CN109319322B - 双层埋地油罐及单层埋地油罐改造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提出一种双层埋地油罐及单层埋地油罐改造方法，双层埋地油罐中，包括单层埋地油罐和内衬层，单层埋地油罐的顶部设置有人孔、抽真空管和泄漏监测外管，内衬层包括从单层埋地油罐内壁向内依次设置的底涂层、导电间隙层、加强层、防渗层和导静电层。本发明的有益效果：不开挖单层埋地油罐，将单层埋地油罐改造成双层埋地油罐，省时、便捷、成本较低，改造成的双层埋地油罐的内衬层较薄，罐体容量受影响程度较低，采用多层叠加，使得结构更稳定，使用寿命更长，适应环境性更强，通过真空测漏为最高等级监测手段，可以在油品泄漏前进行报警，具有较高的环保性。
Description
技术领域
本发明涉及双层埋地油罐技术领域，特别是涉及一种双层埋地油罐及单层埋地油罐改造方法。
背景技术
目前，据统计全国仅加油站就有约38万个埋地油罐，这些埋地油罐为单层钢制油罐，大部分埋设于90年代初至今的二十多年间。随着我国安全、节能及环保意识的不断加强,空气、水、土壤的环境保护成为了焦点，如果油罐发生渗泄漏，不仅会污染土壤，还会污染地下水和空气。至今，加油站埋地储罐的渗泄漏越来越受到重视。加油站埋地油罐易发生腐蚀泄漏造成储存量损失，人们关注地下油罐的防腐蚀技术，不断发展了非金属储罐及钢油罐防腐技术。即便如此，2007年，中国地质科学院研究员在苏南地区的29个加油站调查样本中发现，超过七成存在渗漏。2010年，中国科学院对天津市部分加油站做了调查，地下水样品中，总石油烃检出率为85％，强致癌物多环芳烃为79％。
我国近年来开始试用双层油罐技术，主要有玻璃钢与钢复合双层油罐(SF)、玻璃钢双层油罐(FF)和旧罐双层内衬改造技术。由于国内没有埋地双层油罐技术标准和质量检验标准，目前埋地双层油罐产品仅在部分加油站试用。其中SF和FF罐需要动土施工，施工周期较长，特别对这类分布在闹市或居民密集区的加油站,按传统改造方案采用大规模开挖换新罐,会影响城市交通和居民的正常生活。近年来在国内外逐步采用的双层内衬改造技术则为旧罐的改造提供了一项新技术。双层内衬改造技术是一种埋地油罐非开挖修复技术。该技术是在钢油罐内部涂敷玻璃钢内衬，构成双层储罐的新结构型式，从而使内衬层的性能与原罐体的机械性能合二为一极大的改善了旧罐的综合性能。此技术是目前国内外最方便和经济的旧罐修复技术。它有效地降低了工程成本大大缩短了施工工期,同时强化了旧罐的功能。除此之外，还出现了采用不饱和聚酯制作内衬层的技术，材料以不饱和聚酯为主，双层间隙用3D玻纤布，但不饱和聚酯制作内衬层需要较大厚度才能达到设计性能要求，3D玻纤布制作双层间隙层难以检测到内衬层的漏点，难以保证内衬层具有较高的质量。
发明内容
本发明的目的在于提供一种双层埋地油罐及单层埋地油罐改造方法，解决目前不开挖单层埋地油罐并将单层埋地油罐改造成双层埋地油罐且提高内衬层质量的技术问题。
本发明提供一种双层埋地油罐，包括单层埋地油罐和内衬层，单层埋地油罐的顶部设置有人孔、抽真空管和泄漏监测外管，内衬层包括从单层埋地油罐内壁向内依次设置的底涂层、导电间隙层、加强层、防渗层和导静电层，在单层埋地油罐内壁涂敷树脂形成底涂层或在单层埋地油罐内壁涂敷树脂和纤维增强体形成底涂层，在底涂层上设置导电间隙层，导电间隙层的始端和末端搭接，导电间隙层为凹凸结构，凹凸结构支撑出间隙，抽真空管依次穿过单层埋地油罐和底涂层连通间隙，泄漏监测外管依次穿过单层埋地油罐和底涂层连通间隙，在间隙中铺设有泄漏监测管，泄漏监测管从单层埋地油罐的底部沿着单层埋地油罐的侧面延伸并连接泄漏监测外管，在导电间隙层上涂敷树脂和纤维增强体形成加强层，在加强层上涂敷树脂形成防渗层，防渗层上的局部设置导静电层。
进一步的，底涂层与单层埋地油罐内壁的结合强度不小于5MPa。
进一步的，间隙的空间大小为0.4L/m2至0.5L/m2且间隙流量不小于85L/h。
进一步的，导电间隙层的始端和末端搭接长度不小于5cm。
进一步的，加强层厚度不小于2mm，加强层的耐冲击强度不小于6KJ/m2，加强层与导电间隙层的结合强度不小于5MPa。
进一步的，导电间隙层的边缘与人孔之间留有距离，加强层与底涂层在人孔的位置搭接，搭接处的拉伸强度不小于8MPa。
进一步的，形成加强层中的树脂和形成防渗层的树脂的热膨胀系数相似，加强层与防渗层的结合强度不小于6MPa。
进一步的，导静电层的表面积不小于防渗层表面积的1/3，导静电层的表面电阻率不大于109Ω﹒m。
进一步的，在防渗层上且于人孔的下方设置有防冲击板，防冲击板上涂敷树脂形成防渗膜。
本发明还提供一种单层埋地油罐改造方法，单层埋地油罐的顶部设置有人孔、抽真空管和泄漏监测外管，包括以下步骤：
步骤一、探测单层埋地油罐的罐体厚度，若超过1/4罐体面积的罐体厚度减薄量大于设计厚度的25％，则在单层埋地油罐内壁涂敷树脂和纤维增强体形成底涂层，若不超过1/4罐体面积的罐体厚度减薄量大于设计厚度的25％，则在罐体厚度减薄量大于设计厚度的25％的区域涂敷树脂和纤维增强体形成底涂层并在罐体厚度减薄量大于设计厚度的25％的区域之外的区域涂敷树脂形成底涂层，底涂层与单层埋地油罐内壁的结合强度不小于5MPa；
步骤二、在底涂层上设置导电间隙层，导电间隙层的始端和末端搭接，搭接长度不小于5cm，形成的导电间隙层为凹凸结构，凹凸结构支撑出间隙，间隙的空间大小为0.4L/m2至0.5L/m2且间隙流量不小于85L/h，导电间隙层与底涂层连接与否均可，导电间隙层的边缘与人孔之间留有距离，导电间隙层与底涂层之间的缝隙密封；
步骤三、将抽真空管依次穿过单层埋地油罐和底涂层以连通间隙，将泄漏监测外管依次穿过单层埋地油罐和底涂层以连通间隙，在间隙中铺设有泄漏监测管，泄漏监测管从单层埋地油罐的底部沿着单层埋地油罐的侧面延伸并连接泄漏监测外管；
步骤四、在导电间隙层上涂敷树脂和纤维增强体形成加强层，加强层厚度不小于2mm，加强层的耐冲击强度不小于6KJ/m2，加强层与导电间隙层的结合强度不小于5MPa，加强层与底涂层在人孔的位置搭接，搭接处的拉伸强度不小于8MPa；
步骤五、在泄漏监测外管上连接真空表，在抽真空管上连接真空泵，真空泵对间隙进行抽真空处理，通过真空表校核加强层是否有泄漏，若存在泄漏对泄漏点进行修补；
步骤六、在加强层上涂敷树脂形成防渗层，形成加强层中的树脂和形成防渗层的树脂的热膨胀系数相似，加强层与防渗层的结合强度不小于6MPa；
步骤七、在防渗层上且于人孔的下方设置有防冲击板，防冲击板上涂敷树脂形成防渗膜；
步骤八、在防渗层上的局部设置导静电层，导静电层的表面积不小于防渗层表面积的1/3，导静电层的表面电阻率不大于109Ω﹒m；
步骤九、真空监测控制台信号连接真空表，真空监测控制台实时监测真空表，在真空表的读数达到报警阈值时，真空监测控制台进行报警提示。
与现有技术相比，本发明的双层埋地油罐及单层埋地油罐改造方法具有以下特点和优点：
1、本发明的双层埋地油罐，不开挖单层埋地油罐，将单层埋地油罐改造成双层埋地油罐，省时、便捷、成本较低，改造成的双层埋地油罐的内衬层较薄，罐体容量受影响程度较低，采用多层叠加，使得结构更稳定，使用寿命更长，适应环境性更强，通过真空测漏为最高等级监测手段，可以在油品泄漏前进行报警，具有较高的环保性。
2、本发明的单层埋地油罐改造方法，不开挖单层埋地油罐，通过各工艺步骤可以将单层埋地油罐改造成双层埋地油罐，工艺步骤省时、便捷、成本较低，改造成的双层埋地油罐的内衬层较薄，罐体容量受影响程度较低，采用多层叠加，使得结构更稳定，使用寿命更长，适应环境性更强，通过真空测漏为最高等级监测手段，可以在油品泄漏前进行报警，具有较高的环保性。
结合附图阅读本发明的具体实施方式后，本发明的特点和优点将变得更加清楚。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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为本发明实施例中双层埋地油罐的结构示意图；
图2为图1中A处的局部放大图；
图3为图1中B处的局部放大图；
图4为图1中C处的局部放大图；
图5为图1中D处的局部放大图；
其中，1、单层埋地油罐，2、内衬层，21、底涂层，22、导电间隙层，221、间隙，23、加强层，24、防渗层，25、导静电层，31、泄漏监测管，32、泄漏监测外管，4、抽真空管，5、真空监测控制台，6、人孔。
具体实施方式
如图1至图5所示，本实施例提供一种双层埋地油罐，包括单层埋地油罐1和内衬层2，单层埋地油罐1的顶部设置有人孔6、抽真空管4、泄漏监测外管31、真空表、真空泵和真空监测控制台5等部件，内衬层2包括从单层埋地油罐1的内壁向内依次设置的底涂层21、导电间隙层22、加强层23、防渗层24和导静电层25。
在单层埋地油罐1的内壁涂敷树脂形成底涂层21或在单层埋地油罐1的内壁涂敷树脂和纤维增强体形成底涂层21。底涂层21中的树脂为热固性树脂或热塑性树脂，底涂层21对单层埋地油罐1罐体可起到加强、密封和防腐蚀作用。底涂层21中的纤维增强体为无碱玻璃纤维布、纤维毡等。底涂层21与单层埋地油罐1内壁的结合强度不小于5MPa。底涂层21表面硬度在油罐服役期之中能持续承受一个大气压压强而不破坏或出现明显变形情况。
在底涂层21上设置导电间隙层22，导电间隙层22的始端和末端搭接，导电间隙层22为凹凸结构，凹凸结构支撑出间隙221。导电间隙层22的始端和末端搭接长度不小于5cm。间隙221的空间大小为0.4L/m2至0.5L/m2且间隙流量不小于85L/h。导电间隙层22可以与底涂层21连接在一起也可以不与底涂层21连接在一起。导电间隙层22可以为金属材质(如铝、铜、不锈钢等)或者其它良导电体制成。导电间隙层22也可以在非导电体的间隙层上铺设一层导电层(如碳纤维层、薄金属层等)，使得导电层与间隙层牢固地结合在一起。
抽真空管4依次穿过单层埋地油罐1和底涂层21连通间隙221，泄漏监测外管32依次穿过单层埋地油罐1和底涂层21连通间隙221。在间隙221中铺设有泄漏监测管31，泄漏监测管31从单层埋地油罐1的底部沿着单层埋地油罐1的侧面延伸并连接泄漏监测外管32。
在导电间隙层22上涂敷树脂和纤维增强体形成加强层23。加强层23厚度不小于2mm，加强层23的耐冲击强度不小于6KJ/m2，加强层23与导电间隙层22的结合强度不小于5MPa，以使加强层23与导电间隙层22结合牢固。若加强层23与导电间隙层22的结合强度达不到要求，需要对导电间隙层22的表面进行氧化处理或涂敷过渡层，使得加强层23与导电间隙层22的结合强度达到要求。导电间隙层的边缘与人孔之间留有10cm的距离，加强层23与底涂层21在人孔的位置搭接，搭接处的拉伸强度不小于8MPa。
在加强层23上涂敷树脂形成防渗层24。形成加强层23中的树脂和形成防渗层24的树脂的热膨胀系数相似，加强层23与防渗层24的结合强度不小于6MPa。在防渗层24上且于人孔6的下方设置有防冲击板，防冲击板上涂敷树脂形成防渗膜。防冲击板可以有效降低油液对罐体内衬层2的冲击。防渗层24能耐受存储介质的侵蚀和腐蚀，不污染存储介质。
防渗层24上的局部设置导静电层25。导静电层25的表面积不小于防渗层24表面积的1/3，导静电层25的表面电阻率不大于109Ω﹒m。
在泄漏监测外管32上连接真空表，在抽真空管4上连接真空泵，真空泵对间隙221进行抽真空处理。真空监测控制台5信号连接真空表，真空监测控制台5实时监测真空表，在真空表的读数达到报警阈值时，真空监测控制台5进行报警提示。
本实施例的双层埋地油罐，不开挖单层埋地油罐，在单层埋地油罐1中设置内衬层2，将单层埋地油罐1改造成双层埋地油罐，省时、便捷、成本较低，改造成的双层埋地油罐的内衬层2较薄，罐体容量受影响程度较低，采用多层(底涂层21、导电间隙层22、加强层23、防渗层24和导静电层25)叠加，使得结构更稳定，使用寿命更长，适应环境性更强，通过真空测漏为最高等级监测手段，可以在油品泄漏前进行报警，具有较高的环保性。
本实施例还提供一种单层埋地油罐改造方法，通过以下步骤改造成上述的双层埋地油罐。
a、清洗单层埋地油罐1的内壁，将油罐内各种油泥、残渣、细菌等清除干净。
b、在人员进入单层埋地油罐1喷砂除锈之前，使用经校准的合格探测器对罐内和开挖的地坑进行可燃气体探测；采用风机对罐内空气进行置换，检测排放口处的气体浓度，确保罐内安全；探测器深入罐内测试气体浓度，在罐底、中间和罐顶分别进行测试，每次测试后探头用新鲜空气吹净，以保证下次测试结果正确；当测试结果浓度为爆炸下限的10％以下，O2浓度19.5％-23％，CO浓度<30ppm、H2S浓度<10ppm时，才能开始进入罐内作业。
c、喷砂前确保达到规定的环境条件：相对湿度要＜85％，罐体表面的温度要高于露点3℃以上。喷砂完成后，将金属粉末或砂子扫出并清理干净，将罐壁有损检测时钻孔塞住，并用与所储存液体不相溶的材料抹平，大面积的破损应补焊修补；喷砂完成后应对钢材表面进行洁净度和粗糙度检查，洁净度不低于Sa 2.5,粗糙度Rz＞70μm。
d、用超声波探测单层埋地油罐1的罐体厚度，若超过1/4罐体面积的罐体厚度减薄量大于设计厚度的25％，则在单层埋地油罐1内壁涂敷树脂和纤维增强体形成底涂层21。若不超过1/4罐体面积的罐体厚度减薄量大于设计厚度的25％，则在罐体厚度减薄量大于设计厚度的25％的区域涂敷树脂和纤维增强体形成底涂层21，涂敷树脂和纤维增强体形成底涂层21的区域边缘要大于修补区域边缘5cm以上；在罐体厚度减薄量大于设计厚度的25％的区域之外的区域涂敷树脂形成底涂层21，底涂层21与单层埋地油罐1内壁的结合强度不小于5MPa。对罐内锐角、边角、坑凹、穿孔等处应进行预处理，预处理采用环氧腻子，使锐角和凹坑处过渡平滑，凹坑和穿孔等处补平。进行罐内壁底涂层21施工前，确保罐内相对湿度要不大于85％，罐体表面的温度要高于露点3℃以上，完成底涂层21施工后，固化完全后的基础层厚度不低于0.8mm，并用电火花进行底涂层21针孔检测，一旦发现底涂层21的针孔，标记出来，用相同性能的材料进行修补，直至底涂层21无任何针孔存在。
e、先用超薄双面胶粘贴在底涂层21再铺设导电间隙层22，使得导电间隙层22能牢固粘贴在底涂层21上不脱落。导电间隙层22的始端和末端搭接，搭接长度不小于5cm，搭接处缝隙用密封胶进行密封。形成的导电间隙层22为凹凸结构，凹凸结构支撑出间隙221，间隙221的空间大小为0.4L/m2至0.5L/m2且间隙流量不小于85L/h，导电间隙层22与底涂层21连接与否均可。导电间隙层22的缘与人孔6之间留有10cm的距离，导电间隙层22与底涂层21之间的缝隙用密封胶进行密封。
f、将抽真空管4依次穿过单层埋地油罐1和底涂层21以连通间隙221，将泄漏监测外管32依次穿过单层埋地油罐1和底涂层21以连通间隙221，在间隙221中铺设有泄漏监测管31，泄漏监测管31从单层埋地油罐1的底部沿着单层埋地油罐1的侧面延伸并连接泄漏监测外管32。泄漏监测管31内径不低于6mm，泄漏监测管31用快干强力胶或胶带固定，并用环氧腻子处理泄漏监测管31与底涂层21之间过渡处，使其过渡更平滑。
g、在导电间隙层22上涂敷树脂和纤维增强体形成加强层23，加强层23厚度不小于2mm，加强层23的耐冲击强度不小于6KJ/m2，加强层23与导电间隙层22的结合强度不小于5MPa，加强层23与底涂层21在人孔6的位置搭接，搭接处的拉伸强度不小于8MPa。用电火花检测加强层23针孔，确保加强层23无针孔，若有针孔，用相同性能材料进行修补。若导电间隙层22为金属材质，则在涂敷树脂和纤维增强体形成加强层23之前，先在导电间隙层22上辊涂一层树脂，再铺设纤维增强体，再在纤维增强体上辊涂树脂充分浸润纤维增强体以形成加强层23；若导电间隙层22由不导电的非金属材质制成的间隙层和导电层组成，则需要使导电层与间隙层牢固结合，在导电层上涂敷树脂和纤维增强体形成加强层23。
h、在泄漏监测外管32上连接真空表，在抽真空管4上连接真空泵，真空泵对间隙221进行抽真空处理，通过真空表校核加强层23是否有泄漏，若存在泄漏对泄漏点进行修补，具体的，真空表压力绝对值不小于70kPa为标准，若压力值下降，说明加强层23存在泄漏，需用电火花检测仪对加强层23的泄漏点进行检测，检测电压根据设备要求和涂层厚度确定，以无电火花为合格，对阴阳角等复杂部位应重点检查，检查出的漏点应标记并用相同性能材料进行修补，直至加强层23无漏点，再次对间隙221进行抽真空处理后，真空表压力绝对值保持不小于70kPa为合格。
i、用40#SiC砂纸对加强层23表面进行打磨，使加强层23的表面变得粗糙，在加强层23上涂敷树脂形成防渗层24，要求罐内相对湿度不高于85％，加强层表面温度要高于露点3℃以上，形成加强层23中的树脂和形成防渗层24的树脂的热膨胀系数相似，加强层23与防渗层24的结合强度不小于6MPa，防渗层24固化完全后的厚度不小于0.5mm。
j、在防渗层24上且于人孔6的下方设置有防冲击板，防冲击板由铝板、不锈钢板等金属制作而成，防冲击板上涂敷树脂形成防渗膜。
k、防渗层24完全固化后，在防渗层24上的局部设置导静电层25，导静电层25的表面积不小于防渗层24表面积的1/3，导静电层25的表面电阻率不大于109Ω﹒m，导静电层25接地。
l、真空监测控制台5信号连接真空表，真空监测控制台5实时监测真空表，报警阈值在设定在-55kPa至-35kPa之间，真空表的读数达到报警阈值时，真空监测控制台5进行报警提示，以采取应急措施。
本实施例的单层埋地油罐改造方法，不开挖单层埋地油罐1，通过上述各工艺步骤可以将单层埋地油罐1改造成双层埋地油罐，工艺步骤省时、便捷、成本较低，改造成的双层埋地油罐的内衬层2较薄，罐体容量受影响程度较低，采用多层叠加，使得结构更稳定，使用寿命更长，适应环境性更强，通过真空测漏为最高等级监测手段，可以在油品泄漏前进行报警，具有较高的环保性。
当然，上述说明并非是对本发明的限制，本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本发明的保护范围。
Claims (1)
1.一种单层埋地油罐改造方法，单层埋地油罐的顶部设置有人孔、抽真空管和泄漏监测外管，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一、探测单层埋地油罐的罐体厚度，若超过1/4罐体面积的罐体厚度减薄量大于设计厚度的25％，则在单层埋地油罐内壁涂敷树脂和纤维增强体形成底涂层，若不超过1/4罐体面积的罐体厚度减薄量大于设计厚度的25％，则在罐体厚度减薄量大于设计厚度的25％的区域涂敷树脂和纤维增强体形成底涂层并在罐体厚度减薄量大于设计厚度的25％的区域之外的区域涂敷树脂形成底涂层，底涂层与单层埋地油罐内壁的结合强度不小于5MPa；进行罐内壁底涂层施工前，确保罐内相对湿度要不大于85％，罐体表面的温度要高于露点3℃以上；完成底涂层施工后，固化完全后的基础层厚度不低于0.8mm，并用电火花进行底涂层针孔检测，一旦发现底涂层的针孔，标记出来，用相同性能的材料进行修补，直至底涂层无任何针孔存在；
步骤二、在底涂层上设置导电间隙层，导电间隙层的始端和末端搭接，搭接长度不小于5cm，形成的导电间隙层为凹凸结构，凹凸结构支撑出间隙，间隙的空间大小为0.4L/m2至0.5L/m2且间隙流量不小于85L/h，导电间隙层与底涂层连接与否均可，导电间隙层的边缘与人孔之间留有距离，导电间隙层与底涂层之间的缝隙密封；
步骤三、将抽真空管依次穿过单层埋地油罐和底涂层以连通间隙，将泄漏监测外管依次穿过单层埋地油罐和底涂层以连通间隙，在间隙中铺设有泄漏监测管，泄漏监测管从单层埋地油罐的底部沿着单层埋地油罐的侧面延伸并连接泄漏监测外管；
步骤四、在导电间隙层上涂敷树脂和纤维增强体形成加强层，加强层厚度不小于2mm，加强层的耐冲击强度不小于6KJ/m2，加强层与导电间隙层的结合强度不小于5MPa，加强层与底涂层在人孔的位置搭接，搭接处的拉伸强度不小于8MPa；若导电间隙层为金属材质，则在涂敷树脂和纤维增强体形成加强层之前，先在导电间隙层上辊涂一层树脂，再铺设纤维增强体，再在纤维增强体上辊涂树脂充分浸润纤维增强体以形成加强层；若导电间隙层由不导电的非金属材质制成的间隙层和导电层组成，则在导电层上涂敷树脂和纤维增强体形成加强层；
步骤五、在泄漏监测外管上连接真空表，在抽真空管上连接真空泵，真空泵对间隙进行抽真空处理，通过真空表校核加强层是否有泄漏，若存在泄漏对泄漏点进行修补；
步骤六、在加强层上涂敷树脂形成防渗层，形成加强层中的树脂和形成防渗层的树脂的热膨胀系数相似，加强层与防渗层的结合强度不小于6MPa；
步骤七、在防渗层上且于人孔的下方设置有防冲击板，防冲击板上涂敷树脂形成防渗膜；
步骤八、在防渗层上的局部设置导静电层，导静电层的表面积不小于防渗层表面积的1/3，导静电层的表面电阻率不大于109Ω﹒m；
步骤九、真空监测控制台信号连接真空表，真空监测控制台实时监测真空表，在真空表的读数达到报警阈值时，真空监测控制台进行报警提示；
在步骤一之前，方法还包括：对单层埋地油罐的内壁进行喷砂处理，且喷砂前确保达到规定的环境条件：相对湿度要＜85％，罐体表面的温度要高于露点3℃以上。
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