一种全接液式增强复合材料内浮盘的制作方法

1.本实用新型涉及石油化工技术领域，具体地，涉及一种全接液式增强复合材料内浮盘。


背景技术：

2.浮盘是一种通过浮力使之随储罐液面升降而升降的覆盖在液面上的节能环保设备。为减少储罐内介质挥发，降低损耗节约能源，保护环境，在储罐内增设浮盘。储罐通过安装浮盘密封储存的介质、降低介质温度达到节约能源，保护环境的作用。浮盘目前广泛运用于石油化工、炼油、港口码头、交通等领域。现浮盘种类主要有以下类型：
3.一是非全接液浮盘。浮盘通过多个浮筒来浮在储罐内介质上，因此浮盘与介质之间存在气体空间，油品会挥发到此空间中，再从此空间透过浮盘孔隙或者连接件之类的部件向外挥发，造成泄露挥发，并且泄露面积为整个暴露油面在泄露，挥发量很大，油品损耗严重。
4.二是全接液铝浮盘。其按照浮箱结构可以分为蜂窝式浮盘、箱式浮盘等；按照其安装方式可以分为插接式浮盘、拼接式浮盘等。因为其浮盘是组装的，无论采用哪种浮盘，其浮箱与浮箱、浮箱与衡/竖梁之间均需要采用密封手段进行处理，以保证其密封性，但在施工/运行过程中，其很难保证该密封效果。铝浮盘的耐腐蚀性差，由于铝的性质活泼，容易发生化学反应，虽然铝合金表面会形成钝化层，但是还是无法适用一些腐蚀性液体。
5.三是全接液钢浮盘。全接液钢浮盘主要因为其焊接钢板尺寸(1500mm)大于储罐人孔尺寸(600mm)，因此，当其应用于内浮顶储罐时，由于钢制为钢板整体焊接而成，在不破坏储罐前提下，无法更换，维修也较难，并且钢制浮盘在维修时，需要动火，容易引发事故。全接液钢浮盘主要采用钢板焊接单/双盘隔舱式浮盘，其浮盘自身重量较重，在遇到浮盘剧烈晃动(如地震)时，会撞击罐壁造成储罐罐壁严重变形；以及当浮盘落地时，由于支撑腿负荷较大，产生挫曲。钢浮盘的耐腐蚀性差，由于钢铁比较活泼，容易发生化学反应，对防腐要求较大。现有钢浮盘和铝浮盘的耐腐蚀性差，密封差，施工时需对罐体“开膛”，安装不便。
6.四是近年新兴的新型复合材料内浮盘。该类浮盘整体施工，为一次性浮盘，能够很好解决油气泄露、腐蚀、施工及修复困难问题。现有玻璃钢浮盘施工方法有：手糊法，使用玻璃纤维表面毡、短切毡、以及环氧乙烯基树脂进行手工制作浮盘；喷涂法，树脂呈雾状从喷嘴喷出，与从切割器喷射出的玻纤在喷枪前混合，在使用滚刷压平最终成型。但以上施工方法存在以下不足：
①
生产效率低，手糊法生产玻璃钢浮盘不计算模板的搭接与拆除等后续施工，仅玻璃钢浮盘的糊制时间，以直径30米储罐为例，大约要2个月；而喷涂法需要在施工现场需要先搭建横梁、钉模板、模板处理(打磨、缝隙贴高温胶带、涂膜橡胶泥等)，其次进行物料调配。
②
质量不稳定：手糊法，各种物料均为人工添加，而且作业时人工涂刷作业；而喷涂法需要进行材料的预混合，人工机械喷涂，会发生漏涂、多涂等品质隐患。
③
浪费严重：手糊法，为人工混合物料，无法精确计算用量，施工面积大，一般难以在规定的时间内完成施工，造成已经混合好的树脂剩余浪费。上述方法还存在以下不足：一是玻璃钢浮盘涂刷时，
由于玻璃纤维短、切毡太厚，很可能导致的树脂没有完全浸透毡布的情况，在成品中留下干斑，强度严重降低，严重影响产品质量。二是需要人工切割玻璃纤维短切毡、表面毡等以适配模板形状，且在制作垂直立面的时候需要裁剪很多小块短切毡和表面毡，非常耗费时间。三是平均每个浮盘均需要若干工人负责各道工序，人工成本较高。四是工序不规范、可控性差、随意性大，vocs泄露高。


技术实现要素：

7.本实用新型的目的在于提供一种全接液式增强复合材料内浮盘，以解决上述背景技术中提出的问题。
8.本实用新型提供一种使用具有特殊功能的复合材料软质膜和采用机械化进行施工的贴膜敷增强复合材料全接液内浮盘，达到施工高效、质量稳定、无材料浪费目的。该新型复合材料内浮盘具备抗腐蚀、阻燃、导静电及强度、密封性特征。
9.为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
10.一种全接液式增强复合材料内浮盘，包括浮盘主体、防旋转装置、边缘板、人孔、通气管和密封装置；
11.所述浮盘主体采用复合多层结构，包括由下至上的如下层次：起导静电作用的导电层、起增强加固作用的下增强层、起支撑作用的中间层、起增强加固作用的上增强层、起阻燃作用的阻燃层；
12.所述中间层为由玻璃钢复合材料制成的蜂窝结构主体层；
13.所述下增强层平铺并固化于所述中间层下侧；
14.所述导电层为导静电复合材料膜层，平铺并固化于所述下增强层下侧；
15.所述上增强层平整铺垫并固化于所述中间层上侧；
16.所述阻燃层平整覆盖并固化于所述上增强层上侧。
17.优选的，所述中间层采用玻璃钢蜂窝板材加工而成。这里，所述中间层采用长方形的玻璃钢蜂窝板拼接而成，相邻的玻璃钢蜂窝板之间紧密连接，每块玻璃钢蜂窝板450～500毫米、长度1500～2500毫米，所述浮盘的边缘外圈全部采用挡板遮挡，以使包装玻璃钢蜂窝板的紧密接触。
18.优选的，所述导电层、下增强层、上增强层、阻燃层均采用具有粘性的复合材料软质膜。
19.优选的，所述导电层为含有一定比例石墨烯、碳纳米管的复合材料软质膜。
20.为达到很好的增强及防静电、阻燃效果，优选的，所述导电层的厚度为2～3mm，下增强层厚度2～3mm，上增强层厚度2～3mm，阻燃层厚度2～3mm。进一步的，所述导电层、下增强层、上增强层分别采用长条状的复合材料软质膜逐层贴敷并采用紫外光固化而成，复合材料软质膜铺设1层，相邻的两块复合材料软质膜之间边沿相互叠加，其叠加宽度不小于50mm，复合材料软质膜每层膜厚度2～3毫米、宽度500～1000毫米。
21.为更好地说明本实用新型，这里还提供一种上述全接液式增强复合材料内浮盘的制作工艺，具体包括如下步骤：
22.s1.搭建支架：根据储罐的大小，将一定数量的支架展开并按顺序排放，并调整水平度使展开的支架支撑面处于同一水平面上。这里，所述支架采用可折叠式专用支架，折叠
好宽度小于600mm，便于从人孔出入。
23.s2.平铺中间层：所述中间层采用长方形的玻璃钢蜂窝板拼接而成，通过在支架上平铺玻璃钢蜂窝板，相邻的玻璃钢蜂窝板之间紧密连接。
24.s3.上增强层贴敷及固化：所述上增强层采用长条状的复合材料软质膜贴敷而成，通过用覆膜机将复合材料软质膜平整贴敷于所述中间层上，相邻的两块复合材料软质膜之间边沿相互叠加，其叠加宽度不小于50mm；复合材料软质膜的长度方向垂直于所述玻璃钢蜂窝板的长度方向；采用紫外线灯对贴敷完成的上增强层的复合材料层膜进行固化。
25.s4.阻燃层贴敷：所述阻燃层采用具有阻燃作用的长条状的复合材料软质膜，通过用覆膜机将复合材料软质膜平整贴敷于固化完成的上增强层上，相邻的两块复合材料软质膜之间边沿相互叠加，其叠加宽度不小于50mm；采用紫外线灯对贴敷完成的复合材料软质膜进行固化。
26.s5.部分下增强层贴敷及固化：将上述半成品浮盘通过绳索进行加固，然后采用交错贴敷的方式，先撤掉部分支架，将复合材料软质膜平整贴敷于所述中间层下侧，相邻的两块复合材料软质膜之间边沿相互叠加，其叠加宽度不小于50mm；复合材料软质膜的长度方向垂直于所述玻璃钢蜂窝板的长度方向；采用紫外线灯对贴敷完成的下增强层的复合材料层膜进行固化。
27.s6.剩余下增强层贴敷及固化：对固化完成的下增强层进行支架支撑，再撤去剩余的未贴敷增强复合材料软质膜的中间层下侧的支架，将复合材料软质膜平整贴敷于所述中间层下侧，相邻的两块复合材料软质膜之间边沿相互叠加，其叠加宽度不小于50mm；复合材料软质膜的长度方向垂直于所述玻璃钢蜂窝板的长度方向；采用紫外线灯对贴敷完成的剩余的下增强层的复合材料层膜进行固化。
28.s7.导电层贴敷及固化：所述导电层采用导静电的复合材料软质膜贴敷而成，在固化完成的下增强层上，采用交错贴敷及固化的方式，将复合材料软质膜平整贴敷于所述下增强层下侧，相邻的两块复合材料软质膜之间边沿相互叠加，其叠加宽度不小于50mm；复合材料软质膜的长度方向垂直于所述玻璃钢蜂窝板的长度方向；采用紫外线灯对贴敷完成的下增强层的复合材料层膜进行固化。
29.s8.安装边缘密封：对完成上述步骤的浮盘的边缘进行密封安装。
30.这里，上增强层、下增强层、阻燃层、导电层均采用工厂工业生产的、质量稳定、厚薄均一的复合材料软质膜和专用覆膜机进行平铺作业；复合材料软质膜铺设1层，每层膜厚度2～3毫米，膜宽度500～1000毫米。优选的，采用紫外线灯对贴敷完成的复合材料层膜进行固化时，采用紫外线灯320～340nm、30～40瓦，固化时间5～20分钟。
31.这里，使用膜贴敷法施工，由于使用的复合材料膜采用具有严格质量控制过程，而且质检合格的工厂工业化生产的膜状复合材料，从而使浮盘的质量更为稳定可靠；而且在施工过程中，不需要人工进行物料的配比，采用专用覆膜机，只需3～4人配合施工即可完成；由于膜贴敷法施工全部使用复合材料膜，vocs泄露几乎为零。
32.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型所述的全接液式增强复合材料内浮盘，通过采用具有粘性软膜状复合材料及核心玻璃钢蜂窝板结合结构，具有自身重量较轻、耐腐蚀性好、密封效果好、安装较为简便、防静电且稳固性高等特点，显著提升了生产效率和施工速度，确保了产品质量，缩短了工艺流程，较好地消除了工艺流程对职工
的健康损害，有利于节能环保。
附图说明
33.图1为本实用新型实施例浮盘主体的多层结构示意图；
34.图2为本实用新型实施例浮盘主体的多层结构侧视示意图；
35.其中：1.导电层，2.下增强层，3.中间层，4.上增强层，5.阻燃层。
具体实施方式
36.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
37.参照图1、图2所示，一种全接液式增强复合材料内浮盘，包括浮盘主体、防旋转装置、边缘板、人孔、通气管和密封装置；
38.所述浮盘主体采用复合多层结构，包括由下至上的如下层次：起导静电作用的导电层1、起增强加固作用的下增强层2、起支撑作用的中间层3、起增强加固作用的上增强层4、起阻燃作用的阻燃层5；
39.所述中间层3为由玻璃钢复合材料制成的蜂窝结构主体层；
40.所述下增强层2平铺并固化于所述中间层3下侧；
41.所述导电层1为导静电复合材料膜层，平铺并固化于所述下增强层2下侧；
42.所述上增强层4平整铺垫并固化于所述中间层3上侧；
43.所述阻燃层5平整覆盖并固化于所述上增强层4上侧。
44.这里，所述中间层3采用长方形的玻璃钢蜂窝板拼接而成，相邻的玻璃钢蜂窝板之间紧密连接，每块玻璃钢蜂窝板450～500毫米、长度1500～2500毫米，所述浮盘的边缘外圈全部采用挡板遮挡，以使包装玻璃钢蜂窝板的紧密接触。
45.所述导电层1、下增强层2、上增强层4、阻燃层5均采用具有粘性的复合材料软质膜。
46.所述导电层1为含有一定比例石墨烯、碳纳米管的复合材料软质膜。
47.所述导电层1的厚度为2～3mm，下增强层2厚度2～3mm，上增强层4厚度2～3mm，阻燃层5厚度2～3mm。进一步的，所述导电层1、下增强层2、上增强层4分别采用长条状的复合材料软质膜逐层贴敷并采用紫外光固化而成，复合材料软质膜铺设1层，相邻的两块复合材料软质膜之间边沿相互叠加，其叠加宽度不小于50mm，复合材料软质膜每层膜厚度2～3毫米、宽度500～1000毫米。
48.为更好地说明本实用新型，这里还提供一种上述全接液式增强复合材料内浮盘的制作工艺，具体包括如下步骤：
49.s1.搭建支架：根据储罐的大小，将一定数量的支架展开并按顺序排放，并调整水平度使展开的支架支撑面处于同一水平面上。这里，所述支架采用可折叠式专用支架，折叠好宽度小于600mm，便于从人孔出入。
50.s2.平铺中间层3：所述中间层3采用长方形的玻璃钢蜂窝板拼接而成，通过在支架
上平铺玻璃钢蜂窝板，相邻的玻璃钢蜂窝板之间紧密连接。
51.s3.上增强层4贴敷及固化：所述上增强层4采用长条状的复合材料软质膜贴敷而成，通过用覆膜机将复合材料软质膜平整贴敷于所述中间层3上，相邻的两块复合材料软质膜之间边沿相互叠加，其叠加宽度不小于50mm；复合材料软质膜的长度方向垂直于所述玻璃钢蜂窝板的长度方向；采用紫外线灯对贴敷完成的上增强层4的复合材料层膜进行固化。
52.s4.阻燃层5贴敷：所述阻燃层5采用具有阻燃作用的长条状的复合材料软质膜，通过用覆膜机将复合材料软质膜平整贴敷于固化完成的上增强层4上，相邻的两块复合材料软质膜之间边沿相互叠加，其叠加宽度不小于50mm；采用紫外线灯对贴敷完成的复合材料软质膜进行固化。
53.s5.部分下增强层2贴敷及固化：将上述半成品浮盘通过绳索进行加固，然后采用交错贴敷的方式，先撤掉部分支架，将复合材料软质膜平整贴敷于所述中间层3下侧，相邻的两块复合材料软质膜之间边沿相互叠加，其叠加宽度不小于50mm；复合材料软质膜的长度方向垂直于所述玻璃钢蜂窝板的长度方向；采用紫外线灯对贴敷完成的下增强层2的复合材料层膜进行固化。
54.s6.剩余下增强层2贴敷及固化：对固化完成的下增强层2进行支架支撑，再撤去剩余的未贴敷增强复合材料软质膜的中间层3下侧的支架，将复合材料软质膜平整贴敷于所述中间层3下侧，相邻的两块复合材料软质膜之间边沿相互叠加，其叠加宽度不小于50mm；复合材料软质膜的长度方向垂直于所述玻璃钢蜂窝板的长度方向；采用紫外线灯对贴敷完成的剩余的下增强层2的复合材料层膜进行固化。
55.s7.导电层1贴敷及固化：所述导电层1采用导静电的复合材料软质膜贴敷而成，在固化完成的下增强层2上，采用交错贴敷及固化的方式，将复合材料软质膜平整贴敷于所述下增强层2下侧，相邻的两块复合材料软质膜之间边沿相互叠加，其叠加宽度不小于50mm；复合材料软质膜的长度方向垂直于所述玻璃钢蜂窝板的长度方向；采用紫外线灯对贴敷完成的下增强层2的复合材料层膜进行固化。
56.s8.安装边缘密封：对完成上述步骤的浮盘的边缘进行密封安装。
57.这里，上增强层4、下增强层2、阻燃层5、导电层1均采用工厂工业生产的、质量稳定、厚薄均一的复合材料软质膜和专用覆膜机进行平铺作业；复合材料软质膜铺设1层，每层膜厚度2～3毫米，膜宽度500～1000毫米。对贴敷完成的复合材料层膜进行固化时，采用紫外线灯320～340nm、30～40瓦，固化时间5～20分钟。
58.尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。