壁以及制造此类壁的方法与流程

1.本发明涉及例如罐体的壁结构，尤其涉及其监控。壁结构可包括一层或两层表皮。在提供两层表皮的情况下，内表皮和外表皮可由间隙空间隔开。


背景技术：

2.诸如罐体之类的结构通常用于储存流体。如果储液罐泄漏，则可能会对环境造成损害。显然，罐体泄漏造成的损害性质和程度将会取决于罐体中的流体的性质和泄漏的量。如果罐体位于地面之上，则可通过目视检查来监控壁区域，但是当罐体为空时，则必须检查地板。在一些国家，法律要求储罐所有者根据eemur 159以及api 652和653标准对其货物存储进行风险管理。监控地上罐体的完整性的能力将会节省劳动力并且对难以检查的罐体的这些部分进行监控，从而减少支出，同时完全控制污染管理。在许多情况下，流体储罐位于地下。地下燃料储罐在加油站用于储存石油产品。地下储罐中的石油产品发生的泄漏可能在几个月的时间内都无法察觉，在此期间，水道可能会受到污染，并且土壤可能会受到污染。此外，地下存在高度易燃的燃料，可能会危及附近的人和建筑物。
3.地下燃料储罐历来是由单层软钢制成。当石油燃料含有铅时，此类罐体不存在腐蚀问题，因为铅起到腐蚀抑制剂的作用。然而，在大多数国家中，石油燃料不再含有铅。无铅石油燃料会腐蚀钢铁，此类罐体曾多次发生燃料泄漏到地下并造成破坏性影响的事件。如果使用生物燃料，硫酸盐还原菌也会导致储罐腐蚀。因此，有一项举措是对地下燃料储罐铺设衬里，该衬里不易受到预定储存在该储罐中的燃料的腐蚀。
4.如果双层表皮罐体的外罐体壁和内衬之间存在气隙，则可通过各种泄漏监控设备对罐体泄漏进行监控。一种此类泄漏监控设备监控气隙中的真空。压力变化表明内衬或外壳体的完整性失效。
5.更换地下罐体或地上罐体是一个耗时且昂贵的过程，因为在加油站的情况下，物理移除地面罐体的成本本身就很高，但更重要的是，当更换罐体时，加油站必须关闭，导致关闭期间的收入损失，并且可能因客户在关闭期间前往其他加油站而造成长期业务损失。当考虑整修地上罐体的成本时，在整修期间无法使用罐体，并且取决于存储在任何相邻罐体中的流体的性质，可能需要清空这些罐体并且使它们在整修期间保持清空。
6.对现有的地下罐体和/或地上罐体重新铺设衬里至少可以带来三种有益效果。首先，通常对衬里进行甄选，从而不会被燃料腐蚀。其次，如果存在间隙空间，则可该空间进行监控以确定罐体中的燃料是否发生任何泄漏，第三，相比于更换罐体，可更快速地完成为罐铺设衬里。
7.在gb2444486中描述了一种用于为罐体铺设衬里从而能够监控间隙空间的装备和方法。该装备使用双面均施涂有粘合剂的片材将其自身和衬里的其他组件附接到罐体的壁。人们已发现本发明中描述的装备和方法在地下燃料储罐和地上燃料储罐两者的衬里中特别有效。
8.人们还认识到，地上罐体，特别是其底壁，易受腐蚀，尤其是外部腐蚀。地上罐体可
包括由底板和环形圈形成的底壁。各项标准可能要求实施特定的检查制度来监控罐体的一部分，例如环形圈厚度和/或底板厚度。
9.超声波无损测试用于评估空罐体和使用中的罐体两者的罐体壁的状况。然而，当罐体在使用中时，通过超声波测试仅能获得有限的数据。例如，当罐体部分为空(度量为罐体高于液位)时，可不时地测量壁厚。如果壁厚下降，这可解释为表明罐体正在出现腐蚀。可假设底壁也正在出现腐蚀。然后，可采取行动清空罐体并且直接检查底壁。
10.真空监控系统能够指示双层表皮罐体的壁失效。可能期望监控结构的壁的状况，以便可在壁实际失效之前检测到壁的腐蚀情况。
11.虽然双层表皮结构正在被更广泛地采用，但是许多单层表皮结构，诸如仍继续使用的罐体和管道，并且继续部署新的单层表皮罐。
12.因此，希望提供一种用于监控单层表皮结构的完整性的监控系统。


技术实现要素：

13.根据本发明的第一方面，提供了一种壁，在该壁上具有流体不可渗透涂层并且该壁还包括监控排布结构，该监控排布结构用于监控该壁的状况并且安装在该壁的表面上。
14.涂层的标称厚度可以为至少500微米或至少1270微米。涂层可以是任何能够满足所储存的货物的阻力以保护罐钢的涂层，诸如环氧树脂涂层和/或不含溶剂的涂层。
15.监控排布结构可包括至少一个外壳，该外壳附接到壁并且延伸到其与流体不可渗透涂层相同的一侧，该外壳具有可移除的封闭构件，该封闭构件在关闭时是流体密封的，该外壳提供进入结构壁的未涂有流体不可渗透涂层的部分的通道。
16.该至少一个外壳可包括用于附接到结构壁的板以及附接到板的腔室，封闭构件位于腔室中的开口中。
17.在板中可具有开口，通过该开口可进入结构壁，并且其中，腔室具有对应的开口，当腔室安装在板上时，这两个开口对齐。
18.壁还可包括监控装置，该监控装置被配置用于监控结构壁的状况。
19.监控装置还可包括至少一个传感器。
20.该至少一个传感器可通过有线连接或无线连接连接到外部数据接收。
21.该至少一个传感器可位于壁和流体不可渗透涂层之间。
22.有利地，监控装置安装在外壳中或保护构件内。
23.根据本发明的第二方面，提供了一种如任一项前述权利要求要求保护的制造壁的方法，该方法包括以下步骤：
24.i、清洁壁的内表面；
25.ii、将监控排布结构安装在壁的内表面上；并且其中，壁的内表面和监控排布结构的至少一部分上施涂有流体不可渗透涂层。
26.该方法可包括将多个引导排布结构安装在壁的内表面上的步骤。
27.根据本发明的第三方面，提供了一种包括至少一个壁的结构，其中该结构的至少一个壁是根据本发明的第一方面的壁。
28.该结构可以是以下之一：罐体、管道、涡轮支撑结构、水上平台结构或其一部分、建筑物支撑结构和桥梁支撑结构。
29.有利地，该结构的壁中的至少一个壁设置有多个监控排布结构。
30.尽管已针对其壁施涂有流体不可渗透涂层的单层表皮结构对本发明进行了说明，但是通过间隙空间与涂层壁分开的第二表皮可排布在壁的一侧。
附图说明
31.在示出了本发明的优选实施例并且作为示例的附图中：
32.图1是地上罐体的示意图；
33.图2a是检查组件的平面图，该检查组件包括用于附接到罐体壁的板以及与其连接的检查端口盒；
34.图2b是图11a中示出的组装部件的分解图；
35.图3示出罐体底壁，该罐体底壁设有多个图11a和图11b所示类型的配备有远程监控的检查组件；
36.图4是图11a和图11b所示的配备有仪器的检查盒的示意图；
37.图5示出设有另一种类型的监控排布结构的罐体底壁；以及
38.图6是图5所示的安装排布结构的示意性剖视图。
具体实施方式
39.现在参考图1，其示出了地上罐体1，该地上罐体包括侧壁2、底壁3和顶壁4。底壁3和侧壁2设有传感器50(下文参考图5和图6更详细地说明)。图示示例中的罐体的壁是单层表皮的，即只有一个壁，而不是由间隙空间隔开的两个壁。这些壁可由诸如钢之类的金属形成并且可施涂有耐腐蚀材料。耐腐蚀涂层的厚度将取决于在施用耐腐蚀涂层之前的壁的状况。例如，在罐体是新的并且壁的金属基本上没有发生腐蚀的情况下，可使用相对薄的涂层，而在罐体在壁发生严重腐蚀之后进行整修的情况下，需要相对更厚的涂层，如下文将更详细地描述。罐体1的底壁3设有用于排空罐体1的集水槽5。
40.通过清洁(通常通过喷丸处理)，然后将一层不含溶剂(或溶剂化)树脂施用到介于500微米至1500微米之间的厚度，制备壁1的表面。在表面腐蚀严重的地方，清洁之后，表面可能会出现蚀坑。在存在此类表面蚀坑的情况下，不含溶剂的树脂涂层的标称厚度通常为1270微米以上，优选地介于1270微米至1500微米的范围内。在蚀坑很少或不存在蚀坑的情况下，不含溶剂的树脂涂层施用到标称厚度为500微米至1000微米。标称厚度是指在多个点(例如100个)处测量的涂层厚度的平均值。不含溶剂的树脂通常使用本领域广泛可用且已知的设备通过喷涂来施用。在图示的示例中，不含溶剂的树脂是双组分多环胺环氧树脂并且包括玻璃薄片和纤维增强物。多环胺环氧树脂是一种酚醛环氧树脂。具有这些特性的不含溶剂的树脂是可从akzo nobel购得的enviroline(注册商标)376f-60(spl)。
41.可使不含溶剂的树脂涂层固化24小时。由固化的树脂提供的表面本身不渗透水、燃料、油等流体。如果将不含溶剂的涂层施用到足够的厚度，即大于1270微米，则固化的不含溶剂的环氧树脂涂层可桥接直径大至50毫米的壁1的金属中的孔。
42.如果清洁之后，壁中的蚀坑太深而无法通过喷涂不含溶剂的环氧树脂充分覆盖，则可使用与不含溶剂的环氧树脂相容的双组分环氧树脂填料填充任何此类蚀坑。一旦填充蚀坑之后，就可将不含溶剂的环氧树脂涂层施用到清洁过后的金属表面上以及在其上施用
的任何填料。合适的填料包括购自hempel a/s的hempel profiller 35370以及购自akzo nobel的awlfair lw d8200/d7200。
43.地上结构(尤其是罐体)容易受到外部腐蚀，特别是在其通常无法触及的底壁中。图2a示出检查组件30，该检查组件包括用于附接到罐体壁的板31和检查端口盒32。板31包括孔31a。检查端口盒32还包括孔32a，当检查端口盒32安装在板31上时，该孔与孔31a对齐。检查端口盒32焊接在板31上。检查端口盒32设有可从盒32移除的盖体33。在盖体33和盒32之间设有未示出的密封件。
44.图2a和图2b所示的检查组件30相对小，端口板为约115毫米
×
115毫米，其中，检查端口盒32为约76毫米
×
76毫米。示例中的孔31a、孔32a的直径为约50毫米。检查组件的部件的尺寸仅作为示例给出。
45.图3示出地上罐体的底壁3的内表面，即底壁3。在图示的示例中，六个检查组件30在间隔开的位置处附接到底壁3。面向罐体1的板31的表面、检查盒32的壁和盖体33施涂有与罐体1的壁2至壁4的内表面相同或相似的涂层。
46.现在参考图3和图4，检查盒32设有传感器端口34a，其中，每个传感器端口配备有用于监控底壁3的状况的传感器34b。传感器端口34a位于检查端口盒32中的孔32a中。每个传感器端口34a包括诸如软钢之类的金属块，其中，传感器34b安装在该金属块中。传感器34b可以是超声波传感器。可由导线35或通过无线通信将来自传感器的信号传送到外部数据接收系统。在图3和图4所示的有线排布结构中，检查盒32设有端口36，导线35穿过该端口36。当导线已经穿过端口时，将端口36密封以防止流体进入。优选地，将导线35封装并因此与罐体的内容物分开。在图示的示例中，提供了线槽42。线槽可位于覆盖底壁3的流体不可渗透涂层的顶部。线槽可通过合适的粘合剂附接到底壁3的流体不可渗透涂层。然后，可使用与施用到壁3的衬里表面的相同或相似的流体不可渗透涂层来施涂线槽。导线35经由管道贯穿装备离开罐体，这使得能够接近导线35，同时防止流体从罐体流出。
47.图2至图4中所示的检查盒32实现了对底壁3进行手动检查。通过排空罐体的内容物(例如经由集水槽5)，进入罐体并取下盖体33来进行检查。可通过孔31a、孔32a或通过使用带到罐体中的非破坏性测试设备，对底壁3进行目视检查。检查盒配备有传感器端口34a和传感器34b，可通过从检查盒32的孔32a取下传感器端口34a来手动检查壁3。
48.通过提供手动检查和远程检查，可以延长手动检查周期，同时提供比仅使用手动检查的高发生率更早地检测到腐蚀。
49.图5示出配备有传感器50的地上罐体的底壁3，该传感器通常是超声传感器，这些传感器被封装在上述流体不可渗透涂层内。在这种排布结构中，无法手动检查底壁3。所配备的超声传感器50具有无线功能，使得可将数据传输到外部数据接收器。或者，传感器50可通过导线连接到外部数据接收器。在使用有线连接的情况下，可部署类似于参考图4所述的线槽。超声传感器50被示出为分布在底壁3周围。传感器50可分布在罐体周围，使得罐体的特定部件的状况。例如，底壁可包括底板和环形圈。这些部件中的一个或两个部件可配备有多个传感器。有利地，传感器可由外部数据接收装置识别。例如，如果传感器具有无线功能，则现在每个传感器可具有各自的识别码。在传感器是通过有线连接的情况下，可连接这些导线，使得能够识别各个传感器的位置。
50.图6示出位于底壁3和流体不可渗透涂层7的层之间的传感器50之一，例如，如参考
图1大体所述。传感器50在其表面已经被清洁之后通过合适的粘合剂附接到结构壁3的表面，通常通过对其进行喷砂的方式。保护帽51位于传感器50上方。帽51也通过粘合剂附接到结构壁3的表面。帽51的功能是保护传感器50免受意外损坏，例如，假设在传感器50将被踩踏的情况下。该帽可由压制钢或塑料制成。通常，仅有传感器50下方的壁3的区域未施涂有流体不可渗透涂层。在流体不可渗透涂层施用到传感器50的边缘的情况下，帽51通常通过粘合剂附接到该流体不可渗透涂层，并且在帽51上以及紧靠帽51周围的涂层壁3的区域上涂覆另一层流体不渗透涂层。当然，帽51可在施用流体不可渗透涂层到其上之前附接到壁3的表面。在这种情况下，流体不可渗透涂层施用在壁3的表面上以及帽51上。
51.关于罐体方面，已经对本发明进行了说明。然而，其他类型的结构可受益于本发明。例如，风力涡轮机塔架、石油钻塔支腿、大直径管道等。关于罐体，不仅燃料罐体可受益于本文所述的监控排布结构。许多液体具有腐蚀性，因此防止此类液体与结构壁之间的接触可能很实用。此外，液体可能不会腐蚀结构，但如果这些液体逸出，那么它们可能对环境有害，并且罐体的壁可能会受到外部腐蚀。因此，提供一种可监控罐体的壁的状况的装置是有益的。