CN111661504A - 一种防腐蚀油罐及其生产方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种防腐蚀油罐，包括金属罐体和罐体保护层，金属罐体的中部设置有卸料孔，卸料孔上安装有卸料管道和阀门；罐体上端设置有人孔和加油管；人孔上设置有人孔法兰，并配置有密封板对人孔进行密封，加油管上设置有阀门；罐体上设置有检测管，检测管的底部延伸至罐体底部；金属罐体内配置有十字撑杆；罐体保护层粘附在金属罐体内壁。本发明还公开了上述防腐蚀油罐的生产方法。本发明的油罐在制作过程中对焊接点进行了酸洗钝化等保护措施，以提高焊缝的抗腐蚀和抗破坏能力，金属罐体表面进行了粗糙度处理，优化了界面粘结剂的配方，使得保护层能够对金属罐体提供更好的防腐保护。

Description

一种防腐蚀油罐及其生产方法

技术领域

本发明涉及大型压力容器技术领域，具体涉及到一种防腐蚀油罐及其生产方法。

背景技术

储油罐，简称油罐或者储罐，是用于储存油品的且具有较规则形体的大型容器，按建造材料的不同可以分为金属油罐和非金属油罐。金属油罐大多数是钢制油罐，是目前油库中常用的一类。钢制油罐大多采用不锈钢材质制成，钢制油罐具有以下类型：

(1)立式圆筒形拱顶钢油罐。容量一般在一万立方米以下。壁板采用套筒式连接(贴角焊缝)。施工时常用倒装法，从罐顶开始，自上而下逐层安装罐壁，并用风机送风使罐体上升，与正装法相比较，减少了高空作业。

(2)立式圆筒形浮顶钢油罐。设有能上下浮动的双盘式浮顶或单盘式浮顶。双盘式浮顶能减少热辐射影响，因此，油品蒸发损失小。但在容量较大时，为了降低造价，一般采用单盘式浮顶。这类油罐应注意选择合理的密封装置要求密封效果好、安装和维修方便。壁板采用对焊连接，施工常用正装法。

(3)立式圆筒形内浮顶钢油罐。兼有拱顶和内浮顶，内浮顶在拱顶油罐内部漂浮在液面上，可上下浮动。它除具有浮顶油罐特点外，还能保证油品的清洁度。

(4)球形钢油罐。可承受0.45～3兆帕的工作压力，容量一般为50～2000立方米，常用于储存液化石油气。

⑤卧式钢油罐。容量一般在50李方木以下。可以储存汽油和易挥发的石油产品。本发明的产品属于卧式刚油罐。

由于油罐内存储的介质具有一定的腐蚀性，因此在生产油罐时需要对油罐的表面进行处理，减缓腐蚀程度。

参考文献1：中国专利CN201910669167.X一种油罐内壁防腐喷涂方法

该专利公开了一种油罐内壁防腐喷涂方法，该油罐内壁防腐喷涂方法，通过增加磷化处理涂前处理，使得油罐内壁与涂料完全接触，有效防止油罐内壁被局部腐蚀，同时使底漆在油罐表面的粘附力增强，然后通过多层喷涂，使得油罐内壁防腐涂料涂层进行联合保护，能够有效防止油罐内壁腐蚀，喷涂质量高，喷涂后油漆不易脱落，并且防腐时间长，提高防腐效果的同时大大的增加了油罐的使用寿命，具有更好的使用前景。

参考文献2：CN201610813904.5一种石墨烯导电防腐涂料

该专利公开了一种石墨烯导电防腐涂料，所述涂料的组分按照质量百分含量计算：钾水玻璃：10～23％；水性环氧树脂：5～18％；氧化石墨烯：0.5～2％；二氧化锡纳米颗粒：2～10％；蒙脱土：3～12％；木质素磺酸钠：0.2～5％；助剂：0.6～6％蒸馏水：25～45％；所述二氧化锡的粒径在30nm～50nm。

该专利用纳米材料二氧化锡和氧化石墨烯改性防腐涂料，除氧化石墨烯外所用试剂均是市场廉价易得药品，在加入氧化石墨烯提高涂料机械性能的同时创造性的加入了二氧化锡纳米颗粒作为导电填料；由于纳米材料尺寸小，表面能大，涂层的附着力可达1级，耐盐雾性高达1000小时；氧化石墨烯加入机械性能提高，涂层抗冲击性为50cm，硬度为6H；二氧化锡纳米颗粒密度小，不易沉降，使固化后的涂层具有均匀的导电性且表面电阻率仅为103Ω；除此，本发明涂料制作工艺简单，绿色环保。

上述文献中可以看出，使用改性涂料来处理金属表面以达到防腐的目的是常规手段，但是不同涂料所具有的技术效果不相同。

文献1公开了一种喷涂防腐方法和所使用的防腐试剂，但是其防腐试剂的防腐效果较差；文献2公开的防腐涂料具有较好的防腐效果，但是其成本非常高。

金属油罐的外壁长期暴露在户外，其受到环境的腐蚀更加严重，极易生锈。现有技术中已经有金属+玻璃钢的双层油罐，有将玻璃钢层设置在内壁处提高内壁的防腐性能，也有将玻璃钢层设置在外壁提高外壁的防腐性能。

然而钢制品在使用过程中不可避免地存在振动、扭转、拉伸、受压等各种受力状态，此时内衬或外覆的玻璃钢与钢的粘结问题就显得尤为重要。一旦玻璃钢/钢界面出现裂缝，腐蚀性物质就会侵入缝隙并在里面存留。而此时由于发生在玻璃钢/钢界面处，裂缝不易发现，会造成钢制品的局部溃烂腐蚀，轻则造成钢制品中盛装物质泄漏，造成环境污染，重则会引起爆炸等重大事故，因此在使用内衬或外覆玻璃钢时必须考虑玻璃钢/钢结构的粘结强度问题。

文献3：《玻璃钢/钢连接界面复合结构拉伸破坏机理试验研究》，作者张颖军、梅志远、朱锡。

上述文献对玻璃钢/钢结构连接界面粘结强度进行研究，采用不同种类及比例的添加剂对粘结剂-环氧树脂进行改性，并用不同的工艺制作了系列粘结结构试件。根据试验结果，得到了不同试件的拉伸破坏强度和三种典型破坏模式，并对破坏机理进行了分析。

文献4：《界面粘结对GF/VE复合材料在硫酸介质中腐蚀行为的影响》，作者李林洁、李亚南、于运花、杨小平。

从上述文献可以得知：玻璃纤维增强乙烯基酯树脂复合材料(GF/VE)作为铅酸蓄电池壳体材料应用于硫酸等腐蚀性环境，其耐腐蚀性引起广泛关注。GF/VE复合材料的耐腐蚀性不仅与组成材料自身的耐腐蚀性有关，而且与纤维和树脂间的界面粘结也有很大的关系。为了研究界面粘结对GF/VE复合材料耐腐蚀性的影响，本文比较了两种乙烯基酯树脂及其玻纤增强复合材料(GF/VE1#和GF/VE2#)的力学性能，研究了两种浇注体和复合材料在55℃、40wt％硫酸介质中的质量变化率以及复合材料静态力学性能的变化。结果表明，与VE1#树脂比较，VE2#树脂具有较高的力学性能，与玻璃纤维的界面粘结性能好，因此GF/VE2#复合材料具有更高的界面剪切强度。在硫酸溶液中，虽然两种树脂浇铸体的质量变化率接近，复合材料的弯曲性能和剪切强度均随浸泡时间的延长而下降，但是因界面粘结的差异导致两种复合材料的质量变化率以及性能保留率不同。研究表明，界面粘结性能越好，界面吸湿对于复合材料质量变化率的贡献越小，复合材料的力学性能保留率越高。

从上述现有技术中，本申请的发明人得知：不同材料粘结后的性能与界面处理方法和粘结剂组成具有直接关系。本发明的油罐是金属罐体和玻璃钢材料的复合罐体，因此本发明设计了一种新的处理方式，以提高金属材料和玻璃钢材料之间的粘结性能。

发明内容

本发明的目的是提供一种防腐蚀油罐。

为达上述目的，本发明的一个实施例中提供了一种防腐蚀油罐，其包括金属罐体和罐体保护层；

金属罐体包括筒体和设置在筒体两端的球面封头；筒体由一金属板材弯曲成圆柱体形制成；球面封头焊接在筒体的两端，并在焊接处焊接有加强筋；

金属罐体的中部设置有卸料孔，卸料孔上安装有卸料管道和阀门；

罐体上端设置有人孔和加油管；人孔上设置有人孔法兰，并配置有密封板对人孔进行密封，加油管上设置有阀门；

罐体上设置有检测管，检测管的底部延伸至罐体底部，检测管内安装有监控传感器，监控传感器将检测的信号通过信号线发送至处理器；

金属罐体内配置有十字撑杆，十字撑杆与金属罐体通过弧形面板连接用于支撑维持金属罐体外形；罐体保护层粘附在金属罐体内壁。

本发明的优化方案中，罐体的底部设置有支撑脚，罐体侧壁上设置有液位计。罐体上设置有吊装板和吊耳，检测管内安装的监控传感器包括温度传感器和渗漏传感器。筒体由多个筒节体构成，每两个筒节体焊接连接，并在焊接处设置有加强筋。

本发明的另一个目的是提供一种防腐蚀油罐的生产方法，该方法制备得到的油罐在金属层和玻璃钢层之间具有更好的粘结力，提高了界面粘结强度。

未达上述目的，本发明公开了一种防腐蚀油罐的生产方法，包括以下步骤：

步骤(1)将不锈钢材料切割成预设尺寸，并对不锈钢材料进行清洁处理，清除表面铁锈、杂物碎屑和灰尘，修复局部伤痕，将板材边缘毛刺打磨干净；将卷板机的卷圆辊上的焊渣毛刺凹凸点修磨光滑，然后使用卷板机将不锈钢材料卷圆，然后将接口处焊接成形；得到金属罐体的筒体；

步骤(2)将球面封头焊接在筒体两端，并在筒体上开设圆孔安装配套装置，配套装置包括卸料管道、人孔、加油管和检测管；在金属罐体的内壁上焊接弧形面板，然后设置十字撑杆；

步骤(3)将筒体焊缝两侧的焊渣飞溅物清理干净，表面使用清洗剂去除油污；机械抛光后使用酸洗膏酸洗，酸洗完毕后使用钝化膏钝化；钝化后使用高压清水将焊缝表面清洗干净，然后将水分吹干；

步骤(4)对金属罐体表面进行防腐处理，防腐处理过程包括：使用高压清水洗涤罐体表面，将金属罐体吹干后，将金属防腐涂料喷涂到金属罐体表面；

步骤(5)对金属罐体内表面进行粗糙度处理，使得粗糙度达到Ra0.3～1.0；

步骤(5)在金属罐体的粗糙表面涂覆界面粘结剂，将玻纤短切毡粘附在金属罐体内表面，玻纤短切毡在20℃以上温度下固化24h以上，接触按压胶结形成玻纤内层；最后在玻纤内层表面上粘附浸润有粘合剂的玻纤纱，在金属罐体的最内层形成玻璃纤维保护层，即为罐体保护层。

本发明的优化方案中，步骤(3)中酸洗膏的配方为每100g水中含有20％盐酸20ml、35％硝酸20g、膨润土150g；钝化膏的配方为每100g水中含有60％硝酸30ml、重铬酸钾5g、膨润土100g。

本发明的优化方案中，酸洗操作为：在室温下降酸洗膏均匀的涂覆在焊缝处形成2mm～5mm涂层，涂覆30min～60min后使用高压清水冲洗干净，冲洗过程中使用钢丝刷轻刷表面至出现白色酸蚀的光洁表面；

钝化操作为：酸洗后将钝化膏涂覆在焊缝处形成2mm～5mm涂层，涂覆1h～2h后形成钝化膜。

8.如权利要求5的生产方法，其特征在于：步骤(4)中的金属防腐涂料的配方为：水性环氧树脂40份～60份；铝锌合金粉30份～40份；聚酰胺树脂10份～20份；石墨烯1份～5份；水份20份～40份；

金属防腐涂料的制备方法为：将水性环氧树脂、合金粉和石墨烯加入水份后在600rpm～1200rpm的转速下高速搅拌5min～10min，然后加入聚酰胺树脂继续搅拌5min～10min，得到金属防腐涂料。

本发明的优化方案中，粗糙度的处理方法包括激光蚀刻和喷砂，粘合剂为乙烯基树脂；金属罐内层形成的玻璃纤维保护层厚度为5mm～20mm。

本发明的优化方案中，界面粘结剂包括以下按重量计的组分：环氧树脂100份、氧化锌粉20份、单硬脂酸甘油酯10份；磷酸三异丁酯10份；固化剂10份；固化剂为乙二胺、己二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺、二乙氨基丙胺中的一种或者多种混合物。

综上所述，本发明具有以下优点：

本发明的油罐在制作过程中对焊接点进行了酸洗钝化等保护措施，以提高焊缝的抗腐蚀和抗破坏能力，油罐的金属层内侧设置有罐体保护层，在设置罐体保护层时对金属罐体表面进行了粗糙度处理，优化了界面粘结剂的配方，从而提高金属界面和保护层界面之间的粘结能力，使得保护层能够对金属罐体提供更好的防腐保护。

附图说明

图1为本发明一个实施例中油罐的示意图；

图2为本发明一个实施例中十字撑杆的安装示意图；

图3为本发明一个实施例中试验检测结果。

具体实施方式

本发明提供了一种防腐蚀油罐，包括金属罐体和罐体保护层；

金属罐体1包括筒体和设置在筒体两端的球面封头2；筒体由一金属板材弯曲成圆柱体形制成；球面封头焊接在筒体的两端，并在焊接处焊接有加强筋；

金属罐体的中部设置有卸料孔3，卸料孔上安装有卸料管道和阀门；

罐体上端设置有人孔4和加油管5；人孔上设置有人孔法兰，并配置有密封板对人孔进行密封，加油管上设置有阀门；

罐体上设置有检测管6，检测管的底部延伸至罐体底部，检测管内安装有监控传感器，监控传感器将检测的信号通过信号线发送至处理器；

金属罐体内配置有十字撑杆8，十字撑杆与金属罐体通过弧形面板7连接用于支撑维持金属罐体外形；罐体保护层粘附在金属罐体内壁。

本发明的优选实施例中，为了便于支撑油罐，优选在罐体的底部设置有支撑脚，同时为了便于直接快速查看油罐内的存量，预选在罐体侧壁上设置有液位计。

本发明的优选实施例中，罐体上设置有吊装板和吊耳，检测管内安装的监控传感器包括温度传感器和渗漏传感器。

本发明的优选实施例中，筒体由多个筒节体构成，每两个筒节体焊接连接，并在焊接处设置有加强筋。

本发明的防腐蚀油罐的生产方法，包括以下步骤：

步骤(1)将不锈钢材料切割成预设尺寸，并对不锈钢材料进行清洁处理，清除表面铁锈、杂物碎屑和灰尘，修复局部伤痕，将板材边缘毛刺打磨干净；将卷板机的卷圆辊上的焊渣毛刺凹凸点修磨光滑，然后使用卷板机将不锈钢材料卷圆，然后将接口处焊接成形；得到金属罐体的筒体。

步骤(2)将球面封头焊接在筒体两端，并在筒体上开设圆孔安装配套装置，配套装置包括卸料管道、人孔、加油管和检测管；在金属罐体的内壁上焊接弧形面板，然后设置十字撑杆。

步骤(3)将筒体焊缝两侧的焊渣飞溅物清理干净，表面使用清洗剂去除油污；机械抛光后使用酸洗膏酸洗，酸洗完毕后使用钝化膏钝化；钝化后使用高压清水将焊缝表面清洗干净，然后将水分吹干。

步骤(3)中酸洗膏的配方为每100g水中含有20％盐酸20ml、35％硝酸20g、膨润土150g。酸洗操作为：在室温下降酸洗膏均匀的涂覆在焊缝处形成2mm～5mm涂层，涂覆30min～60min后使用高压清水冲洗干净，冲洗过程中使用钢丝刷轻刷表面至出现白色酸蚀的光洁表面；

步骤(3)中钝化膏的配方为每100g水中含有60％硝酸30ml、重铬酸钾5g、膨润土100g。钝化操作为：酸洗后将钝化膏涂覆在焊缝处形成2mm～5mm涂层，涂覆1h～2h后形成钝化膜。

步骤(4)对金属罐体表面进行防腐处理，防腐处理过程包括：使用高压清水洗涤罐体表面，将金属罐体吹干后，将金属防腐涂料喷涂到金属罐体表面。

步骤(4)中的金属防腐涂料的配方为：水性环氧树脂40份～60份；铝锌合金粉30份～40份；聚酰胺树脂10份～20份；石墨烯1份～5份；水份20份～40份。

金属防腐涂料的制备方法为：将水性环氧树脂、合金粉和石墨烯加入水份后在600rpm～1200rpm的转速下高速搅拌5min～10min，然后加入聚酰胺树脂继续搅拌5min～10min，得到金属防腐涂料。

步骤(5)对金属罐体内表面进行粗糙度处理，使得粗糙度达到Ra0.3～1.0；

步骤(6)在金属罐体的粗糙表面涂覆界面粘结剂，将玻纤短切毡粘附在金属罐体内表面，玻纤短切毡在20℃以上温度下固化24h以上，接触按压胶结形成玻纤内层；最后在玻纤内层表面上粘附浸润有粘合剂的玻纤纱，在金属罐体的最内层形成玻璃纤维保护层。粗糙度的处理方法包括激光蚀刻和喷砂，粘合剂为乙烯基树脂；金属罐内层形成的玻璃纤维保护层厚度为5mm～20mm。

界面粘结剂包括以下按重量计的组分：环氧树脂100份、氧化锌粉20份、单硬脂酸甘油酯10份；磷酸三异丁酯10份；固化剂10份；固化剂为乙二胺、己二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺、二乙氨基丙胺中的一种或者多种混合物。

实施例1：金属罐体的制作

选料：用于制造压力容器的不锈钢材料及焊材均应符合相应的国家和行业标准。制造压力容器的不锈钢不得有分层，表面不允许有裂纹、结疤。经酸洗供应的不锈钢板表面不允许有氧化皮和过酸洗。

步骤(1)：将不锈钢材料切割成预设尺寸，并对不锈钢材料进行清洁处理，清除表面铁锈、杂物碎屑和灰尘，修复局部伤痕，将板材边缘毛刺打磨干净；将卷板机的卷圆辊上的焊渣毛刺凹凸点修磨光滑，然后使用卷板机将不锈钢材料卷圆，然后将接口处焊接成形；得到金属罐体的筒体。

不锈钢压力容器的制造应有独立、封闭的生产车间或专用固定生产场地，应与碳素钢制品严格隔离。为防止铁离子和其它杂质的污染，不锈钢压力容器生产场所保持清洁、干燥，严格控制灰尘。要求地面铺设橡胶或木质垫板。严禁与铁基类材料接触，不得有铁屑，焊条头之类易划伤钢板表面的东西存在。避免形成碳化铬和磕碰划伤。不锈钢设备装配和焊接所用的辊轮架，其辊轮必须包有橡胶或电胶木，不得使用钢辊轮。

不锈钢卷板所用卷板机，原则上应为专用，不能与卷过铁素体钢的卷板机混合使用，除非将卷过碳钢的卷板机辊子表面进行认真的清洗。卷圆前，上辊不能有焊渣、焊瘤，必须将辊子上的毛刺，焊接飞溅，凸凹点修磨光滑。避免卷制过程中压出麻点或划伤以及铁离子污染。卷好的筒节严禁随地滚动。

步骤(2)：将球面封头焊接在筒体两端，并在筒体上开设圆孔安装配套装置，配套装置包括卸料管道、人孔、加油管和检测管；在金属罐体的内壁上焊接弧形面板，然后设置十字撑杆。

实施例2：金属罐体焊缝的处理

步骤(3)将筒体焊缝两侧的焊渣飞溅物清理干净，表面使用清洗剂去除油污；机械抛光后使用酸洗膏酸洗，酸洗完毕后使用钝化膏钝化；钝化后使用高压清水将焊缝表面清洗干净，然后将水分吹干。

步骤(3)中酸洗膏的配方为每100g水中含有20％盐酸20ml、35％硝酸20g、膨润土150g。酸洗操作为：在室温下降酸洗膏均匀的涂覆在焊缝处形成3mm涂层，涂覆40min后使用高压清水冲洗干净，冲洗过程中使用钢丝刷轻刷表面至出现白色酸蚀的光洁表面；

步骤(3)中钝化膏的配方为每100g水中含有60％硝酸30ml、重铬酸钾5g、膨润土100g。钝化操作为：酸洗后将钝化膏涂覆在焊缝处形成3mm涂层，涂覆2h后形成钝化膜。

当不锈钢表面或焊缝需要打磨时，应采用含有橡胶氧化铝的砂轮打磨，打磨时间不应太长，避免造成回火色。严禁使用粗砂轮打磨，必要时应用砂带机磨抛，砂带磨粒在60～100号之间为宜。壳体封头及其主要受压元件的焊缝经外观检查合格后在进行无损检测。罐体封头及其主要受压元件的焊缝经外观检查合格后在进行无损检测。

实施例3：金属罐体的防腐处理

步骤(4)对金属罐体表面进行防腐处理，防腐处理过程包括：使用高压清水洗涤罐体表面，将金属罐体吹干后，将金属防腐涂料喷涂到金属罐体表面。

步骤(4)中的金属防腐涂料的配方为：水性环氧树脂50份；铝锌合金粉30份；聚酰胺树脂12份；石墨烯2份；水份30份。

金属防腐涂料的制备方法为：将水性环氧树脂、合金粉和石墨烯加入水份后在800rpm的转速下高速搅拌6min，然后加入聚酰胺树脂继续搅拌5min，得到金属防腐涂料。

步骤(5)对金属罐体内表面进行粗糙度处理，使得粗糙度达到Ra0.7，粗糙度的处理方法包括激光蚀刻和喷砂。

激光蚀刻工艺是利用激光器发射的高强度聚焦激光束在焦点处，使材料氧化因而对其进行加工，本发明利用高能脉冲激光束在金属表面刻蚀出细小凹槽来改变其粗糙度。

喷砂工艺是利用高速砂流的冲击作用清理和粗化基体表面的过程。采用压缩空气为动力，以形成高速喷射束将喷料；铜矿砂、石英砂、金刚砂、铁砂、海南砂高速喷射到需要处理的工件表面，使工件表面的外表面的外表或形状发生变化，由于磨料对工件表面的冲击和切削作用，使工件的表面获得一定的清洁度和不同的粗糙度，使工件表面的机械性能得到改善，因此提高了工件的抗疲劳性，增加了它和涂层之间的附着力，延长了涂膜的耐久性，也有利于涂料的流平和装饰。

实施例4：罐体保护层的制作

步骤(6)在金属罐体的粗糙表面涂覆界面粘结剂，将玻纤短切毡粘附在金属罐体内表面，粘结时先涂刷界面粘结剂，然后快速将玻纤短切毡粘附在金属罐体内表面，用按压辊进行按压，然后再次涂刷第二层界面粘结剂合玻纤短切毡，如此反复至预设厚度。每次玻纤短切毡按压后在20℃以上温度下固化28h，接触按压胶结形成玻纤内层。最后在玻纤内层表面上粘附浸润有粘合剂的玻纤纱，在金属罐体的最内层形成玻璃纤维保护层。

优选本发明的粘合剂为乙烯基树脂；金属罐内层形成的玻璃纤维保护层厚度为10mm。

本发明设计了一种新的界面粘结剂，该界面粘结剂包括以下按重量计的组分：环氧树脂100份、氧化锌粉20份、单硬脂酸甘油酯10份；磷酸三异丁酯10份；固化剂10份二乙烯三胺。

试验例1：粗糙度对界面粘结性能的影响

试验目的：验证金属罐体表面不同处理方法形成的粗糙度对金属和玻纤材料之间的粘结力的影响。

试验方法：

(1)取若干个不锈钢金属块，金属块的材质与本发明的金属罐体材质相同。每2个金属块分为一组，处理后的每组金属块的粗糙度相同。可以采用本发明的方法或者现有技术将金属块的表面进行粗糙度的处理，每组金属块的粗糙程度如下表1所示。

表1：金属块的粗糙度

试验组	粗糙度	试验组	粗糙度
				试验组1	0.01	试验组2	0.05
试验组3	0.1	试验组4	0.2
				试验组5	0.4	试验组6	0.6
试验组7	1.0	试验组8	2
				试验组7	4	试验组8	8
试验组9	12	试验组10	16

(2)分别在每组两个金属块的粗糙表面上涂覆界面粘结剂，采用本发明实施例4的方法，在每个金属块上形成10mm的保护层，然后将将两个金属块之间的保护层粘结为一体；然后利用压出法检测界面脱粘剪切力。

(3)压出法

将同组的两个金属块固定在检测台上，然后利用液压机作用于保护层上，且液压机不与金属块接触。液压机不断对保护层施加压力，检测保护层从金属块上脱落过程中液压机的最大压力值F，F值与作用面积的比值Pm即为本发明的界面脱粘剪切力。

(4)不同粗糙度的界面脱粘剪切力检测结果如图3所示。

从图3中可以看出，在一定范围内，当粗糙度逐渐升高时，界面脱粘剪切力越高，说明金属和玻璃钢材料之间的粘结力越强。当粗糙度升高即表明金属表面具有更多更大的孔隙、毛细管道或者类似裂纹的结构，这些结构能够增强界面粘结剂与金属材料的结合面积和结合强度。当粗糙度继续升高时，界面脱粘剪切力逐渐降低，这与粗糙面过大容易导致界面粘结剂分布不均匀，在粗糙面突出的部分位置的分布厚度降低，胶联的稳定性降低，容易脱落。

试验例2：界面粘结剂对粘结性能的影响

试验目的：验证不同界面粘结剂对金属和玻纤材料之间的粘结力的影响。

试验方法：

(1)取若干个不锈钢金属块，金属块的材质与本发明的金属罐体材质相同。每2个金属块分为一组，每组金属块的粗糙度均为Ra0.7。

(2)分别在两个金属块的粗糙表面上涂覆界面粘结剂，每组涂覆的界面粘结剂如表2所示。采用本发明实施例4的方法，在每个金属块上形成10mm的保护层，然后将将两个金属块之间的保护层使用粘合剂粘结为一体；然后利用压出法检测界面脱粘剪切力。

表2：不同试验组的界面粘结剂配方

(3)压出法

将同组的两个金属块固定在检测台上，然后利用液压机作用于保护层上，且液压机不与金属块接触。液压机不断对保护层施加压力，检测保护层从金属块上脱落过程中液压机的最大压力值F，F值与作用面积的比值Pm即为本发明的界面脱粘剪切力，单位MPa。

(4)不同界面粘结剂的界面脱粘剪切力检测结果如下表2所示。

表2：试验例2检测结果

试验组	界面脱粘剪切力	试验组	界面脱粘剪切力
				试验组11	21.3	试验组12	19.6
试验组13	18.4	试验组14	11.5
				试验组15	10.9	试验组16	13.6
试验组17	13.5	试验组18	12.5
				试验组19	12.3	试验组20	12.5

从表2中可以看出，在同样的粗糙度下，不同界面粘结剂对金属-玻璃钢材料的界面性能具有显著的影响。试验组11所使用的界面粘结剂可以使金属-玻璃钢界面具有最高的粘结力。试验组12和试验组13分别是在试验例11的基础上分别减少了单硬脂酸甘油酯和磷酸三异丁脂，其界面粘结力有一定范围的下降。试验组16和试验组17的试验结果相差较小，试验组18至试验组20的试验结果相差也较小，均不具备显著性差异，由此可以看出单硬脂酸甘油酯和磷酸三异丁酯与试验组16和试验组18的粘结剂配合时，并未体现出增强粘结力的效果。

单硬脂酸甘油酯是一种常见的乳化剂和表面活性剂，为了验证乳化剂或者表面活性剂是否对本发明的效果有影响，本次试验通过试验组14和试验组15进行了相关验证，从试验结果可以看出试验组14和15与试验组13的效果相差较大，说明单纯加入乳化剂或者表面活性剂不具备增强粘结力的效果。

由此可见，本发明试验12和试验13在增加部分组分后与试验11的组成相同，试验组11具有最高的粘结力，说明单硬脂酸甘油酯和磷酸三异丁酯具有显著的增效作用。

为了能够最佳的实施本发明，本发明在实施过程中需要注意以下技术细节：

(1)不锈钢板应符合GB24511-2009《承压设备用不锈钢钢板及钢带》、GB4237-1992《不锈钢热轧钢板》、GB/T3280-2007《不锈钢冷轧钢板和钢带》的规定。不锈钢材料上的标记应采用无氯无硫记号笔书写，不得打钢印，不得使用油漆等有污染的物料书写。

用于制造一、二类压力容器主要受压元件的不锈钢材料，其质量证明书中项目不全或实物标志不清时，须进行必要的检验或试验，判明其牌号符合相应的质量标准后方可使用。

用于制造三类压力容器主要受压元件的不锈钢材料，除按有关要求进行必要的化学成份、力学性能和弯曲性能复验外，对有抗晶间腐蚀要求的，应对材料的抗晶间腐蚀性能进行复验。

(2)无损检测必须在外观质量检查合格后进行；超声波或X射线检测，检测比例及合格级别按图纸及工艺要求，并应符合《固容规》和JB4730标准。

(3)多节筒体对接时筒节长度应不小于300㎜，对接处除锈去污。相邻筒节纵缝应错开，错开距离大于筒体厚度的3倍，且大于100㎜。不带衬环对接时，调整间隙后，点焊固定。

(4)金属罐体开孔时，按图样尺寸位置划接管中心十字线，经检验正确后方能切割。按图样规定制孔周边坡口，先切割，再修磨至要求坡口尺寸。清除筒体内氧化皮、铁屑等污物。

(5)用于不锈钢容器制造的设备、如剪板机、卷板机、刨边机、组对胎、焊胎等在使用前应将铁屑、灰尘擦干净，防止污染不锈钢制品。与不锈钢接触的表面应进行检查，将毛剌等打磨干净以防止不锈钢表面被划伤。

经热加工成型的不锈钢封头、弯管等零部件，凡是有抗晶间腐蚀要求的，均需采取固溶或稳定化处理措施，固溶或稳定化处理应有热处理工艺和热处理时间—温度曲线记录。

Claims (10)

1.一种防腐蚀油罐，其特征在于：包括金属罐体和罐体保护层；

所述金属罐体包括筒体和设置在筒体两端的球面封头；所述筒体由一金属板材弯曲成圆柱体形制成；所述球面封头焊接在筒体的两端，并在焊接处焊接有加强筋；

所述金属罐体的中部设置有卸料孔，卸料孔上安装有卸料管道和阀门；

所述罐体上端设置有人孔和加油管；人孔上设置有人孔法兰，并配置有密封板对人孔进行密封，加油管上设置有阀门；

所述罐体上设置有检测管，检测管的底部延伸至罐体底部，检测管内安装有监控传感器，监控传感器将检测的信号通过信号线发送至处理器；

所述金属罐体内配置有十字撑杆，十字撑杆与金属罐体通过弧形面板连接用于支撑维持金属罐体外形；罐体保护层粘附在金属罐体内壁。

2.如权利要求1所述的防腐蚀油罐，其特征在于：所述罐体的底部设置有支撑脚，罐体侧壁上设置有液位计。

3.如权利要求1所述的防腐蚀油罐，其特征在于：所述罐体上设置有吊装板和吊耳，检测管内安装的监控传感器包括温度传感器和渗漏传感器。

4.如权利要求1所述的防腐蚀油罐，其特征在于：所述筒体由多个筒节体构成，每两个筒节体焊接连接，并在焊接处设置有加强筋。

5.一种权利要求1至4中所述防腐蚀油罐的生产方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤(1)将不锈钢材料切割成预设尺寸，并对不锈钢材料进行清洁处理，清除表面铁锈、杂物碎屑和灰尘，修复局部伤痕，将板材边缘毛刺打磨干净；将卷板机的卷圆辊上的焊渣毛刺凹凸点修磨光滑，然后使用卷板机将不锈钢材料卷圆，然后将接口处焊接成形；得到金属罐体的筒体；

步骤(2)将球面封头焊接在筒体两端，并在筒体上开设圆孔安装配套装置，所述配套装置包括卸料管道、人孔、加油管和检测管；在金属罐体的内壁上焊接弧形面板，然后设置十字撑杆；

步骤(3)将筒体焊缝两侧的焊渣飞溅物清理干净，表面使用清洗剂去除油污；机械抛光后使用酸洗膏酸洗，酸洗完毕后使用钝化膏钝化；钝化后使用高压清水将焊缝表面清洗干净，然后将水分吹干；

步骤(4)对金属罐体表面进行防腐处理，防腐处理过程包括：使用高压清水洗涤罐体表面，将金属罐体吹干后，将金属防腐涂料喷涂到金属罐体表面；

步骤(5)对金属罐体内表面进行粗糙度处理，使得粗糙度达到Ra0.3～1.0；

步骤(6)在金属罐体的粗糙表面涂覆界面粘结剂，将玻纤短切毡粘附在金属罐体内表面，玻纤短切毡在20℃以上温度下固化24h以上，接触按压胶结形成玻纤内层；最后在玻纤内层表面上粘附浸润有粘合剂的玻纤纱，在金属罐体的最内层形成玻璃纤维保护层。

6.如权利要求5所述的生产方法，其特征在于：所述步骤(3)中酸洗膏的配方为每100g水中含有20％盐酸20ml、35％硝酸20g、膨润土150g；钝化膏的配方为每100g水中含有60％硝酸30ml、重铬酸钾5g、膨润土100g。

7.如权利要求5所述的生产方法，其特征在于：所述酸洗操作为：在室温下降酸洗膏均匀的涂覆在焊缝处形成2mm～5mm涂层，涂覆30min～60min后使用高压清水冲洗干净，冲洗过程中使用钢丝刷轻刷表面至出现白色酸蚀的光洁表面；

所述钝化操作为：酸洗后将钝化膏涂覆在焊缝处形成2mm～5mm涂层，涂覆1h～2h后形成钝化膜。

8.如权利要求5所述的生产方法，其特征在于：所述步骤(4)中的金属防腐涂料的配方为：水性环氧树脂40份～60份；铝锌合金粉30份～40份；聚酰胺树脂10份～20份；石墨烯1份～5份；水份20份～40份；

所述金属防腐涂料的制备方法为：将水性环氧树脂、合金粉和石墨烯加入水份后在600rpm～1200rpm的转速下高速搅拌5min～10min，然后加入聚酰胺树脂继续搅拌5min～10min，得到金属防腐涂料。

9.如权利要求5所述的生产方法，其特征在于：所述粗糙度的处理方法包括激光蚀刻和喷砂，所述粘合剂为乙烯基树脂；金属罐内层形成的玻璃纤维保护层厚度为5mm～20mm。

10.如权利要求5所述的生产方法，其特征在于：所述界面粘结剂包括以下按重量计的组分：环氧树脂100份、氧化锌粉20份、单硬脂酸甘油酯10份；磷酸三异丁酯10份；固化剂10份；所述固化剂为乙二胺、己二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺、二乙氨基丙胺中的一种或者多种混合物。

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