CN220029263U - 用于储罐壁面的修复装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种用于储罐壁面的修复装置，包括用于嵌入到储罐壁面内的第一修复层，设置在所述第一修复层远离所述储罐壁面的一侧的第二修复层，以及设置在所述第一修复层与所述第二修复层之间的第三修复层，其中，所述第三修复层与所述储罐壁面形成密封式连接。本实用新型能够对储罐壁面腐蚀缺陷处进行不动火修复，因而能够有效地消除了常规电焊修补工艺可能引发的不安全因素。
Description
技术领域
本实用新型涉及油气田储罐腐蚀缺陷修复领域，具体地涉及一种用于储罐壁面的修复装置。
背景技术
在石油开采应用过程中，储罐是原油污水处理不可或缺的装置。由于油气田污水成分复杂，并且通常会携带有溶解氧、氯离子、碳酸根等强腐蚀性介质，从而腐蚀储罐。因此，对于储罐来说能够具有稳定结构是非常重要的。此外，由于油田采出液携带的泥沙沉淀在罐底，因而储罐不同位置发生腐蚀均会给储罐的整体结构的稳定带来了不确定因素，并且随着服役时间的延长，储罐甚至会发生罐体的腐蚀穿孔，其不但引发油气处理站场的连锁反应，还严重干扰油气田的正常生产运行。
目前，传统的储罐内腐蚀补强工作通常是先对储罐进行清罐、蒸罐和喷砂除锈，然后经空气置换检测合格后对严重腐蚀位点焊接金属钢板补强，这类属于一级动火的传统修复工艺，该工艺的周期长、时效低、风险高，并且在焊接时局部应力极易导致罐体结构发生形变，从而会严重影响储罐的储存能力。
CN201310729841.1公开了一种油品储罐的维修技术，第一步对罐体腐蚀的地方要进行除锈加固，形成加固层；第二步打腻子，抹平；第三步抹胶，用碳纤维专用胶抹层；第四步粘贴碳纤维布，根据需要确定粘贴层数；第五步在碳纤维布上打腻子；第六步喷涂面胶，形成面胶层。该方法能够实现不动火修复。CN107138914A等文献也披露了类似的技术。
但是，通过上述方法修复后的罐体的修补处存在修复体强度不高，无法承载较大的压力载荷的突出问题，并且上述方法也均无适用于对大型储罐的修复工作。
因此，在本领域希望提供一种用于储罐壁面的修复装置以解决上述技术问题。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提出一种用于储罐壁面的修复装置，其能够对储罐壁面腐蚀缺陷处进行不动火修复，因而能够有效地消除了常规电焊修补工艺可能引发的不安全因素，此外，本实用新型能够适应于对大型原油储罐的快速修复工作。
根据本实用新型，提供了一种用于储罐壁面的修复装置，包括用于嵌入到储罐壁面内的第一修复层，
设置在所述第一修复层远离所述储罐壁面的一侧的第二修复层，以及
设置在所述第一修复层与所述第二修复层之间的第三修复层，
其中，所述第三修复层与所述储罐壁面形成密封式连接。
在一个实施例中，所述第一修复层由金属基增强环氧树脂粘接材料制成。
在一个实施例中，所述储罐壁面包括储罐底板壁面和储罐侧壁面。
在一个实施例中，所述第三修复层包括用于所述储罐底板壁面的金属补强层。
在一个实施例中，所述金属补强层的材质与所述储罐底板壁面的材质相匹配。
在一个实施例中，所述金属补强层构造成板状形式，并且所述金属补强层的厚度不小于储罐底板的厚度。
在一个实施例中，所述第三修复层包括用于所述储罐侧壁面的非金属补强层。
在一个实施例中，所述非金属补强层由热固性树脂复合材料制成，所述热固性树脂复合材料包括玻璃钢复合材料、碳纤维材料和芳纶纤维材料中的一种。
在一个实施例中，所述储罐侧壁面构造为弧形面，所述非金属补强层构造成具有能够与所述弧形面形成密封式连接的形状。
在一个实施例中，第二修复层采用光固化材料层，所述光固化材料层能够在光照作用下固化以对第三修复层形成保护。
与现有技术相比，本实用新型的优点在于：
其一、本实用新型实现了对储罐壁面腐蚀缺陷处进行不动火修复，也就是说，本实用新型在修复过程中未采用任何燃烧的方式。因而能够有效地消除了常规电焊修补工艺可能引发的不安全因素。
其二、本实用新型是由第一修复层、第二修复层和第三修复层组成的修复体，该修复体具有修复时间短、修复过程中固化速度快，从而能够促使罐体更快的复产复工，进而有效地提高了工作效率。值得注意的是，本实用新型的修复时间较常规电焊修补工艺缩短了至少1/2。
其三、本实用新型中的修复体适应性好，其中，修复树脂热变形温度为100℃-150℃，光固化材料适用温度为-50℃-150℃，能够更好的适用于原油/油田污水储罐长期服役环境。
其四、本实用新型中的修复体结构强度高，并且可以选用金属补强层或非金属补强层两种方式，以实现对储罐不同位置(例如储罐底板壁面或储罐侧壁面)的修复，并且确保修复后的罐体能够具有良好的承载压力载荷的能力。
其五、本实用新型的经济性好，由于修复体结构的整体成本低，从而能够对具有复杂形状的罐体起到良好的经济效益。
附图说明
下面将结合附图来对本实用新型进行详细地描述，在图中：
图1示意性显示了根据本实用新型的用于储罐壁面的修复装置的第一实施例的截面剖视图；
图2示意性显示了根据本实用新型的用于储罐壁面的修复装置的第二实施例的示意图。
在附图中，相同的部件使用相同的附图标记。附图并未按照实际的比例绘制。
具体实施方式
为了使本实用新型的技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图对本实用新型的示例性实施例进行进一步详细的说明。显然，所描述的实施例仅是本实用新型的一部分实施例，而不是所有实施例的穷举。并且在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以互相结合。
下面将结合附图对本实用新型做进一步说明。
图1示意性显示了根据本实用新型的用于储罐壁面的修复装置的第一实施例的截面剖视图。如图1所示，根据本实用新型的用于储罐壁面的修复装置，其包括第一修复层101。其中，第一修复层101能够嵌入到储罐壁面内，从而能够对储罐壁面进行充分地填充作用。优选地，储罐壁面为油气田储罐的壁面。
优选地，第一修复层101由金属基增强环氧树脂粘接材料制成。
上述表格中的内容为金属基增强环氧树脂粘接材料性能指标。
容易理解，金属基增强环氧树脂粘接材料是本领域技术人员所熟知的，因此不在进行赘述。
根据本实用新型，用于储罐壁面的修复装置还包括第二修复层102。第二修复层102设置在第一修复层101远离储罐壁面的一侧，从而能够对第三修复层103(在下文中介绍)进行全方位保护，以在后续的拆除过程中确保对第三修复层103的安全。
根据本实用新型的一个具体地实施例，第二修复层102中的光固化材料层(未示出)能够在紫外灯照射下固化，从而能够完全地覆盖在第三修复层103外，进而能够对第三修复层103(在下文中介绍)进行全方位保护，以在后续的拆除过程中确保第三修复层103的安全。
在一个具体地实施例中，光固化材料层通常选用紫外光固化，其光固化速度≤20min、拉伸剪切强度≥18MPa、剥离强度σ180°(F/B)>3N/mm、使用温度-50℃-150℃。
根据本实用新型，用于储罐壁面的修复装置还包括第三修复层103。第三修复层103设置在第一修复层101和第二修复层102之间。
优选地，第三修复层103能够对填充到储罐壁面内的第一修复层101进行有效地封闭。此外，由于第三储层103与第一修复层101固定连接，从而使得第三储层103能够紧紧地贴合在储罐壁面上，从而实现对储罐的密封作用。另外，通过第三储层103与第二修复层102的结合，从而能够确保储罐壁面具有良好的密封性。
在一个具体地实施例中，第三储层103能够与储罐壁面形成密封式连接，从而有效地提高了储罐壁面的承受压力载荷的能力。此外，由第一修复层101第二修复层102、和第三修复层103所组成的修复体结构简单且便于安装，从而能够更容易地适用于对大型储罐的修复工作。
图2示意性显示了根据本实用新型的用于储罐壁面的修复装置的第二实施例的示意图。
在一个具体地实施例中，如图1和2所示，储罐壁面包括储罐底板壁面401和储罐侧壁面51。由此可知，通过由第一修复层101第二修复层102、和第三修复层103组成的修复体结构能够分别对储罐底板壁面401和储罐侧壁面51进行适应性地修复，从而能够使得罐体的修补处在修复后能够具有与储罐匹配的强度，以提高储罐的储存能力，进而提高了储罐承载较大压力载荷的能力，进一步地提高储罐的安全性。
下面介绍本实用新型的第一实施例，其主要是针对储罐底板壁面401的修复工作。
根据本实用新型，如图1所示，第三修复层103包括用于储罐底板壁面401的金属补强层311。优选地，金属补强层311为Q245R钢板。
容易理解，在本实用新型中的金属补强层311需优先选用与储罐底板壁面401的材质相匹配的钢板。这样，在对储罐底板壁面401进行修复工作时，能够使得罐体的修补处在修复后能够具有与储罐匹配的强度，进而提高了储罐承载较大压力载荷的能力，进一步地提高储罐的安全性。
在一个具体地实施例中，金属补强层311构造成板状形式。优选地，由于储罐底板壁面401通常为如图1中所示平面形式，因此，金属补强层311采用板状形式能够与储罐底板壁面401进行更全面且更充分地贴合，从而确保修复后的罐体能够具有良好的承载压力载荷的能力。
在一个具地实施例中，金属补强层311的厚度不小于储罐底板41的厚度。通过这种方式，使得罐体的修补处在修复后能够具有至少与储罐匹配的强度，从而能够有效地杜绝罐体修补处因无法承载较大的压力载荷而出现突出的问题。
下面介绍本实用新型的第二实施例，其主要是针对储罐侧壁面51的修复工作。
根据本实用新型，如图2所示，第三修复层103包括用于储罐侧壁面53的非金属补强层312。优选地，非金属补强层312由热固性树脂复合材料制成。
优选地，热固性树脂复合材料需根据修复平面预制而成，其中，热固性树脂复合材料包括玻璃钢复合材料、碳纤维材料、芳纶纤维等高强度纤维织物热塑性树脂预浸材料中的至少一种。上述材料均属于本领域技术人员所熟知的。
容易理解，由于储罐侧壁面53承受压力载荷的要求相比于储罐底板壁面401承受压力载荷的要求来说更低，因此，非金属补强层312采用热固性树脂复合材料即可满足承压要求。此外，由于热固性树脂复合材料具有轻质高强特征，因此，使得修复装置能够承受较高的压力载荷。
在一个具体地实施例中，储罐侧壁面51通常为如图2中所示弧形面。而非金属补强层312具有能够与弧形面形成密封式连接的形状，从而确保非金属补强层312能够牢固地安装在储罐侧壁面53上。
此外，由于非金属补强层312是由玻璃钢复合材料制成，因此，非金属补强层312具有一定的柔软性，从而能够更容易地进行自定义地角度的弯折，以与储罐侧壁面51的弧形面形成密封式的连接，进而确保修复后的罐体能够具有良好的承载压力载荷的能力。
容易理解，针对第一实施例和第二实施例来说，第一修复层101和第二修复层102均为相同的内容，因此不在赘述。
下面具体地介绍利用本实用新型的用于储罐壁面的修复装置100来对储罐壁面进行修复的工作过程(以储罐底板壁面401为例来介绍)。
首先，需要将储罐底板壁面401的腐蚀部位进行手工除锈(除锈等级Sa2.5)，直至表面没有可见的油脂、氧化皮、污物、油漆涂层和杂质，残留物痕迹仅显示条纹状的轻微色斑或点状。
然后，通过混配得到第一修复层101，并将混配后的第一修复层101填充到储罐底板壁面401的腐蚀处，以将腐蚀处完全添补、抹平、固化后方可开展下道工序。
容易理解，环氧树脂具有较高的热变形温度和抗压强度，通常热变形温度不小于85℃，抗压强度不小于10MPa。
之后，将金属补强层311与第一修复层101粘结，并促使金属补强层311完全封闭储罐底板壁面401的腐蚀处，在固化后金属补强层311与储罐底板壁面401形成一体化结构。
容易理解，金属补强层311的厚度通常与待修补储罐底板41的厚度相同，但是能够根据储罐内最高液位时储罐底板41的承压计算。
最后，将第二修复层102覆盖在金属补强层311外，并且第二修复层102中的光敏预浸料在紫外灯照射下固化，从而能够完全地覆盖在金属补强层311外，进而能够对金属补强层311进行全方位保护，以在后续的拆除过程中确保金属补强层311的安全。
容易理解，光固化材料通常选用紫外光固化，光固化速度≤20min、拉伸剪切强度≥18MPa、剥离强度σ180°(F/B)>3N/mm、使用温度-50℃-150℃。
相比于现有技术来说，本实用新型具有如下的优点：
其一、本实用新型实现了对储罐壁面腐蚀缺陷处进行不动火修复，也就是说，本实用新型在修复过程中未采用任何燃烧的方式。因而能够有效地消除了常规电焊修补工艺可能引发的不安全因素。
其二、本实用新型是由第一修复层101、第二修复层102和第三修复层103组成的修复体，该修复体具有修复时间短、修复过程中固化速度快，从而能够促使罐体更快的复产复工，进而有效地提高了工作效率。值得注意的是，本实用新型的修复时间较常规电焊修补工艺缩短了至少1/2。
其三、本实用新型中的修复体适应性好，其中，修复树脂热变形温度为100℃-150℃，光固化材料适用温度为-50℃-150℃，能够更好的适用于原油/油田污水储罐长期服役环境。
其四、本实用新型中的修复体结构强度高，并且可以选用金属补强层311或非金属补强层312两种方式，以实现对储罐不同位置(例如储罐底板壁面401或储罐侧壁面51)的修复，并且确保修复后的罐体能够具有良好的承载压力载荷的能力。
其五、本实用新型的经济性好，由于修复体结构的整体成本低，从而能够对具有复杂形状的罐体起到良好的经济效益。
以上仅为本实用新型的优选实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此。本领域的技术人员在本实用新型的公开范围内，可容易地进行改变或变化，而这种改变或变化都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以权利要求书的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种用于储罐壁面的修复装置，其特征在于，包括：
用于嵌入到储罐壁面内的第一修复层(101)，
设置在所述第一修复层(101)远离所述储罐壁面的一侧的第二修复层(102)，以及
设置在所述第一修复层(101)与所述第二修复层(102)之间的第三修复层(103)，
其中，所述第三修复层(103)与所述储罐壁面形成密封式连接。
2.根据权利要求1所述的用于储罐壁面的修复装置，其特征在于，所述第一修复层(101)由金属基增强环氧树脂粘接材料制成。
3.根据权利要求2所述的用于储罐壁面的修复装置，其特征在于，所述储罐壁面包括储罐底板壁面(401)和储罐侧壁面(51)。
4.根据权利要求3所述的用于储罐壁面的修复装置，其特征在于，所述第三修复层(103)包括用于所述储罐底板壁面(401)的金属补强层(311)。
5.根据权利要求4所述的用于储罐壁面的修复装置，其特征在于，所述金属补强层(311)的材质与所述储罐底板壁面(401)的材质相匹配。
6.根据权利要求5所述的用于储罐壁面的修复装置，其特征在于，所述金属补强层(311)构造成板状形式，并且所述金属补强层(311)的厚度不小于储罐底板(41)的厚度。
7.根据权利要求3所述的用于储罐壁面的修复装置，其特征在于，所述第三修复层(103)包括用于所述储罐侧壁面(51)的非金属补强层(312)。
8.根据权利要求7所述的用于储罐壁面的修复装置，其特征在于，所述非金属补强层(312)由热固性树脂复合材料制成，所述热固性树脂复合材料包括玻璃钢复合材料、碳纤维材料和芳纶纤维材料中的一种。
9.根据权利要求8所述的用于储罐壁面的修复装置，其特征在于，所述储罐侧壁面(51)构造为弧形面，所述非金属补强层(312)构造成具有能够与所述弧形面形成密封式连接的形状。
10.根据权利要求1到9中任一项所述的用于储罐壁面的修复装置，其特征在于，第二修复层(102)采用光固化材料层，所述光固化材料层能够在光照作用下固化以对第三修复层(103)形成保护。
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2023
- 2023-04-13 CN CN202320819079.5U patent/CN220029263U/zh active Active
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|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
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