CN103419382A - 一种玻璃钢双壁罐外层一体化成型方法及其系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种玻璃钢双壁罐外壁一体化成型方法及其系统，所述方法包括：将玻璃纤维和导流网层依次均匀铺设于所制得的玻璃钢内壁罐的外侧；在所铺设的导流网层上均布有与树脂罐相连通的树脂导入管道；通过真空袋将玻璃钢罐和树脂导入管道包覆，并将真空袋和玻璃纤维抽至真空；通过逐段开启各树脂导入管道，使树脂由树脂导入管道中排出并沿导流网层均匀导入所铺设的玻璃纤维中；待树脂固化成型后即得玻璃钢双壁罐的外壁。本发明在不影响双壁罐产品表面质量的前提下，显著降低了成型制作成本和减少喷涂对人身、环境所造成的直接损害，提高了玻璃钢外壁罐的成型效率。
Description
技术领域
本发明涉及玻璃钢双壁罐成型技术领域，更具体地讲，涉及一种玻璃钢双壁罐外层一体化成型方法及其系统，主要针对内外层均为玻璃钢材质的双壁罐制作。
背景技术
加油站在我国现在已经是星罗棋布,全国大陆共有逾10万座。中石油(1.8万座)和中石化(3万座)主导了加油站市场。
当今世界唯一的“超级大国”美国拥有17.4万座加油站,居全球之首。据美国报导，地下油罐泄漏对饮用水的污染将成为世界性若干年内的环境危机，而被污染土壤的处理和恢复是十分困难。截止2010年9月,全美逾42万个地下油罐存在泄漏问题。迄今加油站居全球第二位的中国，情况亦甚为严重。我国118个大中城市近年地下水监测资料分析，受到不同程度污染的城市竟高达近97%，而严重污染的城市竞占64%。双壁罐的问世可以很好的即时的监测罐体渗漏情况,以便及时采取应对措施。
目前，对于大型的双壁罐，其外层的成型主要采用喷涂成型法，如专利文献CN 1706627和CN 1709773所公开的增强塑料衬双壁罐，其均采用喷涂成型法制得，对于大型的双壁罐（罐体直径超过2m）采用喷涂树脂的方法制得玻璃钢外层，其表面质量易于出现气泡或空隙，影响成品质量，且喷涂后对人身和环境的影响较大。另外，对于大型双壁罐采用RTM模压成型方法其成本较大，且不易于成型操作。
发明内容
为了解决大型双壁罐外层成型的技术问题，在不影响双壁罐产品表面质量的前提下，降低成型制作成本和喷涂对人身、环境所造成的损害，本发明提供了一种玻璃钢双壁罐外层一体化成型方法及其系统。
一方面本发明提供了一种玻璃钢双壁罐外壁一体化成型方法，所述方法包括：
将玻璃纤维和导流网层依次均匀铺设于所制得的玻璃钢内壁罐的外侧；在所铺设的导流网层上均布有与树脂罐相连通的树脂导入管道；通过真空袋将玻璃钢罐和树脂导入管道包覆，并将真空袋和玻璃纤维抽至真空；通过逐段开启各树脂导入管道，使树脂由树脂导入管道中排出并沿导流网层均匀导入所铺设的玻璃纤维中；待树脂固化成型后即得玻璃钢双壁罐的外壁。
具体地，通过真空袋将玻璃钢罐包覆并将真空袋和玻璃纤维抽至真空，其方法是：
在玻璃钢罐体的两端封头处各设置一个真空抽吸口，通过真空抽吸装置分别对两真空抽吸口进行抽吸，直至将真空袋和玻璃纤维中所滞留的空气抽至真空。
具体地，在所铺设的导流网层上均布有与树脂罐相连通的树脂导入管道，其方法是：
在所铺设的导流网层外侧均匀缠绕树脂布料管；通过真空袋将玻璃钢罐及树脂布料管套装于真空袋内；将树脂导入管的一端与位于真空袋内的树脂布料管连通，其另一端与真空袋外的树脂罐连接，树脂导入管与真空袋密封连接。
具体地，所述的通过逐段开启各树脂导入管道，使树脂由树脂导入管道中排出并沿导流网层均匀导入所铺设的玻璃纤维中，其方法是：
通过两端封头上的真空抽吸口将真空袋和玻璃纤维抽至真空状态；开启位于罐体中部的树脂导入管，树脂通过树脂导入管进入树脂布料管中，树脂通过树脂布料管上的树脂排放口导入玻璃纤维中；依次由罐体中部向其两端逐步开启树脂导入管开关，直至将铺设于两端封头上的玻璃纤维布满树脂为止。
所述的树脂布料管在玻璃钢罐体的轴向上呈间隔设置，其间距为300-600mm，优选间距为500mm，树脂布料管的截面孔径为10-20mm，优选截面孔径为15mm，其上的树脂排放口开孔率为5-10%，优选开孔率为5%。
所述的真空袋为聚酰胺真空袋，其厚度为0.004～0.006mm，优选采用厚度为0.005mm。
另一方面，本发明提供了一种玻璃钢双壁罐外壁一体化成型系统，包括玻璃钢内壁罐体及位于罐体两端的封头，所述玻璃钢内壁罐体和两端封头上依次铺设有玻璃纤维层和导流网层，所述系统还包括真空导入装置，所述真空导入装置包括：树脂导入管道、真空袋和真空抽吸装置，所述树脂导入管道间隔缠绕于所述导流网层上，所述树脂导入管道上分布有多个树脂导入口及向着所述导流网层排放树脂的树脂排放口，各所述树脂导入口与树脂罐相连通；所述真空袋套装于所述玻璃钢内壁罐体及封头的外侧，在两所述封头的至少一端设有用于将真空袋和玻璃纤维层抽至真空的真空抽吸口，所述真空抽吸口与所述真空抽吸装置连接。
优选地，所述树脂导入管道包括树脂布料管和树脂导入管，所述树脂布料管呈间隔缠绕于所述导流网层的外侧，所述树脂布料管上均匀设有多个树脂导入口和树脂排放口，相邻两所述树脂布料管上的树脂导入口呈交错分布，所述树脂布料管上的树脂导入口与所述树脂导入管的一端连通，所述树脂导入管的另一端贯穿所述真空袋并与所述树脂罐相连通，所述树脂导入管与所述真空袋通过密封条固定连接。
所述树脂布料管的孔径为10-20mm，同一所述树脂布料管上的相邻两所述树脂导入口的间距为300-600mm；所述树脂布料管上的树脂排放口开孔率为5-10%，相邻两树脂布料管的间距为300-600mm。
所述的树脂布料管为螺旋管，所述螺旋管上所成型的所述树脂排放口为螺旋间隙，其螺旋间隙L为1～2mm，螺旋间隙的螺距P为10-20mm。
所述的真空抽吸装置为真空泵。
本发明所提供的技术方案带来的有益效果是：
（1）本发明通过在所制得的玻璃钢内壁罐上铺设玻璃纤维和导流网层，并在导流网层外分布树脂导入管道，通过真空袋将玻璃钢内壁罐包覆，并将真空袋和玻璃纤维中的空气抽出，使之形成真空环境，然后依次通过开启各个树脂导入管道，使树脂由树脂导入管道中导出，导出的树脂沿着所铺设的导流网层流动，填充至玻璃纤维的空隙中，由于玻璃纤维中的空隙处于真空状态，树脂会及时补充至空隙中，真空袋在负压的作用下紧贴于罐体上，使所制成的玻璃钢表面圆滑平整，且不会产生气泡和空隙现象。
（2）在对真空袋进行抽真空时，使真空袋中的真空度达到-0.096Mpa，同时外侧导流网层及树脂布料管对玻璃纤维的定位作用，使真空抽吸装置在对真空袋进行抽真空时，不会改变玻璃纤维的铺设角度，固化成型后所形成的双壁罐罐体在各方向均具有足够强度。
（3）本发明操作性强，设备投资较少，仅需要真空泵抽吸装置和布料管路即可实现其外壁的一体成型，不需要制作专门的模具。
（4）安全性高，污染小。由于树脂是通过管道导入罐体上的密闭环境的，不存在树脂外泄现象，对于操作者来讲，本发明所提供的成型方式不会对人身、环境造成负面影响。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明所提供的玻璃钢双壁罐外壁成型方法流程图；
图2是本发明所提供的在玻璃钢罐体上的树脂导入管道分布图；
图3是图2中所提供的成型前在玻璃钢内壁罐铺设结构层的截面图；
图4为本发明所提供的螺旋管结构示意图。
图中：1-封头；2-罐体；3-真空抽吸口；4-树脂导入管道，41-树脂布料管，42-树脂导入管；5-树脂导入口；6-真空袋；7-树脂排放口；8-真空抽吸装置；9-玻璃纤维层；10-导流网层。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。
如图1所示，本发明提供了一种玻璃钢双壁罐外壁一体化成型方法，其成型方法包括如下步骤：
【101】将玻璃纤维和导流网层依次均匀铺设于所制得的玻璃钢内壁罐的外侧，如图3结构所示。本发明所采用的导流网层为尼龙导流网层，其厚度为1mm。
【102】在所铺设的导流网层上均布有与树脂罐相连通的树脂导入管道。
在所铺设的导流网层外侧均匀缠绕树脂布料管；通过真空袋将玻璃钢罐及树脂布料管套装于真空袋内；将树脂导入管的一端与位于真空袋内的树脂布料管连通，其另一端与真空袋外的树脂罐连接，树脂导入管与真空袋密封连接。
【103】通过真空袋将玻璃钢罐和树脂导入管道包覆，并将真空袋和玻璃纤维抽至真空；
在玻璃钢罐体的两端封头处各设置一个真空抽吸口，通过真空抽吸装置分别对两真空抽吸口进行抽吸，直至将真空袋和玻璃纤维中所滞留的空气抽至真空。
【104】通过逐段开启各树脂导入管道，使树脂由树脂导入管道中排出并沿导流网层均匀导入所铺设的玻璃纤维中。
通过两端封头上的真空抽吸口将真空袋和玻璃纤维抽至真空状态；开启位于罐体中部的树脂导入管，树脂通过树脂导入管进入树脂布料管中，树脂通过树脂布料管上的树脂排放口7导入玻璃纤维中；依次由罐体中部向其两端逐步开启树脂导入管开关，直至将铺设于两端封头上的玻璃纤维布满树脂为止。
【105】待树脂固化成型后即得玻璃钢双壁罐的外壁。
上述步骤中的树脂布料管在玻璃钢罐体的轴向上呈间隔设置，其间距为300-600mm，优选所采用的间距为500mm，树脂布料管的截面孔径为10-20mm，其上的树脂排放口7开孔率为5-10%，优选的树脂排放口7开孔率为5%；所采用的真空袋为聚酰胺材质的真空袋，其厚度为0.004～0.006mm。
本发明还提供了一种玻璃钢双壁罐外壁一体化成型系统，如图2和图3结构所示，其成型系统包括玻璃钢内壁罐体及位于罐体两端的封头，玻璃钢内壁罐体和两端封头上依次铺设有玻璃纤维层和导流网层，本发明还设置了用于真空导入树脂的真空导入装置，真空导入装置包括：树脂导入管道、真空袋和真空抽吸装置，其中的树脂导入管道间隔缠绕于导流网层上，其间距为500mm，树脂导入管道上分布有多个树脂导入口及向着导流网层排放树脂的树脂排放口7，各树脂导入口与树脂罐相连通；真空袋套装于玻璃钢内壁罐体及封头的外侧，在两封头的至少一端设有用于将真空袋和玻璃纤维层抽至真空的真空抽吸口，真空抽吸口与所述真空抽吸装置连接。本发明优选采用在两端的封头上各设置一个真空抽吸口，树脂物料由罐体的中部导入并向两端分散流动。其中的真空抽吸装置为真空泵。
其中的树脂导入管道4包括树脂布料管41和树脂导入管42，树脂布料管41呈间隔缠绕于所述导流网层的外侧，树脂布料管41上均匀设有多个树脂导入口5和树脂排放口7，本发明优选采用的树脂排放口7的开孔率为5%，相邻两树脂布料管41上的树脂导入口5呈交错分布，如图2所示。如图4所示树脂布料管上的树脂导入口5与树脂导入管42的一端连通，树脂导入管42的另一端贯穿真空袋6并与树脂罐相连通，树脂导入管42与真空袋6通过密封条固定连接。
本发明所采用的树脂布料管41为螺旋管，如图4结构所示，螺旋管上所形成的螺旋间隙L为1-2mm，这里的螺旋间隙即为树脂排放口7，优选间隙为1.5mm，螺旋间隙的螺距P为10-20mm，优选螺旋螺距P为15mm。
具体工作时，相将玻璃纤维和导流网层依次铺设于所制备好的玻璃钢内壁罐体和封头上，然后将螺旋管缠绕与罐体和封头上，将真空袋套装在整个玻璃钢罐体和封头上，并在封头的两端形成一真空抽吸口，此时的螺旋管也被包覆于真空袋内；将与树脂罐连接的树脂导入管与螺旋管上的树脂导入口连通，树脂导入管与真空袋通过密封条实现密封连接，保证接口处不出现泄露，将真空泵的连接口与封头两端的真空抽吸口连接，开启真空泵将真空袋中的空气抽至真空度-0.096MPa，开启位于罐体中部的各树脂导入管上的开关，其它树脂导入管处于关闭状态，此时树脂罐中的树脂沿着树脂导入管进入罐体中部的螺旋管，并充满螺旋管，螺旋管中的树脂通过螺旋的间隙排出，并沿着导流网层向两端流动，直至罐体中部的玻璃纤维完全充满为止，关闭中部的树脂导入管开关，开启与其相邻两侧的树脂导入管，使树脂继续沿导流网层导入至玻璃纤维中，直至将距离真空抽吸口最近的树脂导入管开启为止，进而实现整个罐体和封头的树脂导入；到树脂固化后将真空袋和树脂布料管拆卸下来，这样玻璃钢双壁罐的外壁制成。
上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (11)
1.一种玻璃钢双壁罐外壁一体化成型方法，其特征在于，所述方法包括：
将玻璃纤维和导流网层依次均匀铺设于所制得的玻璃钢内壁罐的外侧；在所铺设的导流网层上均布有与树脂罐相连通的树脂导入管道；通过真空袋将玻璃钢罐和树脂导入管道包覆，并将真空袋和玻璃纤维抽至真空；通过逐段开启各树脂导入管道，使树脂由树脂导入管道中排出并沿导流网层均匀导入所铺设的玻璃纤维中；待树脂固化成型后即得玻璃钢双壁罐的外壁。
2.根据权利要求1所述的玻璃钢双壁罐外壁一体化成型方法，其特征在于，通过真空袋将玻璃钢罐包覆并将真空袋和玻璃纤维抽至真空，其具体方法是：
在玻璃钢罐体的两端封头处各设置一个真空抽吸口，通过真空抽吸装置分别对两真空抽吸口进行抽吸，直至将真空袋和玻璃纤维中所滞留的空气抽至真空。
3.根据权利要求2所述的玻璃钢双壁罐外壁一体化成型方法，其特征在于，在所铺设的导流网层上均布有与树脂罐相连通的树脂导入管道，其具体方法是：
在所铺设的导流网层外侧均匀缠绕树脂布料管；通过真空袋将玻璃钢罐及树脂布料管套装于真空袋内；将树脂导入管的一端与位于真空袋内的树脂布料管连通，其另一端与真空袋外的树脂罐连接，树脂导入管与真空袋密封连接。
4.根据权利要求3所述的玻璃钢双壁罐外壁一体化成型方法，其特征在于，所述的通过逐段开启各树脂导入管道，使树脂由树脂导入管道中排出并沿导流网层均匀导入所铺设的玻璃纤维中，其具体方法是：
通过两端封头上的真空抽吸口将真空袋和玻璃纤维抽至真空状态；开启位于罐体中部的树脂导入管，树脂通过树脂导入管进入树脂布料管中，树脂通过树脂布料管上的树脂排放口导入玻璃纤维中；依次由罐体中部向其两端逐步开启树脂导入管开关，直至将铺设于两端封头上的玻璃纤维布满树脂为止。
5.根据权利要求3或4所述的玻璃钢双壁罐外壁一体化成型方法，其特征在于，所述的树脂布料管在玻璃钢罐体的轴向上呈间隔设置，其间距为300～600mm，树脂布料管的截面孔径为10～20mm，其上的树脂排放口开孔率为5～10%。
6.根据权利要求1-5任一所述的玻璃钢双壁罐外壁一体化成型方法，其特征在于，所述的真空袋为聚酰胺真空袋，其厚度为0.004～0.006mm。
7.一种玻璃钢双壁罐外壁一体化成型系统，包括玻璃钢内壁罐体（2）及位于罐体（2）两端的封头（1），所述玻璃钢内壁罐体（2）和两端封头（1）上依次铺设有玻璃纤维层（9）和导流网层（10），其特征在于，所述系统还包括真空导入装置，所述真空导入装置包括：树脂导入管道（4）、真空袋（6）和真空抽吸装置（8），所述树脂导入管道（4）间隔缠绕于所述导流网层（10）上，所述树脂导入管道（4）上分布有多个树脂导入口（5）及向着所述导流网层（10）排放树脂的树脂排放口（7），各所述树脂导入口（5）与树脂罐相连通；所述真空袋（6）套装于所述玻璃钢内壁罐体（2）及封头（1）的外侧，在两所述封头（1）的至少一端设有用于将真空袋（6）和玻璃纤维层（9）抽至真空的真空抽吸口（3），所述真空抽吸口（3）与所述真空抽吸装置（8）连接。
8.根据权利要求7所述的玻璃钢双壁罐外壁一体化成型系统，其特征在于，所述树脂导入管道（4）包括树脂布料管（41）和树脂导入管（42），所述树脂布料管（41）呈间隔缠绕于所述导流网层（9）的外侧，所述树脂布料管（41）上均匀设有多个树脂导入口（5）和树脂排放口（7），相邻两所述树脂布料管（41）上的树脂导入口（5）呈交错分布，所述树脂布料管上（41）的树脂导入口（5）与所述树脂导入管（42）的一端连通，所述树脂导入管（42）的另一端贯穿所述真空袋（6）并与所述树脂罐相连通，所述树脂导入管（42）与所述真空袋（6）通过密封条固定连接。
9.根据权利要求8所述的玻璃钢双壁罐外壁一体化成型系统，其特征在于，所述树脂布料管（41）的孔径为10-20mm，同一所述树脂布料管（41）上的相邻两所述树脂导入口（5）的间距为300～600mm；所述树脂布料管（41）上的树脂排放口（7）开孔率为5～10%，相邻两树脂布料管（41）的间距为300～600mm。
10.根据权利要求8或9所述的玻璃钢双壁罐外壁一体化成型系统，其特征在于，所述的树脂布料管（41）为螺旋管，所述螺旋管上所成型的所述树脂排放口（7）为螺旋间隙，其螺旋间隙L为1～2mm，螺旋间隙的螺距P为10-20mm。
11.根据权利要求10所述逇玻璃钢双壁罐外壁一体化成型系统，其特征在于，所述的真空抽吸装置为真空泵。
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