专利名称:内浮顶贮油罐用氟橡胶密封袋的制作方法
本实用新型涉及内浮顶式贮油罐中，内浮顶与罐壁之间柔性密封用的密封袋。
众所周知，在炼油和化学工业等部门中，油品在贮运时的蒸发损失是相当可观的，据统计报道，1966～1968年苏联炼油和石油化学工业的原油和油品损失为2.48～2.55％，对于炼油厂来说，原油和油品在贮油罐中的蒸发损失占总损耗的80％。
为了减少油品蒸发损失，确保安全和减轻对大气的污染，一度把原先固定拱顶式贮油罐改为敞开的内浮顶式贮油罐，这样，可比拱顶式贮油罐减少油品损失80％左右，但是，由于这种贮油罐上部是敞开的，浮盘上有雨雪等载荷，还必须设置挡雨、排水系统；浮船结构复杂，浮盘上油品又易受雨水、灰尘等污染，一些高级油品(如喷气燃料等)，仍不得不采用拱顶式贮油罐贮存。
为了综合上述两种贮油罐的优点，克服它们各自的缺点，在七十年代初，开始出现一种在拱顶罐内设置一个内浮盘或在敞开的浮顶罐上部设置一个固定顶盖的结构，这就是所谓的“内浮顶贮油罐”，其优点是1.大大减少油品蒸发，与拱顶式贮油罐比较，可减少蒸发损失85～90％；2.油面上有内浮盘复盖，使油品与空气隔开，所以着火、爆炸的危险性大大减少，也减轻了对大气的污染；3.上部设有固定拱顶，不会有雨雪、灰尘等混入，可以防止油品污染变质，适于贮存高级的精制油品；4.固定顶下方不存在油气，减轻了对罐顶的腐蚀，还可以省却呼吸阀、喷淋设备等。
为了达到这样的效果，贮油罐罐壁与内浮盘之间必须密封，以防止油品蒸发，实现油品与空气的完全隔离。对此，通常采用柔性密封结构，即将包裹着弹性泡沫材料的橡胶一织物密封袋，填塞在浮盘和贮罐壁之间的密封间隙内，并浸入液面以下30～50mm，从而完全排除油与空气之间的接触，密封结构的好坏直接影响着密封效果，为此，要求密封装置柔软而富有弹性，既能严密地贴附在罐壁上，又能保证内浮盘升降灵活，不致被密封件所卡住。所用的橡胶一织物密封袋，因要与贮油直接接触，应具有耐油、耐磨、耐老化等性能，且不会引起贮油污染、变质和变色。以往，密封袋中的橡胶层多采用耐油的丁腈橡胶或氯丁橡胶等制造。但是，丁腈橡胶和氯丁橡胶等的耐油、耐介质性能有一定限度，特别是在长期接触航空煤油和芳香烃等时，会很快溶胀软化，还会有胶料组份溶出到油中造成油品质量降低。因此，用这两种橡胶制成的密封袋，不能用于贮存航空煤油、芳香烃(如苯、二甲苯等)等高级精制油品的贮油罐。
以耐油性能比氯丁橡胶更好的丁腈橡胶为例，据油料科技资料第43期(总后勤部油料部编)报道，丁腈胶片长期与航空煤油接触会使航空煤油从无色变成浅黄绿色。分析证明，丁腈胶料中的防老剂D、炭黑以及增塑剂等组份会溶出到煤油中，导致航空煤油的动态热稳定性不符合石油化工部颁布的SY1008－77S规格要求，而且在有铜线等存在时，油品质量的降低更趋明显。另外，还有报道，丁腈胶试片在室温苯中浸泡7天后，溶胀率达到70.3重量％，邵氏硬度变化为－12左右。
为解决上述问题，提出了用涂复聚四氟乙烯的玻璃纤维布来制作密封袋的方案，但是这种材料的弹性和柔性不足，而且成型粘结困难，故在应用上很不方便。
本实用新型旨在提供一种耐油、耐介质性能远优于丁腈橡胶和氯丁橡胶一织物密封袋，成型粘结加工又比涂复聚四氟乙烯的玻璃纤维布密封袋方便的氟胶密封袋。
氟橡胶由于含有C－F键，故极性大，键能高。耐高温、耐油、耐多种化学介质的性能卓越，同时它又具有极佳的耐天候、臭氧老化以及耐磨等性能。本发明者经过多方摸索试验，证明配合适当的以氟橡胶为主体的弹性体材料具有优异的耐芳香烃和耐航空煤油性能。又鉴于氟橡胶本身比较僵硬，加工工艺性能较差，价格昂贵等实际情况，经反复试验确定，用于内浮顶式贮油罐的氟橡胶密封袋的合理结构是，以1～3层织物为增强层，在织物的两面各附设一层以氟橡胶为主体的涂胶层，再在单面或双面涂胶层上贴复一层以氟橡胶为主体的贴胶层，最后以氟橡胶自硫化胶浆按图纸裁剪粘贴成型。
适用于本实用新型的织物增强层可以是用棉等天然纤维、粘胶丝等人造纤维、锦纶、涤纶和芳纶等合成纤维为原料织成的。为了保证产品在各个方向上的强度，最好选用平纹结构的织物。织物层数不宜超过三层，最好少于二层，否则密封袋就会丧失柔软性，不利于现场装配和对罐壁的贴附密封。
适用的氟橡胶包括以偏氟乙烯和三氟氯乙烯、偏氟乙烯和六氟丙烯、四氟乙烯和丙烯等单体为主的二元、三元乃至四元共聚物，国外的商品如Kel－F、Viton、Fluorel、ダイエル、ァフラス等；国内产品如氟26、氟23、氟246、氟橡胶TP等。为改善氟橡胶的工艺性能，可以选用不同分子量等级的生胶併用或者在不影响氟橡胶主要性能的前提下，併用少量其他橡胶(如氯丁橡胶、丁腈橡胶等)，此外，还可按照需要在胶料中配加各种常用配合剂，包括硫化剂、填料、软化剂和增粘剂等。
鉴于氟橡胶是一种比较昂贵又较不易加工的弹性体材料，所以为了便于在工厂中进行密封袋的加工生产，采用先在织物二面涂胶，然后再行贴胶的结构。这样，既使胶料能渗入织物组织，有利于提高橡胶与织物的粘结强度，也可节省橡胶耗量，制得柔软而又高质量的密封袋。
在成型密封袋时，搭接端的粘结采用仍然是以氟橡胶为主体的自硫化胶浆。这样，不但能保证必要的搭接强度，而且能使搭接处具有整个密封袋等同的耐芳香烃、耐航空煤油的性能，不致成为整个制品中的一个薄弱环节。此顶搭接操作可以采用一般的冷粘贴合工艺，也可以采用颚式平板机进行热压粘贴。
以F275氟橡胶胶片(由上海橡胶制品研究所提供)为例，其在航空煤油中以150℃浸泡7天后的体积膨胀率为8.52％，重量增加3.96％，邵氏硬度变化为－3；在苯中室温浸泡7天后，体积膨胀率11.5％，重量增加5.52％，邵氏硬度变化为－4。该胶片在43℃浸泡于RP－2和RP－3大庆航空煤油中39星期后(相当于常温下三年)对航空煤油质量的影响如下表所示(据石油化学工业科学研究院提供的测试报告)
由此可见，氟橡胶用于贮存大庆RP－2和RP－3燃料的贮油罐，不会引起燃料质量发生根本变化。
同样，氟橡胶胶布材料在室温下浸泡于苯、二甲苯类介质中12个月后对苯、二甲苯类介质品质的影响如下表所示
本实用新型所述的氟橡胶密封袋曾试用于贮存航空煤油的2000米3拱顶式贮油罐的内浮顶式改造。其投产后作了五次现场实测，以确定收油时排出的油气浓度，同时对另一台贮存航空煤油的3000米3无力矩罐作了同样测定，以资比较，结果如下
可见，使用氟橡胶密封袋的贮存航空煤油的内浮顶罐排出的气体中，油气浓度只相当于无力矩罐的7％～28％。
下面结合附图用一实施例来进一步说明本实用新型，但本实用新型的范围决不限于此例。
图1是本实用新型装用于内浮顶式贮油罐中的概况。图2是本实用新型装配在内浮顶式贮油罐中时的几种可能的断面形状(A)及其展开图(B)。图3是本实用新型装配在内浮顶式贮油罐中与油品直接接触的情况。图4是本实用新型的产品展开图(A)和A－A处的剖面结构(B)。这些图中1－贮油罐；2－内浮顶；3－罐壁；4－本实用新型所述的氟橡胶密封袋；5－吊装孔；6－螺栓孔中心线；7－弹性泡沫材料；8－贮油；9－织物增强层；10－氟橡胶涂胶层；11－氟橡胶贴胶层；12－成型搭接处的自硫化胶浆层。
实施例选用37″×21S／3×4本色棉帆布作增强层，按如下配方(重量计一下同)混炼制成涂胶用胶料
氟26橡胶(上海有机氟材料研究所产品) 100胺类硫化剂 2.5普通氧化镁 15沉淀白炭黑 10浅色填充剂 10酚醛树脂 3～5混炼好的胶料切碎后与50％甲苯／50％醋酸乙酯混合溶剂以12～3的比例，置于打浆机内配制成胶浆，再用刮浆机在棉帆布的两面涂胶，刮浆5～7遍。然后在三辊压延机上对制得的涂胶布作双面贴胶，贴胶所用胶料配方如下氟26橡胶(上海有机氟材料研究所产品) 100普通氧化镁 4活性氧化镁 4氢氧化钙 2.5炭黑 15胺类硫化剂 3.5贴胶层厚度控制为0.3～0.5mm，胶布总厚度控制为1.1～1.3mm，用鼓式硫化机硫化，硫化条件为蒸气压力0.6～0.7MPa，速度30～35分／转。
硫化后的氟橡胶胶布按订货单位的图纸尺寸进行裁剪，粘合，成型成氟橡胶密封袋。成型时要尽可能设法减少搭接处的数量，搭接处经打磨和溶剂拭清后，用JX－22室温硫化氟胶浆(上海橡胶制品研究所产品)按规定工艺压合粘结，必要时可在搭接处补贴加强用胶布条，即成图4所示的密封袋产品。
权利要求
1.内浮顶式贮油罐中，内浮顶与罐壁之间柔性密封用密封袋，其特征是，以1～3层织物为增强层，在增强层的两面，涂贴耐芳香烃、耐航空煤油性能优良的以氟橡胶为主体的弹性材料。
2.如权利要求
1所述的密封袋，其特征是，制造织物增强层所用的材料可以是棉那样的天然纤维、粘胶丝那样的人造纤维以及锦纶、涤纶、芳纶那样的合成纤维。
3.如权利要求
1所述的密封袋，其特征是，在织物增强层的两面都附有一层以氟橡胶为主体的涂胶层。
4.如权利要求
1所述的密封袋，其特征是在涂胶层的单面，再贴复了一层以氟橡胶为主体的贴胶层。
5.如权利要求
1所述的密封袋，其特征是在涂胶层的双面，再各贴复了一层以氟橡胶为主体的贴胶层。
6.如权利要求
1、2、4、5所述的密封袋，其特征是，它是用以氟橡胶为主体的自硫化胶浆冷粘贴成型而成的密封袋。
7.如权利要求
1、2、4、5所述的密封袋，其特征是，它是用以氟橡胶为主体的胶浆热压粘贴成型而成的密封袋。
专利摘要
内浮顶式贮油罐中，内浮顶与罐壁之间柔性密封用耐芳香烃、耐航空煤油性能优良的胶布密封袋，它的特征是，以1～3层织物为增强层，在增强层的两面附有一层以氟橡胶为主体的涂胶层，再在单面或双面涂胶层上贴复一层以氟橡胶为主体的贴胶层，最后用氟橡胶自硫化胶浆粘贴(冷粘或热压)成型。
文档编号B32B25/10GK87201259SQ87201259
公开日1988年1月27日 申请日期1987年4月17日
发明者曹龙根, 殷明 申请人:上海橡胶制品研究所, 上海橡胶制品四厂导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan