本發(fā)明涉及一種加油站地下儲油鋼罐內(nèi)襯結構改造技術，尤其涉及一種將加油站地下單層儲油鋼罐內(nèi)襯改造為玻璃纖維增強塑料雙層罐及其制作方法，屬于加油站儲油罐內(nèi)襯改造技術領域。

背景技術：

目前我國加油站普遍采用單層鋼制臥式埋地油罐，國內(nèi)有加油站10萬余座，40萬個儲油罐，其中大多已經(jīng)使用10年以上。研究表明，油罐埋設于地下常年受到地下潮氣侵蝕，使用10～15年的鋼制油罐易產(chǎn)生腐蝕，甚至引起鋼罐腐蝕泄漏，造成土壤和地下水污染。而且加油站大多位于城市中心及交通干道的沿線，地下儲罐滲漏已成為地下水環(huán)境污染防治面臨的嚴重問題。

雙層儲油罐是指由內(nèi)層罐和將內(nèi)層罐完全密封的外層罐構成的儲罐，內(nèi)層罐和外層罐之間具有間隙空間，用于安裝泄漏檢測系統(tǒng)。雙層油罐相對于傳統(tǒng)的單層鋼制油罐在耐腐蝕和防滲漏方面都有著明顯優(yōu)勢，是解決防止加油站油品滲漏、保護地下水安全的最佳途徑。

目前常見的內(nèi)襯改造技術是在鋼罐表面進行噴砂除銹，達到sa2.5級后涂刷底涂層樹脂，并對涂層進行拉脫力測試，再依次進行外層玻璃鋼、中間間隙層、內(nèi)層玻璃鋼制作，從而制成ff型雙層玻璃鋼內(nèi)襯。這種內(nèi)襯改造技術是在密閉空間中噴砂除銹，制作過程中存在粉塵多、環(huán)境污染大、制作人員勞動條件惡劣影響健康，而且操作不慎產(chǎn)生火花可能引起油罐內(nèi)油氣爆炸等缺點。制作中除銹等級、拉脫力測試制作要求較高，合格后才進行雙層玻璃鋼內(nèi)襯制作，否則需要重新制作，影響制作周期。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種環(huán)保、安全、結構強度可設計的加油站地下儲油罐雙層內(nèi)襯結構及其制作方法。

一種儲油罐雙層內(nèi)襯結構，包括儲油罐本體，置于所述儲油罐本體內(nèi)的外、內(nèi)兩層玻璃纖維增強塑料，和置于所述儲油罐外的泄漏檢測儀，其特征在于：所述儲油罐本體內(nèi)，自儲油鋼罐內(nèi)表面始，由外向里依次置有外層玻璃纖維增強塑料、中間間隙層和內(nèi)層玻璃纖維增強塑料；所述外層玻璃纖維增強塑料與所述儲油鋼罐內(nèi)表面緊密貼合連成一體，所述外層玻璃纖維增強塑料的另一側(cè)面通過中間間隙層與所述內(nèi)層玻璃纖維增強塑料相鄰接；所述中間間隙層內(nèi)頂部和底部位置各設置一塊帶泄漏信號檢測孔的預埋件，所述預埋件的平面與所述中間間隙層平面相接緊密貼合，檢測管的一端與所述預埋件平面固定相接，并與所述檢測孔管路連接相通，所述檢測管的另一端端部外露于內(nèi)層玻璃纖維增強塑料；傳輸并引出檢測泄漏信號的金屬彎管一端與所述檢測管端部固定連接，另一端沿所述內(nèi)層玻璃纖維增強塑料罐壁向人孔延伸、并與置于油罐人孔外的泄漏檢測儀連接。

所述儲油罐雙層內(nèi)襯結構的制作方法，其特征在于，包括以下步驟：

1）儲油罐雙層內(nèi)襯結構設計：根據(jù)原有油罐需要承受的各種載荷和采用的復合材料強度許用值，確定外層玻璃纖維增強塑料、中間間隙層、內(nèi)層玻璃纖維增強塑料的鋪層設計及鋪層厚度；

2）油罐內(nèi)進行強制通風，采用干冰顆粒高速沖擊清洗油罐內(nèi)表面、進行除銹處理，并將油污、塵土清除干凈；

3）將底涂樹脂均勻、平整、光滑涂刷在除銹后的鋼制油罐內(nèi)表面；

4）外層玻璃纖維增強塑料制作：將光固化對苯型不飽和樹脂與光引發(fā)劑按100∶（0.2～0.6）重量比混合均勻；在油罐內(nèi)壁上逐層依次鋪設玻璃纖維/或織物，噴涂所述光固化對苯型不飽和樹脂和光引發(fā)劑的混合液使之浸透，用紫外固化燈進行固化，直至測試巴柯爾硬度達到25以上為止；同層相鄰鋪設的兩塊玻璃纖維或織物之間至少搭接50mm；重復鋪層、噴涂樹脂固化，直至達到設計厚度，并控制外層玻璃纖維增強塑料中樹脂含量在65～75%之間；

5）中間間隙層制作：在外層玻璃纖維增強塑料的內(nèi)表面上鋪設一層玻璃纖維氈并涂刷步驟4）的光固化不飽和樹脂，接著鋪覆3d玻璃纖維織物，相鄰鋪覆的兩塊3d玻璃纖維織物之間只能對接不能搭接，對接縫寬度不超過10mm，用輥子滾壓3d玻璃纖維織物上表面，使3d玻璃纖維織物底層充分浸潤樹脂后再在其上表面鋪敷一層玻璃纖維氈，涂刷光固化不飽和樹脂，用紫外固化燈進行固化；所述中間間隙層內(nèi)頂部和底部位置各設置一塊帶泄漏信號檢測孔的預埋件，所述預埋件的平面與所述中間間隙層平面相接緊密貼合，檢測管的一端與所述預埋件平面固定相接，并與所述檢測孔管路連接相通，所述檢測管的另一端端部外露于內(nèi)層玻璃纖維增強塑料；

6）內(nèi)層玻璃纖維增強塑料制作：按與外層玻璃纖維增強塑料相同的方法制作內(nèi)層玻璃纖維增強塑料，并使所述檢測管端部外露于內(nèi)層玻璃纖維增強塑料，直至巴柯爾硬度達到40，厚度達到設計要求；

7）滲漏檢測系統(tǒng)安裝：在油罐底部和頂部靠近人孔處各設置一塊帶泄漏信號檢測孔的預埋件，所述預埋件的平面與所述中間間隙層平面相接緊密貼合，檢測管的一端與所述預埋件平面固定相接，并與所述檢測孔管路連接相通，所述檢測管的另一端端部外露于內(nèi)層玻璃纖維增強塑料；傳輸并引出檢測泄漏信號的金屬彎管一端與所述檢測管端部固定連接，另一端沿所述內(nèi)層玻璃纖維增強塑料罐壁向人孔延伸、并與置于油罐人孔外的泄漏檢測儀連接；

8）防雷防靜電接地：兩人孔的正下方儲罐內(nèi)罐底位置各安裝1塊導電板，2塊導電板之間用銅編織帶連接并接至罐內(nèi)預埋螺栓。

所述的光引發(fā)劑是指α-羥基酮衍生物，α-胺基酮衍生物，?；⒀趸铮?-羥基-2-甲基-1-苯基丙酮、1-羥基環(huán)己基苯甲酮，2-羥基-2-甲基-1-對羥乙基醚基苯基丙酮，2-甲基1-（4-甲巰基苯基）-2-嗎啉-1-丙酮，2-芐基-2-二甲氨基-1-（4-嗎啉苯基）-1-丁酮，2,4,6-三甲基苯甲?；交趸ⅰ?,4,6-三甲基苯甲?；已趸交趸?、雙(2,4,6-三甲基苯甲?；?苯基氧化膦。

所述玻璃纖維是指玻璃纖維短切氈、表面氈、方格布的一種或多種。

所述3d玻璃纖維織物是指一種層與層之間由連續(xù)纖維芯柱相接連成一體、且呈夾芯結構的三維中空編織物，可形成相互貫通的中間間隙層。

所述的光固化不飽和樹脂是對苯型不飽和聚酯樹脂，可用紫外光固化。

與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的主要優(yōu)點有：

1、與整體換罐相比，雙層內(nèi)襯結構的改造方法具有無需現(xiàn)場開挖、無需報批、制作周期短、綜合成本低等優(yōu)點，改造后的油罐具備完整的雙層結構，符合國家標準要求，特別適合于位于城市中心及二級水源保護地等加油站埋地儲油罐的改造。

2、根據(jù)原有油罐需要承受的各種載荷和采用的復合材料強度許用值，確定外層玻璃纖維增強塑料、中間間隙層、內(nèi)層玻璃纖維增強塑料的鋪層設計及鋪層厚度；能確保制成的雙層玻璃鋼內(nèi)襯可以獨立于原有鋼罐，承擔各種載荷，不再受原有鋼罐壁厚、腐蝕狀況等條件的限制。

3、采用干冰除銹，瞬間氣化無殘留，不產(chǎn)生二次廢料，不對罐壁產(chǎn)生破壞，安全更環(huán)保，可縮短工期，保護工人健康。

4、底涂層不需要測試拉脫力，不存在測試不合格需要重新返工等情況，縮短工期。

5、泄漏撿測系統(tǒng)測壓管路從原有儲罐的人孔處引出，不需要在原儲油罐設備上另外開檢測孔，減少了制作難度和工程量，也減少了安全隱患。

附圖說明

圖1加油站儲油罐雙層內(nèi)襯結構示意圖；

圖2為圖1的a-a剖視結構示意圖；

圖3為圖1和圖2中泄漏檢測系統(tǒng)測壓管路法蘭連接結構示意圖（局部放大）。

圖4為圖1和圖2中泄漏檢測系統(tǒng)測壓管路膠接連接結構示意圖（局部放大）。

圖中：1—鋼罐本體；2—底涂層；3—外層玻璃纖維增強塑料；4—中間間隙層；5—內(nèi)層玻璃纖維增強塑料；6—人孔；7—防雷防靜電接地；8—預埋件；9—傳輸檢測泄漏信號的檢測管；10—檢測管法蘭；11—金屬彎管法蘭；12、13-金屬彎管。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本發(fā)明加油站地下儲油罐內(nèi)襯結構及其制作方法，揭示本發(fā)明最佳實施方法，是為了使本領域的普通技術人員能夠?qū)嵤┍景l(fā)明，但應當注意到本發(fā)明絕不限于下述實施例，基于本發(fā)明啟示，任何顯而易見的變換或者等同替代，也應當被認為是落入本發(fā)明的保護范圍。

實施例1：

圖1和圖2為儲油罐雙層內(nèi)襯結構示意圖。圖示一種儲油罐雙層內(nèi)襯結構，一種儲油罐雙層內(nèi)襯結構，包括儲油罐本體1，置于所述儲油罐本體1內(nèi)的外、內(nèi)兩層玻璃纖維增強塑料，和置于所述儲油罐外的泄漏檢測儀，其特征在于：所述儲油罐本體1內(nèi)，自儲油鋼罐內(nèi)表面始，由外向里依次置有外層玻璃纖維增強塑料3、中間間隙層4和內(nèi)層玻璃纖維增強塑料5；所述外層玻璃纖維增強塑料3與所述儲油鋼罐1內(nèi)表面緊密貼合連成一體，所述外層玻璃纖維增強塑料3的另一側(cè)面通過中間間隙層4與所述內(nèi)層玻璃纖維增強塑料5相鄰接；所述中間間隙層4內(nèi)頂部和底部位置各設置一塊帶泄漏信號檢測孔的預埋件8，所述預埋件8的平面與所述中間間隙層4平面相接緊密貼合，檢測管的一端與所述預埋件平面固定相接，并與所述檢測孔管路連接相通，所述檢測管的另一端端部外露于內(nèi)層玻璃纖維增強塑料；傳輸并引出檢測泄漏信號的金屬彎管一端與所述檢測管端部通過法蘭10、11固定連接（圖2、3），另一端沿所述內(nèi)層玻璃纖維增強塑料罐壁向人孔延伸、并與置于油罐人孔外的泄漏檢測儀連接。

所述一種儲油罐雙層內(nèi)襯結構的制作方法，包括以下步驟：

1）儲油罐雙層內(nèi)襯結構設計；根據(jù)油罐需要承受的各種載荷，如存儲介質(zhì)的靜壓力、油罐及試驗介質(zhì)的重力載荷、車輛地面設施的重力載荷等，計算不考慮原有鋼罐強度的雙層內(nèi)襯結構的受力強度要求，根據(jù)受力要求及復合材料的強度許用值確定外層玻璃增強復合材料、中間間隙層、內(nèi)層玻璃纖維增強塑料的鋪層設計與厚度。鋪層設計考慮的因素有纖維及制品類型、樹脂類型、鋪層次序方向和層數(shù)、成型工藝、樹脂含量等。

以30m³的油罐為例，其直徑為2.4m，長7.2m，采用市售巨石短切氈emc450為增強材料，merican9505-50光固化樹脂，樹脂含量70%，制成的復合材料拉伸強度125mpa，拉伸模量8910mpa，斷裂伸長率1.9%，彎曲強度248mpa，彎曲模量8360mpa。設計外層玻璃增強復合材料厚度為5mm，采用6層emc450短切氈，中間間隙層3mm，內(nèi)層玻璃增強復合材料厚度為3.5mm，采用4層emc450短切氈。

2）油罐內(nèi)表面干冰除銹：對鋼罐內(nèi)強制通風，通風合格后對鋼罐內(nèi)表面進行干冰除銹，將－78°c的干冰顆粒在清洗機壓縮空氣（壓力10bar）的驅(qū)動下，高速沖擊油罐的內(nèi)表面，進行除銹處理，并將油污、塵土等清除干凈。制作過程中保持罐內(nèi)強制通風，確保罐內(nèi)空氣合格。

3）底涂層制作：清理罐內(nèi)灰塵及雜物，將merican110底涂樹脂均勻涂刷在除銹后的鋼制油罐內(nèi)表面，控制厚度0.2mm，涂刷時應進行外觀檢查，表面應平整、光滑、均勻。且不得有漏涂、發(fā)粘、脫皮、氣泡和斑痕等缺陷存在，如有缺陷的防腐層應進行補涂。

4）外層玻璃纖維增強塑料制作：將merican9505-50對苯型光固化不飽和樹脂中加入0.3phr紫外光引發(fā)劑iragcure819，混合攪拌均勻；在油罐內(nèi)壁上鋪設第一層emc450玻璃纖維短切氈，噴涂merican9505-50樹脂使之浸透，用輥子滾出氣泡；涂刷樹脂均勻不得有漏涂、流淌、氣泡無毛刺。用紫外固化燈進行固化，測試巴柯爾硬度，達到30為合格。緊挨著鋪第二塊玻璃纖維或織物，同層相鄰鋪設的兩塊玻璃纖維短切氈至少搭接50mm。按鋪層設計方案依次重復鋪層emc450短切氈，噴涂樹脂并光固化，共計6層厚度為5mm，控制玻璃纖維增強塑料中樹脂含量70%。

外層玻璃纖維增強塑料制作完成后，用超聲波厚度檢測儀進行厚度檢測，檢查是否達到設計厚度，并進行外觀檢查。用5合1氣體檢測儀測試罐內(nèi)氣體，要求氧含量19.5～21.5%,可燃氣體為0，測試合格后進行電火花測試，測試電壓25kv，無火花為合格。

5）中間間隙層制作：在外層玻璃鋼內(nèi)表面上鋪設一層emc450玻璃纖維短切氈并涂刷光固化不飽和樹脂，接著將3d玻璃纖維織物鋪覆在其表面，用輥子滾壓3d玻璃纖維織物上表面，使3d玻璃纖維織物底層充分浸潤樹脂后再在其表面鋪敷一層emc450玻璃纖維短切氈，涂刷光固化不飽和樹脂，用紫外固化燈進行固化。按上述程序制作，鋪設3d玻璃纖維織物只能對接不能搭接，對接縫寬度不超過10mm。

6）內(nèi)層玻璃纖維增強塑料制作：按與外層玻璃纖維增強塑料制作相同方法制作內(nèi)層玻璃纖維增強塑料，共4層emc短切氈，厚度4mm，制作完成后測試巴柯爾硬度、厚度和外觀檢查。巴柯爾硬度要求達到40以上為合格。

7）滲漏檢測系統(tǒng)安裝：在油罐底部和頂部靠近人孔處分別制作兩個真空或壓力泄漏檢測孔，此檢測孔為預埋件8。將檢測孔預埋件的玻璃鋼法蘭10端口與金屬彎管的法蘭端口11連接，如圖2，圖3所示。采用金屬連接管12與金屬彎管9相連通，金屬連接管12沿所述內(nèi)層玻璃纖維增強塑料環(huán)向罐壁表面布設，向人孔6延伸，在油罐人孔處用引出管13與金屬連接管連接，與罐外的壓力表連接。

8、防雷靜電導出裝置安裝：兩人孔正下方儲罐罐底位置各安裝一個總的表面積不小于0.04·vm²（v：油罐容積）的2塊不銹鋼導電板，2塊鋼板之間用銅編織帶連接至罐內(nèi)預埋螺栓。防雷防靜電接地應符合gb50156的要求。

實施例2：

所述一種加油站地下儲油罐雙層內(nèi)襯結構的制作方法，包括以下步驟：

1、儲油罐雙層內(nèi)襯結構設計：按與實施例1相同方法充分考慮纖維及制品類型、樹脂類型、鋪層次序方向和層數(shù)、成型工藝、樹脂含量等影響強度的因素，確定外層玻璃增強復合材料、中間間隙層、內(nèi)層玻璃纖維增強塑料的厚度。

以30m³的油罐為例，其直徑為2.4m，長7.2m，采用市售ocvm123(450g/m²)短切氈與wr600-1040方格布為增強材料，merican9505-50光固化樹脂，樹脂含量58%，制成的復合材料拉伸強度190mpa，拉伸模量1275mpa，斷裂伸長率1.8%，彎曲強度303mpa，彎曲模量1235mpa。設計外層玻璃增強復合材料厚度為4mm，采用4氈3布（氈/布/氈/布/氈/布/氈）鋪層結構，中間間隙層5mm，內(nèi)層玻璃增強復合材料厚度為3mm，采用3氈2布（氈/布/氈/布/氈）鋪層結構。

2、油罐內(nèi)表面干冰除銹：按與實施例1相同方法，罐內(nèi)保持強制通風，對鋼罐內(nèi)表面進行干冰除銹。

3、底涂層制作：除銹后的鋼制油罐內(nèi)表面，按與實施例1相同的方法制作底涂層，控制將merican110底涂樹脂均勻涂刷，厚度0.3mm。

4、外層玻璃纖維增強塑料制作：將merican9505-50光固化對苯型不飽和樹脂中加入0.6phr紫外光引發(fā)劑tpo，混合攪拌均勻；在油罐內(nèi)壁上鋪設第一層m123短切氈，噴涂merican9505-50樹脂使之浸透，用輥子滾出氣泡；涂刷樹脂均勻不得有漏涂、流淌、氣泡無毛刺。然后，鋪設一層wr600-1040方格布。用紫外固化燈進行固化，測試巴柯爾硬度達到30為合格。緊挨著鋪第二塊玻璃纖維或織物，同層相鄰鋪設兩塊玻璃纖維或織物至少搭接50mm。按鋪層設計方案依次重復鋪層4氈3布（氈/布/氈/布/氈/布/氈），厚度為4mm，再進行噴涂樹脂、固化,控制玻璃纖維增強塑料中樹脂含量為58%。

外層玻璃纖維增強塑料制作完成后，用超聲波厚度檢測儀進行厚度檢測，檢查是否達到設計厚度，并進行外觀檢查。用5合1氣體檢測儀測試罐內(nèi)氣體，要求氧含量19.5～21.5%，可燃氣體為0，測試合格后進行電火花測試，測試電壓25kv，無火花為合格。

5、中間間隙層制作：按與實施例1相同方法，鋪設m123玻璃纖維短切氈、鋪覆3d玻璃纖維織物，并涂刷光固化不飽和樹脂，用紫外固化燈進行固化。鋪設3d玻璃纖維織物只能對接不能搭接，對接縫寬度不超過10mm。

6、內(nèi)層玻璃纖維增強塑料制作：按與外層玻璃纖維增強塑料制作相同程序，制作內(nèi)層玻璃纖維增強復合材塑料，采用3氈2布（氈/布/氈/布/氈）鋪層結構，厚度為3mm，控制樹脂含量58%，制作完成后測試巴柯爾硬度達到40以上為合格、厚度和外觀檢查。

7、間隙層滲漏檢測系統(tǒng)安裝和靜電導出裝置安裝，在所述中間間隙層內(nèi)頂部和底部位置各設置一塊帶泄漏信號檢測孔的預埋件，所述預埋件的平面與所述中間間隙層平面相接緊密貼合，檢測管的一端與所述預埋件平面固定相接，并與所述檢測孔管路連接相通，所述檢測管的另一端端部外露于內(nèi)層玻璃纖維增強塑料；傳輸并引出檢測泄漏信號的金屬彎管一端與所述檢測管端部用膠接法固定連接（如圖1和圖4所示），金屬彎管的另一端沿所述內(nèi)層玻璃纖維增強塑料罐壁向人孔延伸、并與置于油罐人孔外的泄漏檢測儀連接。

實施例3：

1、儲油罐雙層內(nèi)襯結構設計：以50m³的油罐為例，其直徑為2.8m，長8.0m，采用市售的巨石emc450短切氈與ewr600方格布為增強材料，merican9505-50光固化樹脂，樹脂含量55%，制成的復合材料拉伸強度200mpa，拉伸模量1310mpa，斷裂伸長率1.9%，彎曲強度320mpa，彎曲模量1325mpa。設計外層玻璃增強復合材料厚度為4mm，采用4氈3布（氈/布/氈/布/氈/布/氈）鋪層結構，中間間隙層5mm，內(nèi)層玻璃增強復合材料厚度為3mm，采用3氈2布（氈/布/氈/布/氈）鋪層結構。

2、油罐內(nèi)表面干冰除銹和底涂層制作，同實施例1。

3、外層玻璃纖維增強塑料制作：將merican9505-50對苯型光固化不飽和樹脂中加入0.4phr紫外光引發(fā)劑184，混合攪拌均勻；在油罐內(nèi)壁上鋪設第一層玻璃纖維短切氈，噴涂merican9505-50樹脂使之浸透，用輥子滾出氣泡；涂刷樹脂均勻不得有漏涂、流淌、氣泡無毛刺。然后，鋪設一層玻璃纖維方格布?？刂撇ＡЮw維增強塑料中樹脂含量為55%。用紫外固化燈進行固化，測試巴柯爾硬度達到30為合格。緊挨著鋪第二塊玻璃纖維或織物，兩塊玻璃纖維或織物至少搭接50mm。按鋪層設計方案依次重復鋪層4氈3布（氈/布/氈/布/氈/布/氈），再進行噴涂樹脂、固化。

外層玻璃纖維增強塑料制作完成后，用超聲波厚度檢測儀進行厚度檢測，檢查是否達到設計厚度，并進行外觀檢查。用5合1氣體檢測儀測試罐內(nèi)氣體，要求氧含量19.5～21.5%，可燃氣體為0，測試合格后進行電火花測試，測試電壓25kv，無火花為合格。

4、中間間隙層制作，同實施例1。

5、內(nèi)層玻璃纖維增強塑料制作：按外層玻璃纖維增強塑料制作程序制作內(nèi)層玻璃纖維增強塑料，采用3氈2布（氈/布/氈/布/氈）鋪層結構，控制厚度為3mm，樹脂含量55%，制作完成后測試巴柯爾硬度、厚度和外觀檢查。巴柯爾硬度要求達到40以上為合格。

6、間隙層滲漏檢測系統(tǒng)安裝和靜電導出裝置安裝，同實施例1。

綜上所述，本發(fā)明一種加油站地下儲油罐內(nèi)襯雙層結構及其制作方法涉及的鋼罐內(nèi)襯改造，是指直接在原有埋地鋼罐內(nèi)表面制作玻璃纖維增強塑料雙層內(nèi)襯，與整體換罐相比，雙層內(nèi)襯改造技術不需移動現(xiàn)有地下油罐，不影響加油站站房、罩棚及其周邊構筑物，具有無需現(xiàn)場開挖、無需報批、制作周期短、綜合成本低等優(yōu)點，改造后的油罐具備完整的雙層結構，符合國家標準要求，特別適合于位于城市中心及二級水源保護地等加油站的改造。