本發(fā)明屬于復(fù)合材料儲(chǔ)油罐技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及高性能復(fù)合材料雙壁儲(chǔ)油罐及其制備方法。

背景技術(shù)：

隨著環(huán)保意識(shí)的逐漸加強(qiáng)，相關(guān)法律法規(guī)逐漸完善，加油站用地下儲(chǔ)油罐正在更新?lián)Q代，以避免現(xiàn)有金屬儲(chǔ)罐耐腐蝕性差，使用壽命短，對(duì)周圍土壤存在二次污染的風(fēng)險(xiǎn)。雙層復(fù)合材料儲(chǔ)油罐可以有效避免以上問(wèn)題的出現(xiàn)。但現(xiàn)有復(fù)合材料制備的儲(chǔ)油缸，其導(dǎo)電性能差，模量較低。因此有必要設(shè)計(jì)研發(fā)一種可以抗靜電的力學(xué)性能更高的雙壁儲(chǔ)油罐。

另有中國(guó)專利號(hào)為201210035844.0，公開(kāi)了一種玻璃纖維立體增強(qiáng)型雙層油罐，所述的油罐從內(nèi)層到外層依次包括鋼制罐體和玻璃鋼罐體，所述的鋼制罐體和玻璃鋼罐體之間為玻璃纖維立體增強(qiáng)中空層，所述的玻璃纖維立體增強(qiáng)中空層包括纏繞在鋼制罐體上的玻璃纖維立體增強(qiáng)布和樹(shù)脂噴涂在玻璃纖維立體增強(qiáng)布上后膨脹固化形成的中空層。本發(fā)明的玻璃纖維立體增強(qiáng)型雙層油罐配有獨(dú)特的檢漏系統(tǒng)能識(shí)別油氣或地下水的滲漏，換之也就是能檢漏出鋼制罐體還是玻璃鋼罐體的滲漏。保證用戶第一時(shí)間停止使用并及時(shí)修復(fù)，從根本上杜絕了易燃易爆或有毒物質(zhì)流出外界的可能性，及時(shí)的消除了地下水及土壤的安全隱患。

上述專利雙層油罐采用的是鋼制罐體和玻璃鋼罐體，其抗靜電的力學(xué)性能差，鋼制罐體耐腐蝕性差，使用壽命短。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本發(fā)明提供了一種高性能復(fù)合材料雙壁儲(chǔ)油罐的制備方法，其目的利用專用模具實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化纏繞，提高了產(chǎn)品生產(chǎn)效率，降低了生產(chǎn)成本，同時(shí)提高主控設(shè)備的使用效率。

為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：

高性能復(fù)合材料雙壁儲(chǔ)油罐的制備方法，其特征在于，包括用于制備雙壁儲(chǔ)油罐的鐘罩模具，制備方法包括如下步驟：

(1)將鐘罩模具安裝在機(jī)頭主控上；

(2)在鐘罩模具的外側(cè)采用樹(shù)脂基與碳纖維織物纏繞復(fù)合形成內(nèi)襯層；

(3)在內(nèi)襯層的外側(cè)采用樹(shù)脂基體與玻璃纖維復(fù)合材料纏繞形成內(nèi)罐體；

(4)在內(nèi)罐體的外側(cè)利用樹(shù)脂基體與玻璃纖維三維立體織物浸漬，然后采用接觸法制作在線監(jiān)測(cè)結(jié)構(gòu)層；

(5)在在線監(jiān)測(cè)結(jié)構(gòu)層的外側(cè)采用樹(shù)脂基與玻璃纖維復(fù)合材料纏繞形成外罐體；

所述鐘罩模具包括圓筒形模具段與橢圓形封頭組成，圓筒形模具段的內(nèi)部沿徑向設(shè)置有模具支撐，模具支撐上設(shè)有旋轉(zhuǎn)軸，機(jī)頭主控的轉(zhuǎn)軸與模具支撐上的旋轉(zhuǎn)軸連接。

步驟(2)中，碳纖維織物在懸臂梁式鐘罩模具的外側(cè)纏繞方法為，將樹(shù)脂基體浸漬在碳纖維中，然后將碳纖維纏繞在懸臂梁式鐘罩模具的外側(cè)，形成內(nèi)襯層。

步驟(3)中樹(shù)脂基體與玻璃纖維復(fù)合材料纏繞形成內(nèi)罐體的方法為，將樹(shù)脂基體浸漬在玻璃纖維中，然后將玻璃纖維纏繞在內(nèi)襯層的外側(cè)，形成內(nèi)罐體。

步驟(4)中，接觸法是將玻璃纖維立體織物通過(guò)樹(shù)脂基體浸潤(rùn)后，直接粘合在內(nèi)罐體層的表面，形成在線監(jiān)測(cè)結(jié)構(gòu)層。

步驟(5)中樹(shù)脂基體與玻璃纖維復(fù)合材料纏繞形成內(nèi)罐體的方法為，將樹(shù)脂基體浸漬在玻璃纖維中，然后將玻璃纖維纏繞在在線監(jiān)測(cè)結(jié)構(gòu)層的外側(cè)，形成外罐體。

外罐體采用樹(shù)脂基與玻璃纖維材料纏繞成型制作外部結(jié)構(gòu)時(shí)，其表面再采用樹(shù)脂基體與玻璃纖維短切氈纏繞復(fù)合成含富樹(shù)脂層的外表層。

本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)：

1、本發(fā)明內(nèi)部罐壁結(jié)構(gòu)（即內(nèi)襯層）采用樹(shù)脂基與碳纖維織物制作抗靜電表面層：采用樹(shù)脂基與玻璃纖維復(fù)合材料纏繞成型工藝制作內(nèi)部承力結(jié)構(gòu)（內(nèi)罐體與外罐體）。其一、碳纖維織物具有導(dǎo)電性能好，避免罐內(nèi)靜電荷積聚，消除因靜電積聚而產(chǎn)生的安全隱患。其二、力學(xué)性能好，對(duì)玻璃纖維復(fù)合材料有一定的補(bǔ)強(qiáng)作用，提高了產(chǎn)品的強(qiáng)度。其三、碳纖維織物制作內(nèi)襯層耐油品腐蝕性好，延長(zhǎng)了油罐的使用壽命。利用本發(fā)明專用模具纏繞自動(dòng)化水平高，罐體的內(nèi)部罐壁結(jié)構(gòu)一開(kāi)始就在專用模具上實(shí)施自動(dòng)化纏繞；由于實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化纏繞的功能，減少了因手糊、噴射和灌注工藝過(guò)程中的人為質(zhì)量不可控因素；由于實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化纏繞，提高了產(chǎn)品生產(chǎn)效率，降低了生產(chǎn)成本；當(dāng)不使用該模具時(shí)，拆除模具，主控部分可用作其它纏繞設(shè)備，提高了主控設(shè)備的使用效率。

2、本發(fā)明：外部罐壁結(jié)構(gòu)采用樹(shù)脂基與玻璃纖維增強(qiáng)材料纏繞成型制作外部結(jié)構(gòu)，其表面再采用樹(shù)脂基體與玻璃纖維短切氈纏繞復(fù)合成含富樹(shù)脂層的外表層。增強(qiáng)了罐體埋地后化學(xué)介質(zhì)及土壤的電化學(xué)腐蝕。

3、本發(fā)明：中間層結(jié)構(gòu)采用樹(shù)脂基與玻璃纖維三維立體織物浸漬后形成中空結(jié)構(gòu)。其中空結(jié)構(gòu)層與內(nèi)罐壁、外罐壁結(jié)合為一個(gè)整體，提高了結(jié)構(gòu)的抗壓性能。同時(shí)由于中空結(jié)構(gòu)的貫通間隙，且能任何液體進(jìn)入環(huán)境檢測(cè)出滲、泄漏，可對(duì)設(shè)備的安全運(yùn)行實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)。

4、本發(fā)明：采用懸臂梁式鐘罩模具與數(shù)控式纏繞機(jī)相結(jié)合的制作工藝。其一、能有效控制產(chǎn)品制造質(zhì)量。其二、提高產(chǎn)品的生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明的罐體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明的懸臂梁式鐘罩模具的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明利用懸臂梁式鐘罩模具繞制罐體的結(jié)構(gòu)圖。

圖中標(biāo)記：1、內(nèi)襯層 2、內(nèi)罐體 3、在線監(jiān)測(cè)結(jié)構(gòu)層 4、外罐體 5、操作人孔 6、滲漏檢查井，7、機(jī)頭主控 8、圓筒形模具段，9、橢圓形封頭， 10、模具支撐，11、繞線車12、紗片，13、旋轉(zhuǎn)軸。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例1

高性能復(fù)合材料雙壁儲(chǔ)油罐的制備方法，該制備方法是利用專用模具繞制而成的雙壁儲(chǔ)油罐：

其中專用模具為鐘罩模具（如圖2所示），鐘罩模具包括圓筒形模具段8與橢圓形封頭9組成，圓筒形模具段8的內(nèi)部沿徑向設(shè)置有模具支撐10，模具支撐10上設(shè)有旋轉(zhuǎn)軸13，機(jī)頭主控7的轉(zhuǎn)軸與旋轉(zhuǎn)軸13連接。機(jī)頭主控7由電機(jī)與座體組成，電機(jī)的轉(zhuǎn)軸與模具支撐10連接，電機(jī)的轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)模具支撐10，模具支撐10帶動(dòng)鐘罩模具轉(zhuǎn)動(dòng)，繞線車11上的紗布12呈一定角度纏繞在鐘罩模具上，隨著繞線車11的行走，紗布12在鐘罩模具往復(fù)纏繞，最終繞制成所需的儲(chǔ)油罐。

如圖3所示：

利用上述鐘罩模具制備雙壁儲(chǔ)油罐的方法包括如下步驟：

(1)將鐘罩模具安裝在機(jī)頭主控上；

(2) 機(jī)頭主控驅(qū)動(dòng)鐘罩模具的轉(zhuǎn)動(dòng)，利用繞線車11在鐘罩模具的外側(cè)采用樹(shù)脂基與碳纖維織物纏繞復(fù)合形成內(nèi)襯層；碳纖維織物在懸臂梁式鐘罩模具的外側(cè)纏繞方法為，將樹(shù)脂基體浸漬在碳纖維中，然后將碳纖維在鐘罩模具的外側(cè)往復(fù)纏繞，形成內(nèi)襯層(1)，如圖1所示。

(3) 內(nèi)襯層(1)纏繞完成后，在內(nèi)襯層(1)的外側(cè)采用樹(shù)脂基體與玻璃纖維復(fù)合材料纏繞形成內(nèi)罐體(2)；樹(shù)脂基體與玻璃纖維復(fù)合材料纏繞形成內(nèi)罐體的方法為，將樹(shù)脂基體浸漬在玻璃纖維中，然后將玻璃纖維纏繞在內(nèi)襯層的外側(cè)，形成內(nèi)罐體。

(4) 內(nèi)罐體(2)纏繞完成后，在內(nèi)罐體的外側(cè)利用樹(shù)脂基體與玻璃纖維三維立體織物浸漬，然后采用接觸法制作在線監(jiān)測(cè)結(jié)構(gòu)層（3）；接觸法是將玻璃纖維立體織物通過(guò)樹(shù)脂基體浸潤(rùn)后，直接粘合在內(nèi)罐體層的表面，形成在線監(jiān)測(cè)結(jié)構(gòu)層。

(5) 在線監(jiān)測(cè)結(jié)構(gòu)層（3）粘接好后，在在線監(jiān)測(cè)結(jié)構(gòu)層的外側(cè)采用樹(shù)脂基與玻璃纖維復(fù)合材料纏繞形成外罐體(4)；樹(shù)脂基體與玻璃纖維復(fù)合材料纏繞形成內(nèi)罐體的方法為，將樹(shù)脂基體浸漬在玻璃纖維中，然后將玻璃纖維纏繞在在線監(jiān)測(cè)結(jié)構(gòu)層的外側(cè)，形成外罐體。

碳纖維織物、玻璃纖維復(fù)合材料統(tǒng)稱為紗布12。

外罐體采用樹(shù)脂基與玻璃纖維增強(qiáng)材料纏繞成型制作外部結(jié)構(gòu)，其表面再采用樹(shù)脂基體與玻璃纖維短切氈纏繞復(fù)合成含富樹(shù)脂層的外表層。增強(qiáng)了罐體埋地后化學(xué)介質(zhì)及土壤的電化學(xué)腐蝕。