專利名稱：帶有塑料襯里的壓力防腐儲罐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種帶有塑料襯里的鋼制壓力容器型防腐儲罐，屬于化工防腐蝕設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
化工防腐蝕設(shè)備多涉及有壓力操作要求，即便是常壓使用的防腐蝕設(shè)備，也有相應(yīng)壓力制造和驗收技術(shù)指標(biāo)要求。因此，生產(chǎn)工業(yè)防腐蝕產(chǎn)品，滿足壓力設(shè)計操作要求是產(chǎn)品服務(wù)的基本條件。
本發(fā)明作出以前，在已有技術(shù)中，為了滿足壓力容器型防腐蝕設(shè)備要求，通常采用不銹鋼或特種不銹鋼材料制成。為了降低制造成本，通常是采用在儲罐體內(nèi)設(shè)置金屬襯里以防腐蝕，采用高強度碳鋼制造耐壓殼體，來承受機械應(yīng)力，襯里采用金屬材料(包括金屬復(fù)合板)為防腐蝕襯里。另外也有采用在儲罐體內(nèi)設(shè)置四氟乙烯塑料作為防腐蝕襯里。上述兩種在防腐蝕儲罐體內(nèi)設(shè)置的金屬襯里或四氟乙烯塑料襯里，其制造工藝復(fù)雜，造價昂貴。介質(zhì)滲透腐蝕是防腐蝕材料普遍現(xiàn)象，塑料襯里由于塑料分子結(jié)構(gòu)由次級鍵合纏繞組成，結(jié)構(gòu)比較松弛，堆砌密度較小，孔隙較大，成型中有工藝氣泡、氣孔等，為介質(zhì)壓力滲透和擴散提供了空間條件。并在壓應(yīng)力作用下，襯塑層可能產(chǎn)生位錯滑移，甚至產(chǎn)生裂紋或開裂，襯塑層防腐蝕失效。
而大量的更普遍的中、低壓通用型防腐蝕設(shè)備，普遍采用非金屬材料襯里(襯橡膠，襯FRP，襯硅酸鹽類，包括其他各種塑料襯塑防腐蝕產(chǎn)品)設(shè)置在儲罐體內(nèi)，以達(dá)到防腐蝕設(shè)備的要求。但這類設(shè)備由于性價比不合理，得不到合理生產(chǎn)和配置。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服上述不足之處，從而提供一種以MPE塑料為材料，以金屬網(wǎng)絡(luò)陣列為控制結(jié)構(gòu)，經(jīng)熱壓整體成型，協(xié)調(diào)了塑料襯里熱應(yīng)變，提高了襯塑層抗壓力介質(zhì)滲透能力，滿足了生產(chǎn)鋼襯塑壓力型防腐蝕設(shè)備和產(chǎn)品要求的帶有塑料襯里的壓力防腐儲罐。
本發(fā)明的主要解決方案是這樣實現(xiàn)的
本發(fā)明主要采用碳鋼耐壓殼體2連接在支座1上，在碳鋼耐壓殼體2上分別設(shè)有入孔5及操作管口6，其特征是在碳鋼耐壓殼體2內(nèi)設(shè)置金屬網(wǎng)列陣列結(jié)構(gòu)3，金屬網(wǎng)列陣列結(jié)構(gòu)3與碳鋼耐壓殼體2連接，通過熱壓，等壓襯塑層4包履在金屬網(wǎng)列陣列結(jié)構(gòu)3四周形成一體。
本發(fā)明金屬網(wǎng)列陣列結(jié)構(gòu)3由加強筋7、金屬網(wǎng)8等組成。加強筋7連接在金屬網(wǎng)8上，使其形成一體。
本發(fā)明與已有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單、緊湊，合理；由于在罐體內(nèi)設(shè)置了金屬網(wǎng)絡(luò)陣列控制結(jié)構(gòu)，構(gòu)成金屬結(jié)構(gòu)與塑料界面之間協(xié)調(diào)與控制偶合過渡鎖定區(qū)；采用網(wǎng)絡(luò)陣列結(jié)構(gòu)與耐壓殼體焊接連接，又被等壓襯塑層包住，使耐壓殼體、網(wǎng)絡(luò)陣列結(jié)構(gòu)與等壓襯塑層通過工藝熱壓整體成型結(jié)合為一整體，使塑料襯里壓強密度與設(shè)計工作壓力強度等效，不僅提高了塑料襯里抗?jié)B強度，也提高了塑料襯里抗壓應(yīng)力強度，滿足了壓力容器型設(shè)備塑料襯里防腐蝕要求；防腐蝕效果好，抗沖擊，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定可靠，實現(xiàn)了高強度襯塑要求，為塑料襯里應(yīng)用于壓力容器型防腐蝕產(chǎn)品的生產(chǎn)提供了技術(shù)實踐驗證基礎(chǔ)；工藝簡單，施工方便，結(jié)構(gòu)可靠，為塑料襯里應(yīng)用于壓力容器型產(chǎn)品，克服了塑料襯里與金屬復(fù)合物理性能不協(xié)調(diào)的問題。


圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為本發(fā)明結(jié)構(gòu)A-A剖視圖。
圖3為本發(fā)明金屬網(wǎng)列陣列結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4為本發(fā)明金屬網(wǎng)列陣列結(jié)構(gòu)B-B剖視圖。
具體實施例方式
下面本發(fā)明將結(jié)合附圖中的實施例作進(jìn)一步描述本發(fā)明主要由支座1、碳鋼耐壓殼體2、金屬網(wǎng)列陣列結(jié)構(gòu)3、等壓襯塑層4、入孔5、操作管口6、加強筋7、金屬網(wǎng)8等組成。
本發(fā)明采用碳鋼耐壓殼體2連接在支座1上，在碳鋼耐壓殼體2上分別設(shè)有入孔5及操作管口6，在碳鋼耐壓殼體2內(nèi)設(shè)置金屬網(wǎng)列陣列結(jié)構(gòu)3，金屬網(wǎng)列陣列結(jié)構(gòu)3與碳鋼耐壓殼體2連接，并通過熱壓，等壓襯塑層4包履在金屬網(wǎng)列陣列結(jié)構(gòu)3四周形成一體。金屬網(wǎng)絡(luò)陣列結(jié)構(gòu)3與碳鋼耐壓殼體2焊接連接，又被等壓襯塑層4包住，使碳鋼耐壓殼體2、金屬網(wǎng)絡(luò)陣列結(jié)構(gòu)3與等壓襯塑層4結(jié)合為一整體，等壓襯塑層4采用MPE塑料。金屬網(wǎng)絡(luò)陣列結(jié)構(gòu)3由金屬鋼網(wǎng)8和鋼制過渡加強筋7經(jīng)焊接構(gòu)成，鋼制過渡加強筋7先與耐壓殼體2焊接牢固，金屬鋼網(wǎng)8再與鋼制過渡加強筋7焊接牢固，使其形成一體。
本發(fā)明操作管口6內(nèi)也同樣設(shè)置有金屬網(wǎng)列陣列結(jié)構(gòu)3，金屬網(wǎng)列陣列結(jié)構(gòu)3與管口體連接，并通過熱壓，等壓襯塑層4包履在金屬網(wǎng)列陣列結(jié)構(gòu)3四周，經(jīng)整體成型形成一體，使襯塑層工藝密度與設(shè)計壓力等效。
本發(fā)明中等壓襯塑層4厚度為12～20mm。其內(nèi)壓0.1Mpa～6.4Mpa；外壓0.01Mpa～0.1Mpa；規(guī)格0.5M3～100M3。
本發(fā)明的原理本發(fā)明用聚乙烯塑料襯里防腐蝕，其優(yōu)點是有相應(yīng)的防腐蝕應(yīng)用范圍，有較高的性價比；缺點是模量低，物理匹配性差，結(jié)構(gòu)易變形失穩(wěn)，在壓力容器中應(yīng)用，還需通過工藝手段提高工藝密度，以提高壓力抗?jié)B強度。
1、塑料襯里失穩(wěn)和結(jié)構(gòu)的協(xié)調(diào)本發(fā)明用塑料構(gòu)成金屬容器內(nèi)壁防腐蝕襯里，由于塑料與金屬材料之間，熱賬系數(shù)相差懸殊(10-9與5×10-5之比)，存在較大物理性能不協(xié)調(diào)性。當(dāng)工作溫度變化時，襯塑層因熱變翹曲變形而結(jié)構(gòu)失穩(wěn)，產(chǎn)品失效。例如50M3～100M3鋼襯塑防腐蝕產(chǎn)品，當(dāng)襯塑厚度為A，熱脹系數(shù)為a，工作溫度為t1～t2，線計算長度為L，則塑料襯里熱變位移賬量δ0，可由下式確定δ0=∫L∫0t2t1adt.dL]]>設(shè)a在給定工作溫度范圍內(nèi)為常數(shù)，則得到δ0＝a(t2-t1)L＝62mm～100mm。
數(shù)量概念表明，在壓力容器內(nèi)的塑料襯里是一個非穩(wěn)定的或是超靜定的熱應(yīng)力結(jié)構(gòu)系統(tǒng)。在一個封閉的結(jié)構(gòu)體中，由于熱變，必然產(chǎn)生翹曲變形，結(jié)構(gòu)失穩(wěn)，產(chǎn)品塑料襯里失效。不僅如此，在冷---熱交變工作中，由于塑料襯塑層熱應(yīng)力松弛，塑料襯里熱應(yīng)變循環(huán)恢復(fù)曲線不封閉，產(chǎn)生類似于蠕變的塑性變形積累，導(dǎo)致塑料襯里疲勞應(yīng)力開裂失效。這是塑料防腐蝕應(yīng)用必須解決的問題。
本發(fā)明根據(jù)結(jié)構(gòu)力學(xué)受力平衡原理，采用了金屬網(wǎng)絡(luò)陣列構(gòu)成塑料襯里與金屬界面過渡區(qū)鎖定結(jié)構(gòu)。工藝簡單，施工方便，結(jié)構(gòu)可靠，為塑料襯里應(yīng)用于壓力容器型產(chǎn)品，克服了塑料襯里與金屬復(fù)合物理性能不協(xié)調(diào)的問題。
本發(fā)明根據(jù)材料力學(xué)原理，塑料襯里變形與材料剛度成反比，除了材料改性提高剛度模量外，增加襯塑層截面厚度，是提高襯塑襯里抗變形的條件之一。同時也提高了設(shè)備防腐蝕服役壽命。
2、塑料襯里介質(zhì)壓力滲透腐蝕和提高抗?jié)B能力的工藝要求本發(fā)明中介質(zhì)滲透腐蝕是防腐蝕材料普遍現(xiàn)象，塑料襯里由于塑料分子結(jié)構(gòu)由次級鍵合纏繞組成，結(jié)構(gòu)比較松弛，堆砌密度較小，孔隙較大，成型中有工藝氣泡、氣孔等，為介質(zhì)壓力滲透和擴散提供了空間條件。并在壓應(yīng)力作用下，襯塑層可能產(chǎn)生位錯滑移，甚至產(chǎn)生裂紋或開裂，襯塑層防腐蝕失效。
本發(fā)明為了提高塑料襯里抗壓力滲透能力，除了材料改性提高材料密度外，工藝實踐證明，提高塑料襯里抗?jié)B腐蝕最有效的方法，是通過工藝熱壓整體成型，使塑料襯里壓強密度與設(shè)計工作壓力強度等效，不僅提高了塑料襯里抗?jié)B強度，也提高了塑料襯里抗壓應(yīng)力強度。滿足了壓力容器型設(shè)備塑料襯里防腐蝕要求。
本發(fā)明使塑料襯里實現(xiàn)了在壓力容器型產(chǎn)品中的應(yīng)用，滿足生產(chǎn)中低壓防腐蝕設(shè)備要求，以塑代鋼，可節(jié)約大量昂貴材料資源，為用戶降低設(shè)備資金投入，降低用戶使用成本，并可廣泛應(yīng)用生產(chǎn)有壓力要求的罐類防腐蝕產(chǎn)品。
權(quán)利要求
1.一種帶有塑料襯里的壓力防腐儲罐，采用碳鋼耐壓殼體(2)連接在支座(1)上，在碳鋼耐壓殼體(2)分別設(shè)有入孔(5)及操作管口(6)，其特征是在碳鋼耐壓殼體(2)內(nèi)設(shè)置金屬網(wǎng)列陣列結(jié)構(gòu)(3)，金屬網(wǎng)列陣列結(jié)構(gòu)(3)與碳鋼耐壓殼體(2)連接，通過熱壓，等壓襯塑層(4)包履在金屬網(wǎng)列陣列結(jié)構(gòu)(3)四周形成一體。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶有塑料襯里的壓力防腐儲罐，其特征在于所述的金屬網(wǎng)列陣列結(jié)構(gòu)(3)由加強筋(7)、金屬網(wǎng)(8)組成，加強筋(7)連接在金屬網(wǎng)(8)上形成一體。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶有塑料襯里的壓力防腐儲罐，其特征在于所述的操作管口(6)內(nèi)設(shè)置有金屬網(wǎng)列陣列結(jié)構(gòu)(3)，金屬網(wǎng)列陣列結(jié)構(gòu)(3)與管口體連接，通過熱壓，等壓襯塑層(4)包履在金屬網(wǎng)列陣列結(jié)構(gòu)(3)四周形成一體。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的帶有塑料襯里的壓力防腐儲罐，其特征在于所述的等壓襯塑層(4)厚度為12～20mm。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種帶有塑料襯里的鋼制壓力容器型防腐儲罐，屬于化工防腐蝕設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。其主要采用碳鋼耐壓殼體連接在支座上，特征是在碳鋼耐壓殼體內(nèi)設(shè)置金屬網(wǎng)列陣列結(jié)構(gòu)，金屬網(wǎng)列陣列結(jié)構(gòu)與碳鋼耐壓殼體連接，通過熱壓，等壓襯塑層包覆在金屬網(wǎng)列陣列結(jié)構(gòu)四周形成一體。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單、緊湊，合理；由于在罐體內(nèi)設(shè)置了金屬網(wǎng)絡(luò)陣列控制結(jié)構(gòu)，構(gòu)成金屬結(jié)構(gòu)與塑料界面之間協(xié)調(diào)與控制偶合過渡鎖定區(qū)；不僅提高了塑料襯里抗?jié)B強度，也提高了塑料襯里抗壓應(yīng)力強度，滿足了壓力容器型設(shè)備塑料襯里防腐蝕要求；防腐蝕效果好，抗沖擊，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定可靠，工藝簡單，施工方便，克服了塑料襯里與金屬復(fù)合物理性能不協(xié)調(diào)的問題。
文檔編號B32B1/00GK1821028SQ2006100382
公開日2006年8月23日 申請日期2006年2月11日 優(yōu)先權(quán)日2006年2月11日
發(fā)明者李文輔 申請人:無錫市恒靈防腐設(shè)備有限公司