玻璃鋼與鋼復(fù)合埋地雙層油罐的設(shè)計及應(yīng)用

蘇軍旗

摘 要：國內(nèi)20世紀埋設(shè)單層油罐的使用壽命將近，逐步替代勢在必行。基于此，本文簡要介紹了雙層油罐發(fā)展的意義，并著重介紹了玻璃鋼與鋼復(fù)合埋地雙層油罐的設(shè)計和應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：玻璃鋼與鋼復(fù)合埋地雙層油罐;設(shè)計;應(yīng)用

中圖分類號：TE972;TQ327.1文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1003-5168（2018）28-0065-02

Abstract： In view of the fact that the service life of single-layer oil tanks buried in China in the last century is approaching， it is imperative to replace them step by step. The significance of the development of double-layer oil tanks was briefly introduced， and the design and application of the double-layer oil tanks buried with FRP and steel were emphatically introduced.

Keywords： glass reinforced plastic and steel composite buried double deck tank;design;application

1 雙層油罐的發(fā)展和應(yīng)用

由于深埋地下，環(huán)境潮濕，以及內(nèi)部油料侵蝕，以往的單層油罐壽命較短，易發(fā)生滲（泄）漏，從而引起環(huán)境污染，對大自然造成嚴重危害。為此，人們嘗試制作雙層油罐，希望可以延長油罐壽命，避免發(fā)生滲（泄）漏。

雙層油罐于20世紀60年代由德國首次制造，內(nèi)外層均由鋼板制成，所以被稱為SS型雙層油罐。此類罐需在外壁噴涂防腐漆并加陰極保護，以減輕環(huán)境對外罐的腐蝕。

在20世紀70年代，美國引進了德國的雙層油罐技術(shù)并進行改進。得益于復(fù)合材料的飛速發(fā)展和實踐中的不斷檢驗，玻璃鋼（FRP）材料在此領(lǐng)域里嶄露頭角。此種改進型雙層油罐內(nèi)罐由鋼制成，外層由FRP材料制成，因此被稱為SF型雙層油罐。SF雙層罐在應(yīng)對深埋環(huán)境的侵蝕方面有顯著優(yōu)勢，配合貫通間隙的測漏儀可實現(xiàn)24 h滲漏監(jiān)測，所以被廣泛應(yīng)用。

20世紀80年代，在改進生產(chǎn)SF型雙層油罐的同時，美國還生產(chǎn)了一種內(nèi)罐外層均有FRP材料的FF型雙層油罐。這種FF型雙層油罐有效解決了近年來生物燃油和替代燃料對金屬內(nèi)罐的腐蝕問題，成為未來的使用方向。

根據(jù)我國商務(wù)部統(tǒng)計，中國現(xiàn)有加油站數(shù)量已經(jīng)超過了95 000座，僅次于美國的162 000座。相關(guān)調(diào)查顯示，我國廣泛使用的油罐平均壽命為8年。而加油站中的油罐有很大一部分是在20世紀90年代埋設(shè)的，這一部分超期服役的油罐很易發(fā)生滲漏問題。一旦滲漏，它將會不可逆地污染土壤和地下水。在環(huán)境保護法不斷完善的今天，雙層油罐的應(yīng)用更加順應(yīng)要求。相對于價格昂貴且生產(chǎn)技術(shù)并不是十分成熟的FF型雙層油罐，在我國價格適中且技術(shù)成熟的SF型雙層油罐更具有競爭力和廣闊的市場。

2 SF型雙層油罐的設(shè)計

2.1 設(shè)計依據(jù)

為了解決我國目前可能面臨的因油罐腐蝕問題帶來的油品滲漏而引發(fā)的污染問題，2013年住建部和國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局聯(lián)合發(fā)布了《汽車加油加氣站設(shè)計與施工規(guī)范》（GB 50156—2012），在規(guī)范中明確規(guī)定了油罐的直徑范圍和鋼板使用厚度，供設(shè)計參考。

2.2 總體設(shè)計

雙層油罐在國內(nèi)的客戶主要集中在中石化、中石油和中海油三大巨頭，在具體的設(shè)計過程，不得不參考相關(guān)公司的技術(shù)要求，以便于產(chǎn)品在市場上有更好的競爭力，在此參考的是《中國石化SF埋地雙層油罐技術(shù)要求》（2017修訂版）。

①雙層油罐技術(shù)參數(shù)。工作壓力：內(nèi)筒，2.0～3.0kPa;外筒，常壓。試驗壓力：內(nèi)筒，100kPa;外筒，35kPa。工作溫度：-40～60℃。充裝系數(shù)：0.9。儲存介質(zhì)：汽油、柴油、甲醇汽油、乙醇汽油、潤滑油。

②雙層油罐結(jié)構(gòu)設(shè)計。內(nèi)罐筒體公稱厚度5～7mm，筒體制作應(yīng)采用厚度上偏差鋼板。鋼板材料可選用符合《碳素結(jié)構(gòu)鋼和低合金結(jié)構(gòu)鋼熱軋》（GB 3274—2007）規(guī)定的Q235B鋼板，或是符合《鍋爐和壓力容器用鋼板》（GB 713—2014）規(guī)定的Q245R和Q345R鋼板。筒體內(nèi)部使用角鋼進行三角形布置，起到加強筋支撐作用，保證設(shè)備的穩(wěn)定性。內(nèi)罐封頭宜采用標(biāo)準橢圓封頭，封頭的最小厚度應(yīng)大于筒體的最小厚度，制作封頭的鋼板焊縫數(shù)量應(yīng)不大于1。油罐公稱直徑宜控制在2 800mm以內(nèi)，設(shè)備總長度應(yīng)控制在8倍公稱直徑以內(nèi)。內(nèi)罐外表面應(yīng)進行噴砂除銹，達到Sa2.5級標(biāo)準。頂部不含貫通間隙的部分應(yīng)刷鋼-玻璃鋼黏接劑，以增強內(nèi)罐和外罐的黏合強度，且應(yīng)大于外罐玻璃鋼的拉伸強度;內(nèi)罐底部含有雙層結(jié)構(gòu)的部分應(yīng)涂刷防銹漆，干膜厚度不少于30μm[1]。

外罐應(yīng)采用無捻玻璃纖維粗紗或玻璃織物以噴射法或纏繞法形成不小于4mm的玻璃鋼（FRP）結(jié)構(gòu)層，且殼體外側(cè)應(yīng)設(shè)厚度為0.2～0.5mm樹脂含量不低于90%的富樹脂層。封頭中心手糊區(qū)域比例厚度應(yīng)大于4mm，富樹脂層厚度也應(yīng)為0.2～0.5mm。外罐結(jié)構(gòu)為了抵抗土壤侵蝕，因此必須具有極強的強度。

外罐需完整包裹內(nèi)罐，而且兩者之間應(yīng)形成連續(xù)的貫通間隙，其覆蓋范圍不應(yīng)低于內(nèi)罐最高液位，且橫截面包角不小于280°。貫通間隙的大小由使用的滲漏檢測方法決定，并兼顧能夠進行外罐殼體的耐壓試驗。

雙層油罐上應(yīng)設(shè)置兩個DN600的插入式或嵌入式人孔及相應(yīng)的人孔操作井座。人孔筒節(jié)材料與內(nèi)罐材料相同，人孔操作井筒體材質(zhì)宜采用與外罐筒體形相同的材料。人孔處應(yīng)設(shè)置與內(nèi)罐殼體內(nèi)壁及防沖擊板相連的接地扁鋼并接入加油站接地網(wǎng)。在人孔蓋上應(yīng)設(shè)置油罐進油接合管、出油接合管、通氣接合管、潛油泵安裝口、量油孔、液位儀安裝立管等接合管，并且潛油泵和液位儀應(yīng)分別設(shè)在不同人孔蓋上。通氣接合管公稱直徑應(yīng)≥50mm，管口出應(yīng)設(shè)置阻火器[2]。

3 結(jié)語

本文主要介紹了SF型雙層油罐的應(yīng)用及設(shè)計。目前，雙層油罐進入中國市場的時間不長，得益于政策的支持，具有廣闊的市場前景。面對這巨大的市場，其相應(yīng)的國家標(biāo)準和行業(yè)標(biāo)準卻是空白，目前設(shè)計制造的依據(jù)只有《汽車加油加氣站設(shè)計與施工規(guī)范》（GB 50156—2012）（2014版）和相關(guān)企業(yè)的技術(shù)要求。因此，建議國家相關(guān)部門應(yīng)當(dāng)加速出臺相關(guān)標(biāo)準，規(guī)范企業(yè)的生產(chǎn)行為和產(chǎn)品質(zhì)量，使雙層油罐安全環(huán)保的理念落到實處。

參考文獻：

[1]中國石化工程建設(shè)公司.汽車加油加氣站設(shè)計與施工規(guī)范：GB 50156—2012[S].北京：中國計劃出版社，2012.

[2]中國石油化工股份有限公司青島安全工程研究院.中國石化SF埋地雙層油罐技術(shù)要求[S/OL].（2017-04-16）[2018-09-01].https：//wenku.baidu.com/view/c23e046003768e9951e79b89680203d8ce2f6a17.html.