CN108484856A - 储存罐底修复方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种利用聚氨酯发泡技术对储存罐底修复的方法，所述储存罐底修复方法至少包括：（1）在储存罐底部钢板上开若干个孔，并将罐底向上拉起，使罐底与基础之间形成空隙（2）利用灌注机按配比将聚氨酯发泡材料注入孔内，向罐底与基础之间的空隙进行浇注，（3）在聚氨酯发泡材料发泡成型后，在孔内填充防火沙，再封闭每个孔；（4）对储存罐进行注水防漏承重试验。采用本方法可以在储存罐底部形成新的坚实基础，防止罐底变形、渗漏、撕裂；还可以隔绝外部热源的导入，防止火灾的发生；还可以隔绝潮湿对罐底的侵蚀。

Description

储存罐底修复方法
技术领域
本发明涉及一种储存罐底修复方法。
背景技术
上世纪随着改革开放，油化工事业的蓬勃发展，石油化工储存罐也随之发展，沿海沿江沿铁路，各个城市见着很多大大小小的各类化工储存罐，大到存储原油的5万吨位，小到数立方，仅长江中下游就超过上万个储罐，给化工储存提供了保障。随着储存罐使用年限的增加，储存罐底部基础在无数重压下逐渐下沉，罐底钢板进货时重量增加被压出现凹陷，发货时，重量减轻，罐底钢板反弹凸起。这样多次反复，底部钢板已多次上下运动，导致钢板疲劳，焊缝出现开裂，使得化工产品泄露，导致安全事故。
罐底钢板上下波动导致储存罐容积表的准确性。严重影响化工商品贸易交接。国际商检约定，船或者车承运液体化工损耗不得超过千分之五，国内计量法规定液体化工在交接时损耗不超过千分之三，同时要求贸易双方的车船，储存容积必须固定且经过国家法定部门的检定后才能作为三方(买方、卖方、承运方)商检的依据。如果一方的储罐容积不稳定，所产生的超损耗不予赔偿，因为我国很多储罐的底部钢板都处于上下运动状态，导致储存容表不准，因此每年超损数百亿无法索赔，给国家经济带来巨大损失。
导致储存罐基础下沉的原因，是因为要给储存罐底钢板为了承受重压设计为向上拱形，这样的设计有利于钢板在重压运动时能够伸缩，为了钢板有伸缩空间，所以储存罐底部基础必须采用柔性技术，以满足底部钢板的伸缩。因此所有储存罐在于钢板接触的上部基础采用柔性沥青材料施工。沥青的厚度根据储存罐大小在30～80㎝左右。这样的设计符合了储存罐底部的钢板伸缩要求，这样设计施工符合了钢板的伸缩要求，但是在使用一段时间后，沥青基础随着不断地多次重压，会在最初验收试压的基础上继续下沉，加之甲酯沥青老化的因素，使得罐底钢板与沥青基础的空间越来越大，有些老储存罐底部钢板上下反弹空间超过50cm，形本来向上拱起的罐底反而下凹，成锅底状。这样随着进出吞吐钢板也多次上下运动，最终导致焊缝开裂。
针对储存罐基础下沉问题，中国石化，中国石油，中国化工和社会上化工企业先后投入大量人力物力，采取多种方法解决这一切难题：向罐底吹沙填空。向罐底流注膨胀水泥，喷注塑料，将罐底钢板割开重新铺设沥青等方法是采用最多的。多种方法都没有彻底解决问题。
2000年以后新建的立式储存罐为了安全，在设计施工时，将柔性沥青基础的厚度从80厘米减少至30厘米，以减少沥青基础的下沉空间，同时增加底部钢板的厚度增强底部钢板的强度，这样做减少钢板上下反弹的幅度，减少了钢板的疲劳度和焊缝开裂的可能，但是经过十多年的实践，储罐底部还是会出现一定的空间，任然影响储存罐剂量的准确性。没有根本解决所有问题。
因此，对储存罐底部基础间隔问题经过几十年的努力并没有测定解决，而那些底部存在安全隐患的罐体还在普遍使用，严重威胁着国家和人民生命财产的安全。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种储存罐底修复方法，用于解决现有技术中化工储存罐罐底基础下沉，导致底部钢板裂缝，引起安全事故；基础下沉同时影响商品数量交接的准确性，导致损耗，引起贸易纠纷的问题。本发明中的材料可以对罐底的修复，消除安全隐患，确保储存罐数量准确。
本发明的提供了上述储存罐修复方法至少包括以下步骤：
(1)在储存罐底部钢板上开若干个孔，并将罐底向上拉起，使罐底与原有的基础形成空隙，
(2)按配比将修复料注入孔内，向罐底与基础之间的空隙进行浇注，所述修复料至少包括聚氨酯硬泡组合聚醚、异氰酸酯以及磷酸铵盐，所述聚氨酯硬泡组合聚醚以及异氰酸酯的重量之和与磷酸铵盐的重量比为100:3～5，
(3)在修复料凝固成型后在孔内填充防火沙，再封闭每个孔，
(4)对储存罐进行注水防漏承重试验。
所述步骤(1)中将罐底向上拉起具体可以采用如下操作：在孔内放一块略小与孔径的钢板，针对罐底变形的程度选择适当大小的三爪拉拔器，其中心的螺杆下端顶住孔内的钢板，根据三爪拉拔器三个爪子的位置在罐底焊接三个钢环，让三个爪子刚好钩住三个刚环，转动三爪拉拔器中心的螺杆，直到不能继续转动为止，将罐底向上拉起，使罐底与原有的基础形成空隙。在步骤(3)在聚氨酯发泡材料发泡成型后，卸下三爪拉拔器。
所述修复料中：聚氨酯硬泡组合聚醚为由组合多元醇如组合聚醚或聚酯，以及发泡剂等添加剂组成的组合料，俗称聚氨酯白料；异氰酸酯是指主要成分为异氰酸酯的原材料，俗称聚氨酯黑料。
进一步地，所述步骤(1)中使罐底与原有的基础形成空隙后，对空隙进行干燥。
更优选地，所述孔为12-15公分圆孔或方孔，均匀的分布在储存罐底部，每20-40平方米开1个孔。
本发明中的储存罐是指体积为10m3～10000m3。底部基础材料可以是沥青为主形成的混合料，所述储存罐主要是指石油行业的储存罐。一般的，所述储存罐底部包括钢板，所述罐底下方铺设混合料作为基础层。
本发明的另外一个方面提供了上述储存罐修复料的配制方法，所述方法包括：所述修复料在20℃～40℃的环境中配制。
所述储存罐修复料还具有阻燃性能。
优选地，所述聚氨酯硬泡组合聚醚与异氰酸酯的重量比为1.5～2：1～1.5。
优选地，所述聚氨酯硬泡组合聚醚与异氰酸酯的重量比为1.6：1.2。
优选地，所述(聚氨酯硬泡组合聚醚以及异氰酸酯)与磷酸铵盐的重量比为＝100:4。
进一步地，所述聚氨酯硬泡组合聚醚可以是聚醚多元醇以起始剂(如丙三醇)与环氧乙烷(EO)、环氧丙烷(PO)、环氧丁烷(BO)等在催化剂存在下经加聚反应制得。
进一步地，所述异氰酸酯选自二异氰酸酯、三异氰酸酯或多异氰酸酯中的任意一种或几种。
进一步地，所述二异氰酸酯选自甲苯二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、二环己基甲烷二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、赖氨酸二异氰酸酯中的任意一种或几种，所述三异氰酸酯选自三苯甲烷三异氰酸酯，所述多异氰酸酯选自TDI、MDl或PAPI中的任意一种或几种。
进一步地，所述磷酸铵盐是指高聚磷酸铵盐。
优选地，所述磷酸铵盐(NH4)n+2PnO3n+1 500＜n＜1000。
经过实验发现将上述物料混合后，产生30秒的流动时间，一次性发泡超过50cm，24小时凝固后每平方米承重超过15吨。
进一步地，所述步骤(2)中的浇注是指围绕孔四周进行浇注，将混合料填充于罐底和基础层的空隙之间，其主要目的是发泡成型后在罐底形成新的坚实的基础，所述修复料的填充体积为所需填充空间的1/30～1/20。
一般地，填充前用三爪拉拔器将向下凹陷的罐底恢复至原来的大概形状(罐底略向上凸起成拱形)，然后估算出罐底和基础层之间的需要被填充的空间，再将糊状的修复料填充进去。一段时间后修复料凝固且膨胀，填充罐底和基础层之间的空间。
一般的，所述步骤(3)中修复料凝固至少需要24小时。
步骤(4)试验目的是确认焊接处无泄漏无沉降，方可投入使用。
本发明的另外一个方面提供了一种储存罐修复料，所述储存罐修复料，至少包括以下重量份的组分：聚氨酯硬泡组合聚醚、异氰酸酯以及磷酸铵盐，所述聚氨酯硬泡组合聚醚以及异氰酸酯的重量之和与磷酸铵盐的重量比为100:3～5，所述聚氨酯硬泡组合聚醚与异氰酸酯的重量比为1.5～2：1～1.5。
进一步地，所述聚氨酯硬泡组合聚醚主要组分选自聚醚多元醇，所述异氰酸酯选自二异氰酸酯、三异氰酸酯或多异氰酸酯中的任意一种或几种。
进一步地，所述二异氰酸酯选自甲苯二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、二环己基甲烷二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、赖氨酸二异氰酸酯中的任意一种或几种，所述三异氰酸酯选自三苯甲烷三异氰酸酯，所述多异氰酸酯选自TDI、MDl或PAPI中的任意一种或几种。
经过实验测定，所述聚氨酯发泡材料发泡成型后闭孔率大于90％，软化点在250摄氏度以上，导热系数0.018＜λ＜0.024w/m·k)。
本发明的另外一个方面提供了上述修复料用于修复储存罐底的用途。
如上所述，本发明的储存罐底修复料及其使用方法和用途，具有以下有益效果：
所述修复料具有柔性，能使得底部钢板在运动中具有一定的伸缩性；可以适用于储存罐应具有的承重能力，罐底每平方米承重超过15吨以上；优异的阻燃性能，可以防止化工产品泄露引起的火灾；可以防止化工产品泄露引起的火灾，修复后的储存罐底部受力均匀，底部平坦，确保储存罐容积的稳定性；可以隔绝潮湿对罐底的侵蚀。
本申请中技术方案较之以前所使用的储存罐底修复方法，施工时间短，比其他施工方法节省了三分之二的时间，成本低，整个成本节省近一半，便于施工。
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。须知，下列实施例中未具体注明的工艺设备或装置均采用本领域内的常规设备或装置。此外应理解，本发明中提到的一个或多个方法步骤并不排斥在所述组合步骤前后还可以存在其他方法步骤或在这些明确提到的步骤之间还可以插入其他方法步骤，除非另有说明；还应理解，本发明中提到的一个或多个设备/装置之间的组合连接关系并不排斥在所述组合设备/装置前后还可以存在其他设备/装置或在这些明确提到的两个设备/装置之间还可以插入其他设备/装置，除非另有说明。而且，除非另有说明，各方法步骤的编号仅为鉴别各方法步骤的便利工具，而非为限制各方法步骤的排列次序或限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容的情况下，当亦视为本发明可实施的范畴。
本发明的原料均是通过本领域的技术人员已知的常规技术制备或直接购得。以下实施例中采用巴斯夫提供的型号为聚醚多元醇(CB2100/9C-A)；异氰酸酯(H20S erChina)，磷酸铵盐(NH4)n+2PnO3n+1 500＜n＜1000。
实施例1
修复料
聚醚多元醇 1600Kg
异氰酸酯 1200Kg
磷酸铵盐 140Kg
(1)在一个1000立方米储存罐(主要用于储存甲苯)直径约14m，底面积约150㎡，底部钢板上对称开8个等距离的小孔，直径为12cm的孔，在孔内放一块略小与孔径的钢板，选择中心螺杆为50cm长的三爪拉拔器，其中心的螺杆下端顶住孔内的钢板，根据三爪拉拔器三个爪子的位置在罐底焊接三个钢环，让三个爪子刚好钩住三个刚环，转动三爪拉拔器中心的螺杆，直到不能继续转动为止，将罐底向上拉起，使罐底与原有的基础形成10-15公分高的空隙，利用热风机通过小孔对底板下需要修复的间隙进行吹风，以进行干燥。
(2)在温度为25℃，先将磷酸铵盐均匀掺入异氰酸酯，再加入聚氨酯硬泡组合聚醚，加入灌注机混匀，利用高压自清头灌注机按配比将修复料注入孔内，沿着孔进行360°浇注，8个孔内全部浇注，不留空余死角。
(3)在修复料发泡成型后，卸下三爪拉拔器，在孔内填充防火沙，再焊接封闭每个孔。
(4)对储存罐进行72h注水800T防漏承重试验。测试结果发现钢板未泄露，底板未沉降变形，达到《中华人民共和国化工储存罐设计施工的技术标准》要求。采用本施工方法只用4天(传统工艺需要20天)就可完成，节省了时间，经济成本，也只需要罐底基础重新翻建根性的一半造价，既节省了时间，又节省了成本投入。
实施例2
修复料
聚醚多元醇 4800Kg
异氰酸酯 3600Kg
磷酸铵盐 420Kg
(1)5000m3汽油(A级危化品)储存罐，直径约为20米，底部钢板上均匀分布15个，直径为13cm的孔；在孔内放一块略小与孔径的钢板，选择中心螺杆为50cm长的三爪拉拔器，其中心的螺杆下端顶住孔内的钢板，根据三爪拉拔器三个爪子的位置在罐底焊接三个钢环，让三个爪子刚好钩住三个刚环，转动三爪拉拔器中心的螺杆，直到不能继续转动为止，将罐底向上拉起，使罐底与原有的基础形成10-20公分高的空隙；利用热风机通过小孔对底板下需要修复的间隙进行吹风，以进行干燥。
(2)在温度为22℃，先将磷酸铵盐均匀掺入异氰酸酯，再加入聚氨酯硬泡组合聚醚，加入灌注机混匀，利用高压自清头灌注机按配比将修复料注入孔内，沿着孔进行360°浇注，15个孔内全部浇注，不留空余死角。
(3)在修复料发泡成型后，卸下三爪拉拔器，在孔内填充防火沙，再焊接封闭每个孔。
(4)对储存罐进行72h注水800T防漏承重试验。测试结果发现钢板未泄露，底板未沉降变形，达到《中华人民共和国化工储存罐设计施工的技术标准》要求。采用本施工方法只用7天(传统工艺需要30天)就可完成，节省了时间，经济成本，也只需要罐底基础重新翻建根性的一半造价，既节省了时间，又节省了成本投入。
实施例3
修复料
聚醚多元醇 8000Kg
异氰酸酯 6000Kg
磷酸铵盐 420Kg
(1)10000立方米柴油储存罐，直径28m，底部钢板上开20个均匀分布的直径为15cm的孔，在孔内放一块略小与孔径的钢板，选择中心螺杆为75cm长的三爪拉拔器，其中心的螺杆下端顶住孔内的钢板，根据三爪拉拔器三个爪子的位置在罐底焊接三个钢环，让三个爪子刚好钩住三个刚环，转动三爪拉拔器中心的螺杆，直到不能继续转动为止，将罐底向上拉起，使罐底与原有的基础形成10-25公分高的空隙；利用热风机通过小孔对底板下需要修复的间隙进行吹风，以进行干燥。
(2)在温度为38℃，先将磷酸铵盐均匀掺入异氰酸酯，再加入聚氨酯硬泡组合聚醚，加入灌注机混匀，利用高压自清头灌注机按配比将修复料注入孔内，沿着孔进行360°浇注，20个孔内全部浇注，不留空余死角。
(3)在修复料发泡成型后，卸下三爪拉拔器，在孔内填充防火沙，再焊接封闭每个孔。
(4)对储存罐进行72h注水800T防漏承重试验。测试结果发现钢板未泄露，底板未沉降变形，达到《中华人民共和国化工储存罐设计施工的技术标准》要求。采用本施工方法只用10天(传统工艺需要50天)就可完成，节省了时间，经济成本，也只需要罐底基础重新翻建根性的一半造价，既节省了时间，又节省了成本投入。
以上的实施例是为了说明本发明公开的实施方案，并不能理解为对本发明的限制。此外，本文所列出的各种修改以及发明中方法、组合物的变化，在不脱离本发明的范围和精神的前提下对本领域内的技术人员来说是显而易见的。虽然已结合本发明的多种具体优选实施例对本发明进行了具体的描述，但应当理解，本发明不应仅限于这些具体实施例。事实上，各种如上所述的对本领域内的技术人员来说显而易见的修改来获取发明都应包括在本发明的范围内。

Claims (9)

1.一种储存罐底修复方法，其特征在于，所述储存罐底修复方法至少包括：
(1)在储存罐底部钢板上开若干个孔，并将罐底向上拉起，使罐底与原有的基础形成空隙，
(2)按配比将修复料注入孔内，向罐底与基础之间的空隙进行浇注，所述修复料至少包括聚氨酯硬泡组合聚醚、异氰酸酯以及磷酸铵盐，所述聚氨酯硬泡组合聚醚以及异氰酸酯的重量之和与磷酸铵盐的重量比为100:3～5，
(3)在修复料凝固成型后在孔内填充防火沙，再封闭每个孔，
(4)对储存罐进行注水防漏承重试验。
2.根据权利要求1所述的储存罐底修复方法，其特征在于：所述孔为12～15㎝的圆孔或方孔，每20-40平米开一个孔。
3.根据权利要求1所述的储存罐底修复方法，其特征在于：所述修复料中聚氨酯硬泡组合聚醚与异氰酸酯的重量比为1.5～2：1～1.5，更优选为1.6：1.2。
4.根据权利要求1所述的储存罐底修复方法，其特征在于：所述修复料在20℃～40℃的环境配制。
5.根据权利要求1所述的储存罐修复方法，其特征在于：所述步骤(2)中的浇注是指从孔注入，在罐底和基础之间的空隙进行浇注，所述修复料的填充体积为所需填充空间的1/30～1/20。
6.一种储存罐底修复料，其特征在于所述修复料至少包括以下重量份的组分：聚氨酯硬泡组合聚醚、异氰酸酯以及磷酸铵盐，所述聚氨酯硬泡组合聚醚以及异氰酸酯的重量之和与磷酸铵盐的重量比为100:3～5，所述聚氨酯硬泡组合聚醚与异氰酸酯的重量比为1.5～2：1～1.5。
7.根据权利要求6所述的储存罐修复料，其特征在于，所述聚氨酯硬泡组合聚醚主要组分选自聚醚多元醇，所述异氰酸酯选自二异氰酸酯、三异氰酸酯或多异氰酸酯中的任意一种或几种。
8.根据权利要求7所述的储存罐修复料，其特征在于，所述二异氰酸酯选自甲苯二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、二环己基甲烷二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、赖氨酸二异氰酸酯中的任意一种或几种，所述三异氰酸酯选自三苯甲烷三异氰酸酯，所述多异氰酸酯选自TDI、MDl或PAPI中的任意一种或几种。
9.如权利要求7～9任一项所述的储存罐修复料用于修复储存罐底的用途。
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