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对SF、FF、SS双壁在役油罐修复手艺计划

削减字体  削减字体 宣布日期:2019-04-30  来历:上海富晨  阅读次数:1943
焦点提醒:一、今朝概略曩昔国际加油站多接纳钢制单层卧式埋地油罐,对这些油罐的渗泄露题目不激发充足正视,也缺少系统性的查询拜访。北京市
 一、今朝概略
 
    曩昔国际加油站多接纳钢制单层卧式埋地油罐,对这些油罐的渗泄露题目不激发充足正视,也缺少系统性的查询拜访。北京市从上世纪80年月起头发明油库、加油站泄露净化公开水的情况。根据国际外查询拜访成果显现:操纵10年以上的储油罐有46%会发生渗漏,15年以上的储油罐渗漏几率高达71%。
    今朝我国加油站数目已跨越10万座,约40多万个储油罐。此中约有10万个已完成防渗漏革新(包含防渗池、内衬)。此刻,加油站防渗泄露办理正在天下睁开。其革新计划首要分为三种:一是现有单层罐间接改换为双层罐;二是在油罐区设置防渗池;三是对原有埋地油罐停止内衬革新,能够或许挑选一种计划或几种计划综合操纵。
    今朝市场上双层罐革新首要有以下两种体例,一是原有单层油罐更新为SS/SF/FF双层新罐,二是在原有单层油罐的根本上停止双层内衬革新。在 各个油品发卖公司,根基上以SF、FF的间接替换为主。可是在现实操纵中,本来经双壁革新替换或改换操纵的各类SS、SF、FF罐存在或呈现了良多题目,某油品发卖公司抽检SF罐不及格率跨越50%,一些小厂建造FF罐的品质更是堪忧,若是对一些已革新并投入的双壁油罐停止修复,那之前的任务与投入将是毫有意思可言,是以倡议在未革新的名目中注重资料工艺的挑选:
 
1、局部埋地双层SS/SF/FF型油罐出产厂家因为工艺不成熟,致使产物不及格的缘由首要是随便减薄厚度,布局强度不达标,若是用于多地动地域,操纵情况堪忧,出格是接纳FF罐时,不充实斟酌玻璃钢产物高强低模的特征,当油罐根本承载余度不够或施工品质不达标时,能够或许发生地基沉降、地动或承载等影响身分,致使FF呈现一些不可修复性的受损或粉碎。
 
2、树脂系统不做过严酷的浸泡尝试(出格是乙醇汽油和甲醇汽油),耐油品浸泡机能论断使人不安,树脂耐侵蚀性差,没法保障持久耐油性,出格是很难顺应国度持久动力计谋(大批推行操纵渗入及溶胀性更强的甲醇汽油近况或趋向)。在FF罐和非开挖双壁油罐革新中,之前根基上用不饱和聚酯树脂(UPR),在固化杰出并经后固化处置的内层,能够或许耐今朝的油品介质,但在工程现实中,一些厂家因为前提限定不能够或许接纳后固化处置,有的接纳光固化工艺,致使耐蚀层防渗入及溶胀的侵蚀机能不能完整到达抱负状况,最初致使油品胶质超标。
 
3、层间泄露不保压,检漏系统虚设。
 
4、罐体内布局庞杂,革新进程中轻易构成层间泄露不保压。
 
5、施工队水平整齐不齐,宁静认识比拟软弱,已构成多起宁静变乱。
 
6、在SS、SF类双层罐的建造与装置进程中,能够或许因为焊接等处置的差别,最初致使钢布局呈现局部侵蚀点等情况。
 
7、在之前接纳非开挖手艺革新的名目中,一些工程公司接纳不饱和聚酯树脂和响应的一些施工工艺中,实行的手艺不成熟或工程才能无限,构成了良多品质隐患,或不斟酌以后油品进级迭代请求,从而构成工程品质宁静变乱不时,品质题目也层见叠出,对这类情况,有须要斟酌对一些已革新名目停止二次修复。
 
在将来几年,已投入操纵的双层罐将会持续裸显露各类品质题目:
 
1、树脂选材不规范,构成油品胶质含量超标,影响油品品质。
 
2、检漏系统装置时不规范,构成检漏系统生效,没法普通报警。
 
3、施工中工艺不规范,构成层间中空层泄露,没法保压。
 
二、各类修复计划剖析
 
    上海富晨化工无限公司在多年胜利停止在役油罐革新的经历根本上,针对原本的SF、FF、SS等双层罐的生效情况,供给了各类范例的修复处置计划:
2.1FRP局部修复
 
A、合用于:检漏系统无缺,泄露点已探查,找到并标识泄露点或毁伤点。
 
B、施工工艺:
 
1)以标识点为中间,内涵20-30厘米规模内为待修复面;
 
2)钢基体的待修复面外表需打磨除锈洁净;FRP待修复面外表须要打磨。
 
3)倡议布局:
 
a) 先铺设1层300g短切毡+FXR-6N,比缺点部位大10厘米
 
b) 再铺设1层200g方格布+FXR-6N,比前一层铺层大5厘米
 
c) 最初再涂刷1层FXR-6N树脂,比前一层铺层大5厘米
 
   也可根据现实情况做FRP局部补强,选用FXR-6N树脂。
2.1FRP局部修复
 
A、合用于:检漏系统无缺,泄露点已探查,找到并标识泄露点或毁伤点。
 
B、施工工艺:
 
1)以标识点为中间,内涵20-30厘米规模内为待修复面;
 
2)钢基体的待修复面外表需打磨除锈洁净;FRP待修复面外表须要打磨。
 
3)倡议布局:
 
a) 先铺设1层300g短切毡+FXR-6N,比缺点部位大10厘米
 
b) 再铺设1层200g方格布+FXR-6N,比前一层铺层大5厘米
 
c) 最初再涂刷1层FXR-6N树脂,比前一层铺层大5厘米
 
   也可根据现实情况做FRP局部补强,选用FXR-6N树脂。
2.4 XPC特种涂料全体或局部涂刷修复
 
A、合用于:检漏系统无缺,合用各类根本,包含金属内壁(包含不锈钢根本)有侵蚀点,也可合用于FRP层全体或局部修复。
 
B、施工工艺:
 
1) 金属内壁需全体打磨除锈洁净;
 
2) 全体或局部涂刷1层XPC特种涂料;
 
3)详细工艺见XPC施工手册。
 
2.5 IXR修复系统
 
A、IXR资料是一种低粘度、低VOC的特种无溶剂聚合物系统,经由进程多组分聚合物与催化剂协同感化,可自在调剂固化时候,机能远远优于水泥系统。系统均不含任何颗粒物资,不溶于水、不溶于油,不受地层水矿化度影响,该资料能够或许在含水、含油的卑劣庞杂情况中固化,并具备杰出的力学机能和耐化学介质侵蚀。
 
B、施工工艺
 
1)从树脂桶中倒入计较所需体积到便利和宁静的配液容器中。
 
2)增添固化剂后,高转速下搅动/轮回5-10分钟;
 
3)将全数资料安排到保送罐中,而后毗连管线筹办泵入待修复地区。
 
三、 有关手艺资料
 
3.1 因为第1、2、3中计划中均触及到玻璃钢层的建造,也是接纳优得堡(Ultradepot)系统中的环氧树脂。上面就优得堡(Ultradepot)环氧树脂内衬系统及相干资料作一简略的先容,优得堡系统有以下特色:
 
1) 节流工期,工程量小。油站无需大型土建施工,对现有储罐停止革新。出格合适罩棚下油罐,油罐改换革新难度大的油罐。
 
2) 接纳出格的过桥贯穿体例,不粉碎原本的环向加强筋和三角支持。
 
3) 内罐布局中的树脂接纳国际上浩繁系统接纳的环氧树脂系统,具备机器强度高、致密性好、延展度大、杰出的耐侵蚀性和电蚀性的长处。研发的无溶剂环氧树脂,施工进程无挥发高环保宁静,力学机能杰出,超低缩短;同时针对国际生物汽油(甲醇汽油、乙醇汽油)的推行,还出格研发了特种耐侵蚀无溶剂环氧树脂。设想寿命30年以上,原资料的品质有保障,耐一切的油品(包含:汽油,柴油,乙醇汽油,生物柴油,AD-Blue,原油,航空燃油,甲醇汽油等)的侵蚀请求,并对油品无净化。
 
4) 可根据钢罐原壁厚设想差别的内罐表里壁玻璃钢厚度,保障强度和耐侵蚀性,同时据现实工况,经由进程厚度的设想和计较可到达自布局的规范,极大地进步功课效力和防侵蚀成果。
 
5) 因为环氧树脂的力学机能和耐侵蚀特征更优于普通的通用树脂,在施工革新终了后,能够或许减薄布局厚度,罐总容积削减不大于1%,对油罐容积影响较少。
 
6)在工艺挑选中,能够或许有充实的自在挑选3D纤维织物或铝箔体例停止贯穿检测,同时也降落了革新本钱。
 
7) 因为接纳无溶剂的环氧树脂施工,低VOC挥发,在施任务业进程中,不如不饱和聚酯树脂(如对苯型UPR)的苯乙烯溶剂等挥发身分,极大进步了功课的宁静性和功课效力,防止呈现爆炸、灭亡等宁静变乱。
 
8) 油罐内壁可接纳涂刷导静电层或与导电打击板构成两重防静电办法。
 
9)  检漏装备为合适国标最高渗漏检测品级I级的真空式测漏系统,是一套综合的测漏系统,能自动检漏,中文语音报警。
 
10) 施工计划颠末40多个站点的考证和优化,可完成出产定量化、流水功课、规范化、规范化办理,完成出产进程品质全程节制。
 
11) 施工验收规范完整根据国标的验收名目设定,局部名目规范乃至高于国标。
 
别的,今朝国际工程公司的选材根据均源自外洋工程公司的成熟经历,根基上是选用刚性资料并接纳玻璃钢(FRP)内衬体例处置,资料首要是环氧树脂或是特种不饱和聚酯树脂(UPR)和乙烯基酯树脂(VER),之以是接纳不饱和树脂首要是根据国际的有关规范和UL检测的评定习气。
 
针对今朝市场上支流接纳的对苯不饱和聚酯树脂和环氧树脂,咱们能够或许从机能及工艺上阐发评价各自的特征,及此能够或许挑选合适的内衬资料。
 
起首是资料的宁静性,苯乙烯在UPR财产中是一个主要的原资料,因为有着浓缩和交联的两重感化,苯乙烯今朝还是对苯UPR树脂顶用量最大的活性单体,凡是占树脂品质的30%~50%。可是苯乙烯的常温蒸气压较高,易挥发。在玻璃钢成型进程中,出格是在手糊成型或放射成型等开模成型工艺,苯乙烯因大批挥发,对情况构成净化,并对操纵者的身材安康构成影响(见表1 ),为此西欧列国出台了相干律例以限定出产和操纵中苯乙烯的挥发量。是以若何有用降落不饱和聚酯树脂系统中苯乙烯挥发量已激发了当局和社会公家的遍及存眷。据资料显此刻封闭功课情况中,有60m3/min的蛇形软管排风情况下,苯乙烯的会跨越130ppm,以是在内衬革新进程中,在狭窄封锁空间中会远远跨越这个浓度。
表1  Threshold Toxicity Values 毒性阀值
    一些厂家经由进程接纳低苯乙烯挥发剂来降落苯乙烯的挥发,以到达LSE(Low Styrene Emission)的目标,可是存在一个危险,因为这些助剂是经由进程外表的蜡封来到达物理的降落苯乙烯的挥发,可是能够或许会致使层间的剥离强度的差别,最初能够或许致使力学机能的降落。
 
    同时,因为苯乙烯的挥发的身分极大地增添在封锁空间的爆炸等危险,国际已发生近似的事务,包含运输等按三类危险品归类。
 
    别的,配套操纵的过氧化固化剂普通情况下接纳过氧化甲乙酮(MEKP),这是一个甲类危险品,在低温或阳光直射下易发生爆炸,出格施工时会同时要接纳的增进剂(钴类催化剂),如操纵不慎,二者在贮放或施工时,如间接夹杂或打仗极易发生爆炸,国际在施工现场发生过大批近似的事务。而环氧树脂不存在上述的危险,自身就只属于九类化学品,从资料自身就不存在致命性的VOC挥发或爆炸的危险。
图1 环氧树脂和不饱和聚酯黏度-时候干系图

    对苯树脂作为一种特种不饱和树脂(UPR),其固化机理是自在基反映(游离基加聚反映)激发不饱和双键固化,这是一种疾速的连锁反映进程,在反映进程中,份子量会敏捷增添,构成高聚物。以是树脂粘度在后期合用期内变更不较着(粘度较小),但在起头凝胶后,树脂粘度俄然降低,同时在这加聚反映进程中,树脂会大批的放热,在内衬革新时,因为工程中一局部是在顶部施工,以是能够或许包含对时候的操纵性带来必然的难度,并受操纵温度和气候的影响较大,同时大批的集合放热的会加重VOC溶剂(苯乙烯)的挥发。而环氧树脂,普通情况下接纳显在型固化系统停止加成聚合或阴(阳)离子聚合,但不管接纳何种固化系统,均是经由进程环氧基或促羟基的反映,慢慢聚合交联成体型网状布局的,在这进程中,反映绝对较陡峭,放热不集合(绝对陡峭)。
 
    以是固化机理和反映进程的差别,致使了资料的特征和操纵工艺性的差别。现实和现实的测试阐发标明固化的不饱和聚酯树脂自在体积较少,在遭到外力时,使得内应力没法经由进程份子内链段活动而有用通报,使得本体脆性增大,同时,固化剂比例的差别很大水平上会影响树脂的力学特征(因为会影响固化后的交联点密度);在最初拉伸强度机能测试中,不饱和聚酯的拉伸强度、断裂伸长率和韧性较着小于环氧树脂。
 
    别的,从拉伸测试样块及进程中能够或许获得:如试件边缘会有细小缺点,在停止拉伸时不饱和聚酯树脂韧性较差,以是样件的细小缺点很轻易致使应力集合在拉伸时呈现粉碎,相反环氧树脂韧性好,在拉伸粉碎前有较较着的颈缩景象,申明在拉伸时高份子在局部能够或许经由进程链段位移变更发生份子间的绝对滑移从而起到分离应力的感化,如许能够或许保障树脂不会因细小缺点而立即粉碎。
图2载荷-位移干系图

这是因为环氧树脂的固化是一个绝对较陡峭的进程,同时庞杂的物理(大批的羟基等)和化学感化,构成了一个环氧基体与纤维杰出的界面,而一个杰出的界面付与了复合资料杰出的出格功效,
 
1)通报应力功效;
 
2)裂纹阻断功效;
 
3)削减和消弭内应力的功效);
 
以是界面的机能的差别会最初致使各类机能,包含耐侵蚀机能的差别。
 
从微观现实上,各类化学介质对复合资料(玻璃钢)的侵蚀大抵有三种:
 
1)介质起起首浸入玻璃钢空隙、气孔等缺点中;
 
2)进而渗入到层间,激发玻璃钢的溶胀;
 
3)浸蚀树脂外表,激发树脂与纤维的零落。
 
玻璃钢在介质中的曲折强度变更率现实上便是介质浸入、渗入和浸蚀的综分解果。而树脂基体与玻璃纤维界面的机能对玻璃钢耐蚀性影响较大,较好的界面浸润机能够或许充实保障树脂与玻纤的杰出连系,从而表现出玻璃钢的耐侵蚀机能绝对较好。众所皆知,在油品的侵蚀进程中,出格是甲醇汽油,存在着大批的小份子量无机溶剂,并不是油品介质间接与玻璃钢发生间接反映(如水解或氧化反映等),而是化学介质(油品)的渗入和溶胀是一个关头侵蚀主因,以是在油罐内衬革新工程,复合资料(玻璃钢)的界面机能最初会致使耐油等耐侵蚀机能的差别,关头是节制好侵蚀进程的第一步和第二步。而不饱和聚酯树脂的疾速反映特色,能够或许会致使固化好的材质会有一局部未能实时开释的气泡等不良情况。同时,双键的开键反映和放热效应,使不饱和聚酯树脂(UPR)具备较大的固化缩短率,而这个不只仅影响界面的特征,加倍大了复合资料内衬全体存在着与钢布局根本脱层的危险。
 
资料的缩短应力也是不可轻忽的主要身分。它是一种潜伏的粉碎身分,使得聚合物基体内部、胶接讨论或树脂基体与纤维界面之间(复合资料)在无外载荷时就已存在相称可观的应力,构成基体强度的降落、胶接讨论的脱胶或复合资料的开裂、挠曲和尺寸不不变等。缩短应力也使胶接讨论或树脂纤维界面轻易受氧、水等情况身分的侵袭,使资料轻易老化,影响其操纵寿命。是以,操纵较小的固化缩短率资料对进步内衬的强度和寿命具备主要的感化。图3为对比环氧树脂和不饱和聚酯的固化缩短率,普通情况下环氧树脂固化缩短率≤1%,而不饱和聚酯树脂(出格对苯树脂)最少跨越4.5%,远高于环氧树脂。
图3环氧树脂与不饱和聚酯固化缩短率比拟

综上所述,跟着国际甲醇或乙醇汽油(生物油品)的接纳和推行,对内衬资料的挑选(出格是防侵蚀机能)的请求愈来愈高,良多机构(也包含咱们尝试室)对国际的一些特种对苯UPR停止了尝试对比,一些产物的机能在甲醇汽油和乙醇汽油的浸泡实验中表现并不是出格的抱负,根基上在15%甲醇:85%规范燃料C的常温测试中,浸泡安排1月后曲折强度的失强较为严峻。
 
咱们进一步阐发了各类对苯不饱和树脂资料的特征,固然表观上初始力学机能上差别不大,但耐蚀机能却有很大差别,出格是封锁小空间的现场功课前提下,不具备请求的后固化前提(倡议请求80-100℃);并且对苯树脂固体含量低,固化缩短率大,做衬里内衬将会发生较大的内应力,当内应力大于附出力时,与金属下层就有发生脱层的能够或许,而这些树脂在实验前提下(包含UL认证)的试样的制备和后处置均是能够或许出格处置受控的,而在埋地工程革新中,不能够或许有受控的杰出工艺前提,以是对一些特种对苯树脂的耐蚀特征在内衬法革新双壁罐的工程中的操纵,咱们持有保留立场,若是对资料挑选不经系统性的考证,在国度2020年周全推动甲/乙醇燃料油品的情况下,双壁油罐的革新工程中能够或许会呈现大批生效案例,以是在内衬革新计划中,咱们倡议按生物油品的侵蚀机能去设想施工计划,不要在革新投入操纵1-2年后再停止革新,一是增添本钱,二是对车辆的宁静运转构成庞大的隐患,届时效果是不可设想的,以是业主方或施工方等应要周全地按严苛前提斟酌。故咱们倡议接纳环氧树脂系统更加稳当,并在施工革新进程中,对资料停止现场封装同步防侵蚀机能测试(倡议可用20%的甲醇+燃料C停止浸泡测试)。
 
环氧树脂绝对不饱和聚酯最少有以下长处:
 
1) 力学机能高。环氧树脂具备很强的内聚力,份子布局致密,以是它的力学机能高于不饱和聚酯等通用型热固性树脂。出格在自布局设想时,可坚持经济性与力学机能统筹。
 
2) 固化缩短率小。环氧树脂是热固性树脂中固化缩短率最小的品种之一,以是环氧树脂其产物尺寸不变,内应力小,不易开裂。
 
3) 工艺性好。环氧树脂固化时根基上不发生低份子挥发物,以是可高压成型或打仗压成型。配方设想的矫捷性很大,可设想出合适各类工艺性请求的配方。具备更好的耐蚀性特征,出格是甲醇油品。
 
4) 情况友爱性。无溶剂,低VOC挥发,施工进程无挥发、高环保宁静性,防止变乱发生。国际已呈现几起因为资料的溶剂的挥发等身分构成的宁静变乱。
 
5) 不变性好。不含碱、盐等杂质的环氧树脂不易蜕变。只需储存适当(密封、枯燥、阴凉前提),其储存期为1年。超期后若查验及格仍可操纵。另外,环氧固化物具备杰出的化学不变性。其耐碱、酸、盐等多种介质侵蚀的机能优于不饱和聚酯树脂等热固性树脂。
 
6) 环氧固化物耐热性、情况顺应性等方面要优于不饱和聚酯。
 
综上,因环氧树脂杰出的综合机能,内衬原资料的设想应优先选用环氧树脂品种。
3.2有关XPC涂料
 
XPC涂料是接纳进步前辈手艺分解的无机-无机纳米无溶剂聚合物超等涂料,具备极高耐侵蚀性、高韧性、高交联密度的特色。成膜物独有的“无机-无机”多官能团均聚致密交联收集,理化机能杰出。与惯例防侵蚀涂料含有易水解的酯键和羟基比拟,XPC涂料以醚键为主导布局,接纳二次分段固化手艺,构成怪异高、低份子量互缠屏障聚合布局,从而经得起各类水解、酸碱盐和强溶剂等侵蚀介质的侵蚀。总之致密的交联布局使资料的耐侵蚀特征大为进步,并把高度的交联布局和杰出的柔韧性同一起来。同时具备施工便利和具备广适性(可用于差别的双壁罐及根本修复,包含不锈钢根本)的特色。详细资料以下:
5、双层油罐革新的验收规范

 
 
 
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