雙層壁鋼罐圖效果圖
發(fā)布時間:2019/01/15
富寧公司生產雙層壁鋼罐(S/S)優(yōu)于玻璃鋼雙層壁罐 某些發(fā)達國家禁止使用玻璃鋼雙層罐的原因
綜下所述,用戶在選雙層壁罐之時,建議認真閱讀和考慮下面問題的解決辦法。下述例舉的每一條,雖然不會立刻顯現(xiàn),但遲早都是用戶的損失。然而,對雙層壁鋼罐而言,這些問題都不復存在。這也是英國、歐盟為什么淘汰環(huán)氧雙層罐(玻璃鋼雙層罐)的理由。
1960年代至今,歐盟已經(jīng)應用雙層罐50余年。是世界上用雙層罐防止儲液滲漏污染土壤和地下水,應用最早、研究最全面、標準最完備的國家和地區(qū)。2003年,歐盟發(fā)布經(jīng)過整合的EN12285(雙層鋼罐)、EN13160(滲漏檢測器)等標準,廣為英、美、加、中等國引用。
1990年代中期,美國、加拿大、日本等國開始應用雙層罐,歷史不足20年。2004年,美國引用歐盟標準EN13160,采用其安全和環(huán)保分級的Ⅴ級分類法。但至今,美國的儲液標準并沒有形成完整的架構和體系。
2004年,中石化率先在國內試用了由我公司提供的雙層鋼罐,應用于加油站。國家安監(jiān)總局采用歐盟相關標準發(fā)布了我國標準,住建部、環(huán)保部即將頒布與歐盟配套的標準(見圖1中紅色字標注的部分)。為在我國推行雙層罐儲液,做好了法律、法規(guī)準備。
目前,國內有所謂"專家"指出雙層罐的發(fā)展路徑:
單層罐——雙層鋼罐——內鋼、外環(huán)氧雙層罐——內、外環(huán)氧雙層罐。并前瞻:"S/F外層環(huán)氧罐抗土壤和化學腐蝕方面遠遠優(yōu)于鋼制油罐,F(xiàn)/F環(huán)氧內罐、外罐抗腐蝕方面都優(yōu)于鋼罐,因此,這種罐可能會成為今后各國在加油站地下油罐的主推產品"
地S/F雙層罐,其環(huán)氧外套已經(jīng)多處出現(xiàn)腐蝕破損。據(jù)介紹,因地下環(huán)境不同,有使用后第6年就滲漏的環(huán)氧罐。
環(huán)氧樹脂(玻璃鋼)F/F、S/F雙層罐易損原因分析:
內部因素:
?、艥B透破壞玻璃鋼(EP環(huán)氧樹脂、UP不飽和聚酯樹脂)是由樹脂膠液與補強玻璃纖維組成。樹脂膠液中含有溶劑、固化劑和輔助材料,在施工中揮發(fā),使玻璃鋼出現(xiàn)針孔、氣泡、微裂紋的缺陷,抗?jié)B能力變壞。另外,環(huán)氧樹脂材料有0。3%的含水率,其自身為液體的微對流提供了條件。對埋地儲罐而言,加快了腐蝕速度。參見圖9、圖10。
F/F的儲罐會使汽油中所含的STP添加劑(水中300年不降解的致癌物)滲透到雙層間隙,繼而滲出外罐;S/F的儲罐也會在內罐損壞滲漏后,與F/F罐一樣,使STP添加劑繼續(xù)滲漏出外罐,污染土壤和地下水。選用環(huán)氧罐難以適應環(huán)保要求,這是英國、歐盟禁止使用環(huán)氧類雙層罐的原因。
近年油品價格不斷攀高,汽油生產企業(yè)為節(jié)約成本,會在油品里添加多樣的汽油替代產品,如乙醇、甲醇、生物汽、柴油等,都會增加不可預見的滲透導致環(huán)境風險因素。例如,含乙醇的汽油作用于PVC、PUR類的襯里材料,其滲透率可達3%以上,而純凈的汽油卻較少滲透。
另外,制造過程中的不穩(wěn)定因素,也會導致滲透破壞,如:
a、生產過程中產生氣泡。環(huán)氧樹脂是一種高粘度膠,制罐中,黏度和成型難易程度是反比關系。黏度越高,成型、干燥越快,但流動性越差,氣泡越多;如果要取得較少的氣泡效果,就要降低黏度,但干燥慢,易流掛、難于成型,生產效率低。冬、夏季氣溫、濕度變化,也是影響質量的主因。
b、工藝影響質量。較復雜的部位還靠手工操作。例如封頭與罐體的連接、人孔與罐體的連接等。手工操作的部位與機械操作的部位在涂膠、補強材料張緊度等方面存在一致性、穩(wěn)定性等較大差異,影響產品強度和壽命。
c、環(huán)氧儲罐受樹脂、固化劑生產批次、原料產地、純度、生產廠商等不同因素影響,質量多有差異。常常影響產品質量。
?、票O(jiān)測手段落后1988年,英國、歐盟各國只允許使用Ⅰ級(真空或壓力)、Ⅱ級的監(jiān)測方法。環(huán)氧類雙層罐,無論是S/F、或F/F結構,由于其環(huán)氧外罐(套)較薄,不能長久抵抗Ⅰ級滲漏檢測系統(tǒng)的氣壓或真空壓力,所以,普遍采用液體靜壓法,即使用液體介質的滲漏檢測系統(tǒng)的Ⅱ級監(jiān)測方法。
?、蚣壉O(jiān)測的液體介質主要成分乙二醇,時間過久后,經(jīng)過蒸發(fā),會產生結晶。帶有結晶的檢測液進入油
品加入汽車后,有可能導致汽車停駛。比如,會影響到警車、救護車、消防車,甚至作戰(zhàn)車輛,造成無可挽回的損失。
2011年,英國、歐盟經(jīng)過多年應用雙層罐的實踐檢驗,由于發(fā)現(xiàn)和無法解決監(jiān)測介質結晶問題?,F(xiàn)在,只允許采用Ⅰ級監(jiān)測方法。這是歐盟禁止使用環(huán)氧類雙層罐的另一主要原因。
?、菓ζ茐牟Aт摌渲袒瘯r會引起體積收縮,產生熱應力、聚合應力。應用時,由于受到溫度和外力(罐內反復進油、發(fā)油)影響,罐體形變會產生應力變化,使玻璃鋼表層開裂,腐蝕介質滲入到內部,逐漸擴大。高分子材料一般15年使用壽命,幾乎是鐵律。原因是高分子聚合物內應力大,分子鏈易斷裂,最終粉化。這一過程中,性能逐漸下降,強度漸漸達不到產品初期的要求。幾乎找不到經(jīng)過15年使用的環(huán)氧或塑料制品仍在應用、且性能不變的產品作參考。
?、雀g破壞一旦樹脂層產生微孔隙,腐蝕物進入玻璃布層,滲透效果增大。腐蝕促進了滲透,而滲透作用又破壞了纖維與樹脂粘合的整體性,使破壞面積很快擴大。
根據(jù)環(huán)氧罐相關標準要求,外罐(套)厚度達到4mm即合格。這與鋼質雙層罐外罐必須使用5mm以上的鋼材,另外加上0。7mm以上的專用埋地絕緣防腐漆不同,環(huán)氧外罐(套)既要承擔外套的密封作用,又要抵抗土壤腐蝕(埋地罐標準規(guī)定,采用環(huán)氧玻璃鋼做外涂層防腐,厚度應達到2mm以上,參見《AQ3020》8。5。3罐外的防腐材料見表2。如此算來,4mm厚的外罐(套),減去2mm的防腐層,只剩2mm承擔密封和增加強度的作用。防腐、密封、承壓兼顧,其壽命必然縮短。
表2《AQ3020》埋地罐外涂層最薄厚度和試驗電壓
?、蓻]有增強的防腐蝕措施環(huán)氧罐沒有耐腐蝕的無機填料樹脂封閉,沒有抗霉菌腐蝕措施,微小的裂縫不能抵抗植物根莖的侵入,等等,都會加快腐蝕進程。加之南方地下水充沛,埋地罐需承受多種情況的綜合腐蝕(植物根系、微生物、霉菌、酸性、堿性等腐蝕),材料自身的針孔、氣泡、微裂紋等不致密缺陷,會導致儲罐提前損壞。
?、蚀嬖陟o電危險性環(huán)氧樹脂是良好的絕緣體。油罐進、出油頻繁,分子摩擦,隨時產生大量靜電,釋放靜電的途徑不可靠或萬一失效,將造成巨大安全隱患。
?、私档土思夹g要求正在編制的加油站環(huán)氧罐石化行業(yè)標準,產品出廠試驗壓力和型式試驗壓力都被定為0.04MPa,低于我國從歐盟引進的標準"大于0.06MPa"的要求??箟盒?、耐久性、機械強度等必將受到影響,且不符合行業(yè)標準應等于或高于國家標準的常規(guī)。雖然廠商節(jié)省了成本,但是,對用戶而言,卻需承擔質量隱憂。
?、坛霈F(xiàn)滲漏的環(huán)氧罐很難修復環(huán)氧罐被腐蝕,通常是大面積的(見圖10),沒有修復價值。如果換用襯里,而襯里基本上只能用于柴油。(襯里歐盟只限于企標,需3年一批準,且盛放乙醇汽油時,其滲透量允許達到3%。一臺30m3的儲罐,每天允許滲透量達900L——真空泵的排量超過每小時80L,即判定為滲漏,發(fā)出報警信號。滲漏檢測器內的真空泵將長期運轉,極大縮短壽命,幾乎無法使用)。
⑼未來適應性差環(huán)氧樹脂是有機材料,200℃以上就有燃燒危險。一旦加油站隨著周邊建設增加,
改造為阻隔防爆罐的可能幾乎沒有,只能換罐。用戶未來成本有可能增加。
外部因素:
⑽抗外部腐蝕能力差地下腐蝕環(huán)境復雜,環(huán)氧材料因含水率、致密性等先天不足,外套受腐蝕后,表面逐漸粉化、脫落,露出補強材料玻璃纖維織物,進而腐蝕逐漸深入,最終穿透環(huán)氧外套,導致水汽進入雙層間隙。
?、峡逛P蝕能力差對S/F罐而言,檢測液中的水分會導致雙層間隙生銹,銹漬增厚,最終漲開強度減弱的環(huán)氧外套,導致報廢。
⑿抗壓能力差即使前文⑶所說的應力釋放完全后,也因儲罐體積大、相對強度低、埋在地下等因素,需承受上部、周邊的土壤壓力,進、出油承重變化的壓力等等,儲罐會反復變形。環(huán)氧樹脂與補強玻璃絲布的延展性不一致,反復變形會導致其間不斷出現(xiàn)微小裂縫,最終,裂縫會逐步擴大,連在一起,直至漏氣、漏液。
⒀有爆炸、火災隱患罐體自身不耐燃、不防爆。一旦失火,儲罐會一起燃燒(見圖11),導致存油散逸,擴大火源和污染范圍。
?、矣?、歐盟已經(jīng)禁止使用環(huán)氧罐,我國卻仍在探索
S/F型國內仍糾結于使用傳感器型還是氣體或液體監(jiān)測的型式:
——3年前的設計是"設置穿過內罐的油氣測量管,使用傳感器;內、外罐間隙0.1mm"。
——目前仍有廠家按照這一思路,增加了砌筑底面坡型收集滲漏油(屬于安全環(huán)保Ⅲ級以下,不符合環(huán)保部推行的Ⅰ級、Ⅱ級檢測方法。)
——現(xiàn)在才出現(xiàn)加入2~4mm雙層之間的隔離層(國外90年代已采用的方法);
F/F型罐壁剛剛由薄改厚:
——2年前試生產的薄層(8mm/4mm雙層環(huán)氧罐);
——目前逐步改進的厚層雙層環(huán)氧罐(內、外罐必須大于9mm)。
上述多種制造方法,目前生產商仍未統(tǒng)一最終方案。這說明制造技術仍停留在探索階段,把握不足,還談不上保證用戶的使用效果。與國際最新技術相比,差距巨大。
顯然,前面所謂專家的預見,是缺乏調研、想當然的說法。
環(huán)氧樹脂簡介:
約1927年環(huán)氧樹脂在美國基本發(fā)明成功,1952年后世界廣泛應用。至今,除了品種更加多樣之外,并沒有本質創(chuàng)新,屬成熟技術。其性能、特點、優(yōu)點、缺陷、衍生品種等,幾乎在幾十年前就已經(jīng)被經(jīng)濟、科技發(fā)達國家開發(fā)盡和掌握。其適用性不可能因用作儲罐就"突飛猛進"。就其用作補強材料的玻璃纖維,以現(xiàn)代環(huán)保概念看,屬非環(huán)保產品,施工時,對人的呼吸道危害僅次于石棉。
化工合成樹脂的新發(fā)展,應是指繼酚醛樹脂(膠木)、醇酸樹脂、硝基樹脂、環(huán)氧樹脂以后,1970年代以來出現(xiàn)的如聚氨酯樹脂(現(xiàn)轎車用漆類)、丙烯酸樹脂(外墻涂料、轎車用漆等)、聚四氟乙烯樹脂、硅氟樹脂等等。但只有環(huán)氧樹脂(EP)和不飽和聚酯樹脂(UP)適合澆注成型。
環(huán)氧類埋地罐是歐盟已經(jīng)淘汰的技術。美國目前使用雙層環(huán)氧、鋼罐各半,歷史不足20年,其中環(huán)氧類埋地儲罐,正在重走歐洲淘汰的老路。這與埋地罐壽命周期長,尚不足以發(fā)現(xiàn)環(huán)氧罐滲漏STP及檢測液結晶的危害。歐盟應用雙層罐歷史50余年,也是近幾年才發(fā)現(xiàn)問題。環(huán)氧罐是"新產品、未來發(fā)展方向"的說法,沒有事實依據(jù)。