涉及一种加油站低压、常压储存油品技术，属于油品储存技术领域。

背景技术：

目前，加油站在用埋地油罐采用的单层罐受腐蚀产生渗漏，其渗漏缓慢而不易察觉，导致污染持久而严重。成品油渗漏除了会造成火灾或爆炸等重大伤亡事故外，油品中含有的单环芳香烃(简称btex)和取代四乙基铅作为无铅汽油添加剂的甲基叔丁基醚(简称mtbe)等有害化合物随渗漏进入土壤，进而污染地下水源。尤其是mtbe极易溶于水，能与btex化合物产生共溶作用，从而加剧地下水的污染；目前mtbe对动物的致癌性已经被证实，人体短时间接触mtbe会出现呼吸困难、气喘、头晕、头痛、失眠以及眼睛水肿和皮疹等过敏性症状。

鉴于此，2015年中央政治局通过，国务院发布的《水污染防治行动计划》要求在2017年底前完成加油站的防渗改造。

现有的单层罐若挖出进行防渗改造，每个站直接投资80～100万元以上，停业时间约40天，造成总损失约140～160万元。若采用现有喷涂或手糊技术施作刚性衬里，需要时间约为16天，费用较高，停业时间较久，在施工中因树脂大量挥发溶剂，易燃易爆且严重污染环境，同时喷涂或涂刷施工作业受温度和湿度的影响极大，溶剂挥发产生的微气孔不可避免，改造质量可靠性差。目前的刚性衬里技术难以采用真空或者压力监测，达不到防渗i级。若仅仅采用柔性衬里技术进行改造，外罐渗水进入罐内，水密度较油品大，会影响罐体的容积和计量的准确性，若用树脂修补罐壁，也存在上述刚性衬里的一些问题，因此亟待有一种更可靠、方便、快捷、安全的技术来对加油站储罐进行防渗改造，以保护水土环境。

同时油品在进出油罐时会排出油气，吸进空气，造成空气污染，现有的油气回收技术没有经济效益，同时处理耗能也造成污染转嫁，亟待更为先进的技术有效(经济且环保)治理。

技术实现要素：

为了克服现有加油站储罐防渗改造中存在的问题，本发明提供了一种修补、加强原有储罐的施工技术，在原有储罐内构建由复合树脂(刚性衬里f)和薄膜(柔性衬里l)组成的刚柔复合衬里。将现有单层储罐改为可监测渗漏的双层罐，达到i级防渗。采用薄膜覆盖油品技术一直油气挥发，提高安全性。

本发明的储罐刚柔复合衬里，包括储罐罐壁1、通道层4、薄膜3和刚性衬里2；刚性衬里2由复合树脂构成，薄膜3构成柔性衬里。

薄膜4、纤维14、薄膜3构成灌注腔，灌注腔内设有注浆管6和排气管7；通过压力将纤维14和薄膜3压贴在罐壁1上构成灌注腔，以原有罐体为模具来定型；压力来自大气压力或液体压力或最里层薄膜充气的压力或其组合。

通过注浆管6注入浆液(树脂)，排气管7排出气体，一次成型灌注刚性衬里(复合树脂)2；排气管7抽出气体产生负压导入树脂浆液，一次成型刚性衬里，确保施工质量。注浆管6和排气管7位置可以互换。

纤维14和树脂浆液15构成的复合树脂为刚性衬里；薄膜构成柔性衬里。

灌注成型的刚性衬里和薄膜构成储油罐刚柔复合衬里。

在灌注中薄膜隔离了树脂浆液，避免了堵塞通道层，薄膜与罐壁或薄膜或底涂或刚性衬里构成双层，在双层内形成通道层4，通道层4设有至少一个监测通道9监测渗漏。

从罐壁1逐层(或同时)向储罐内抽气产生负压，或通过在内部装入水等液体或充气，通过大气压力或液体压力或薄膜内充气的压力或其组合将柔性薄膜在压力的作用下压向罐壁1，原有储罐成为灌注成型模具。通过预填纤维14(玻璃纤维、岩石纤维、化纤等)多孔隙材料撑出的封闭灌注空间并达到预设灌注厚度，一次成型刚性衬里。

施作薄膜完成后，也可拆除最里层，用刚性衬里直接装油。

原有罐体可能存有渗漏点，对渗漏点的修补较为麻烦，更为简化有效的做法是安装两个囊或双层薄膜构成的囊，双层薄膜构建通道层4，通过监测双层薄膜间通道层4就可有效监测渗漏。且该双层薄膜构成的囊可在整个施工过程中监测真空度，有效保证施工过程中的质量和施工后的监测效果。

由于油罐上部预留部分空间不装油，因此该部分可不考虑防渗，刚柔复合衬里由双层薄膜构成的通道层可只预防中下部300°，在0°≤θ≤60°位置设有封闭线20以封断通道层4，利于工厂内根据罐容和直径批量化生产，现场根据人孔口和通气通道位置开孔安装。

刚柔复合衬里内设有浮动薄膜10，浮动薄膜10中部以下固定于罐内，上部覆盖在油品上，随油品液面升降，抑制油品的挥发，节约油品，减少vocs排放；没有易燃易爆油气的存在和排放，助燃的空气和易燃的油品被隔离，提高了加油站的安全性。

浮动薄膜或是单独安装的油囊，或是最里层专设的一层薄膜，或是最里层薄膜的上部在完成刚性衬里灌注后脱离刚性衬里而成。

设有监测渗漏的通道层4，在通道层4设有通气通道8和监测通道9。监测通道9接检测设备，通气通道8根据需要补充真空度(真空监测)或通入空气(油气浓度监测)。同时通气通道8和监测通道9在施工过程中可抽气压紧通道层4，使其紧贴向罐壁1或贴紧底涂11或贴紧两层薄膜，从而具有良好的力学性能。监测通道9或为管道或为电缆，用以测试和传输通道层4内水或油的渗漏信号。通气通道8也可作为监测通道使用。

为更好地抽取和测试通道层4的气体和真空度，通气通道8和监测通道9在通道层内设有通气花管，通气花管可为旋切的螺旋管或钻孔的管道。

通道层4可由纤维层等填充物构成，或为薄膜上的纤维或薄膜的雾面或焊接压痕或薄膜间的缝隙或薄膜与刚性衬里的缝隙或刚性衬里与刚性衬里间的缝隙。通道层4在灌注浆液15的过程中，因薄膜的阻隔，浆液15不能进入避免堵塞通道层4，保证畅通。

通道层4在灌注过程中保持负压，负压值为-0.001～-0.101mpa，使得刚性衬里和储罐罐壁及刚性衬里间结合紧密，利于整体受力补强罐体，减少通道层4在装油时的压缩变形，可有效减少刚性衬里(复合树脂)2/19的应力。

需要时，也可修补罐壁或在罐壁上施作底涂11再施作刚柔复合衬里。

本发明的有益效果是：

1.节省投资，施工速度快，保障供应；

2.有效监测渗漏，达到防渗i级；

3.有效修补原有储罐，在罐内再造一个罐，延长寿命；

4.确保施工质量，柔性衬里在厂内预制并检验合格并全程监测真空度，刚性衬里(复合树脂)现场一次成型，且采用负压施工消除气孔等缺陷。

5.无论原有罐体好坏均可改造，若是承重罐(车道罐)，适当增厚刚性衬里提高罐体整体强度。

6.抑制油气挥发，消除vocs排放。

7.提高储罐的安全性。

本发明能够用于所有加油站储罐。可将改造的成功率提高到100％(全程真空监测状态下施工、养护)，达到最高防渗等级(i级)，高精度地预防渗漏，优于现有的衬里防渗技术。同时还可抑制油气挥发，消除vocs排放，节约油品，提高储罐的安全性。

该技术也可用于罐体内、外防腐涂层和保温层技术施工。

该技术也可用于单层罐(f)及双层罐(s/f、f/f)新罐的生产，负压真空一次性灌注可有效地减少缺陷，可提高质量和效率；一次成型强度较常规的喷涂或者手糊技术提高3～5倍，可减少用量，节约资源；消除生产过程中的污染和安全隐患；减少劳动强度；降低成本。

附图说明

图1是本发明储油罐刚柔复合衬里结构示意图

图2是本发明复合树脂结构示意图

图3是本发明双层薄膜上部设封闭线俯视图

图4是本发明双层薄膜上部设封闭线剖视图

图5是本发明抑制挥发刚柔复合衬里结构(s/l/f/l)示意图

图6是本发明施作底涂刚柔复合衬里结构(s/f/l/f/l)示意图

图7是本发明施作底涂抑制挥发刚柔复合衬里结构(s/f/l/f/l)示意图

图8是本发明刚柔复合衬里结构(s/l/l/f/l)示意图

图9是本发明顶部单层薄膜刚柔复合衬里结构(s/l/l/f/l)示意图

图10是本发明抑制挥发刚柔复合衬里结构(s/l/l/f/l)示意图

图11是本发明采用柔性薄膜施作刚性衬里结构(s/f/l/l/f)示意图

图12是本发明采用柔性薄膜施作刚性衬里并抑制挥发结构(s/f/l/l/f/l)示意图

其中：

储罐罐壁1、刚性衬里2、薄膜3、通道层4、薄膜5、注浆管6、排气管7、通气通道8、监测通道9、浮动薄膜10、底涂11、薄膜12、薄膜13、纤维14、浆液15、注浆管17、排气管18、刚性衬里19、封闭线20。

s---钢罐罐壁；f---刚性衬里；l---柔性衬里(薄膜)。

具体实施方式

实施例一：图1刚柔复合衬里结构(s/l/f/l)：

罐壁1、通道层4和薄膜3构成双层渗漏监测空间，通过设于通道层4内的监测通道9监测渗漏；可采用真空监测、浓度监测、油/水传感器监测等方式监测渗漏。薄膜3和薄膜5构成灌注腔，内置纤维14等支撑材料，从注浆管6注入树脂溶液，并通过抽气口7抽气保持负压，树脂溶液注满腔体，一次成型。薄膜5可保留或拆除。

实施例二：图5抑制挥发刚柔复合衬里结构(s/l/f/l)：

在实施例一的基础上，在薄膜5或刚性衬里2内设有浮动薄膜10覆盖于油品液面上用于抑制挥发。浮动薄膜或是单独安装的油囊，或是最里层专设的一层薄膜，或是最里层薄膜的上部在完成刚性衬里灌注后脱离刚性衬里而成。

实施例三：图6施作底涂刚柔复合衬里结构(s/f/l/f/l)：

在罐壁1上补漏或施作底涂(f)11，底涂11、通道层4和薄膜3构成双层渗漏监测空间，通过设于通道层4内的监测通道9监测渗漏；可采用真空监测、浓度监测、传感器监测等方式监测渗漏。薄膜3和薄膜5构成灌注腔，内置纤维14等支撑材料，从注浆管6注入树脂溶液，并通过抽气口7抽气保持负压，树脂溶液注满腔体，一次成型。薄膜5可保留或拆除。

实施例四：图7施作底涂抑制挥发刚柔复合衬里结构(s/f/l/f/l)：

在实施例三的基础上，在薄膜5或刚性衬里2内设有浮动薄膜10覆盖于油品液面上用于抑制挥发。浮动薄膜或是单独安装的油囊，或是最里层薄膜专设的一层，或是最里层薄膜的上部在完成刚性衬里灌注后脱离刚性衬里而成。

实施例五：图8刚柔复合衬里结构(s/l/l/f/l)：

在罐壁1内安装由双层薄膜3和薄膜13构成的通道层4，通过设于通道层4内的监测通道9监测渗漏，可采用真空监测、压力监测、充注液体监测、浓度监测、油/水传感器监测等渗漏监测方式。薄膜3和薄膜5构成灌注腔，内置纤维14等支撑材料，从注浆管6注入树脂溶液，并通过抽气口7抽气保持负压，树脂溶液注满腔体，一次成型。薄膜5可保留或拆除。

由于薄膜3和薄膜13构成的通道层4为独立完整的双层薄膜封闭结构，可以在不对罐壁1补漏处理的基础上施工，有效降低施工强度，节省工期，且在工程中可以监测封闭结构的真空度，确保改造工程一次成功。

由于刚性衬里(复合树脂)的存在，可有效控制罐壁渗漏进入罐内的地下水，避免影响油罐的使用。

如图9所示，双层薄膜构成的通道层4在上部0°≤θ≤60°可设封闭线20。

实施例六：图10抑制挥发刚柔复合衬里结构(s/l/l/f/l)：

在实施例五的基础上，在薄膜5或刚性衬里2内设有浮动薄膜10覆盖于油品液面上用于抑制挥发。浮动薄膜或是单独安装的油囊，或是最里层专设的一层薄膜，或是最里层薄膜的上部在完成刚性衬里灌注后脱离刚性衬里而成。

实施七：图11采用柔性薄膜施作刚性衬里结构(s/f/l/l/f)：

罐壁1、纤维14和薄膜3构成灌注腔，薄膜5、纤维14和薄膜12构成灌注腔，从注浆管6/17注入树脂溶液，并通过抽气口7/18抽气保持负压，树脂溶液注满腔体成型。在其内设有薄膜3和薄膜5双层薄膜构成的通道层4，通过设于通道层4内的监测通道9检漏；可采用真空监测、压力监测、充注液体监测、浓度监测、油/水传感器监测等渗漏监测方式。成型完成后，薄膜12可保留或拆除。

薄膜3可在灌注成型后拆除。

薄膜5也可采用树脂喷涂或刷涂成封闭层，用以和薄膜12构成灌注腔。

也可在拆除后施作刚性衬里2和刚性衬里19粘接层，如脱模剂或者石蜡等，使得刚性衬里2和刚性衬里19间形成缝隙构成通道层4。

薄膜12灌注成型后可保留或拆除。拆除后构成(s/f/f)结构。

实施例八：图12采用柔性薄膜施作刚性衬里并抑制挥发结构(s/f/l/l/f/l)：

在实施例九的基础上，薄膜12内设有浮动薄膜10覆盖于油品液面上用于抑制挥发。浮动薄膜或是单独安装的油囊，或是最里层专设的一层薄膜，或是最里层薄膜的上部在完成刚性衬里灌注后脱离刚性衬里而成。