玻璃纖維增強熱固性樹脂 現(xiàn)場纏繞立式儲罐

1、2007-08-15 發(fā)布 2007-09-01 實施玻璃纖維增強熱固性樹脂現(xiàn)場纏繞立式儲罐q/sh1020 17982007前 言本標準的附錄a、附錄b為規(guī)范性附錄。本標準由勝利石油管理局油氣采輸專業(yè)標準化委員會提出并歸口。本標準由東辛采油廠、山東勝利新大實業(yè)集團有限公司負責起草。本標準主要起草人：吳永太、戴頌周、徐杉林、王義斌、曾萬蓉、李風、井衛(wèi)國、王榮、楊樹森、宋西忠。本標準自發(fā)布之日起有效期三年，到期復審。玻璃纖維增強熱固性樹脂現(xiàn)場纏繞立式儲罐1 范圍本標準規(guī)定了玻璃纖維增強熱固性樹脂現(xiàn)場纏繞立式儲罐（以下簡稱儲罐）的產(chǎn)品分類、原材料、技術要求、試驗方法、檢驗規(guī)則、標志。本標準適用于油

2、氣田生產(chǎn)用公稱直徑為4200 mm25000 mm，容積為100 m3 5000 m3儲罐的質(zhì)量檢驗與質(zhì)量控制。2 規(guī)范性引用文件下列文件中的條款通過本標準的引用而成為本標準的條款。凡是注日期的引用文件，其隨后所有的修改單（不包括勘誤的內(nèi)容）或修訂版均不適用于本標準，然而，鼓勵根據(jù)本標準達成協(xié)議的各方研究是否可使用這些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本適用于本標準。gb/t 1447 纖維增強塑料拉伸性能試驗方法gb/t 1449 纖維增強塑料彎曲性能試驗方法gb/t 1462 纖維增強塑料吸水性試驗方法gb/t 2577 玻璃纖維增強塑料樹脂含量試驗方法gb/t 3854 增

3、強塑料巴氏（巴柯爾）硬度試驗方法gb/t 8237 玻璃纖維增強塑料（玻璃鋼）用液體不飽和聚酯樹脂gb/t 8924 玻璃纖維增強塑料燃燒性能試驗方法 氧指數(shù)法gb/t 16906 石油罐導靜電涂料電阻率測定法gb/t 17470 玻璃纖維短切原絲氈gb/t 18369 玻璃纖維無捻粗紗gb/t 18370 玻璃纖維無捻粗紗布jc/t 5871995 纖維纏繞增強塑料儲罐sy/t 06032005 玻璃纖維增強塑料儲罐規(guī)范（api spec 12p:1995,idt）3 產(chǎn)品分類3.1 產(chǎn)品公稱直徑（內(nèi)徑）和公稱容積規(guī)格系列見表1。表1 產(chǎn)品規(guī)格尺寸規(guī) 格公稱直徑系列（內(nèi)徑），mm公稱容積系列

4、，m34200 4500 4600 5000 5500 6000 65007000 7500 8000 8500 9000 10000 1100012000 13000 14000 15000 16000 1800020000 22000 25000100 120 150 200 240 300 400 500600 700 800 900 1000 1200 14001600 1800 2000 2200 2400 2500 28003000 3500 4000 4500 5000注1：上述直徑和容積可有各種的組合，但不意味任何一種組合都對應一種商品罐。注2：其他規(guī)格的儲罐可按用戶的要求制作

5、。3.2 產(chǎn)品按盛裝的介質(zhì)類別不同分為表2中兩類。表2 介質(zhì)分類介質(zhì)類別普通類化學類代 號ph3.3 產(chǎn)品命名及含義。 tfrp-fw-介質(zhì)類別代號容積，m3公稱直徑，mm容器代號：tfrp：玻璃鋼罐；fw：纖維纏繞成型示例：tfrp-fw-4600-150-p表示盛裝普通介質(zhì)，容積為150 m3 ，公稱直徑為4600 mm的玻璃纖維增強熱固性樹脂現(xiàn)場纏繞立式儲罐。4 原材料4.1.1 樹脂樹脂通常采用不飽和聚酯樹脂，應符合gb/t 8237的規(guī)定。依據(jù)使用要求經(jīng)供需雙方同意也可使用其他樹脂制作。4.1.2 儲存化學介質(zhì)時，應選擇合適的耐化學樹脂。4.2 增強材料4.2.1 制造儲罐用玻璃纖維

6、無捻粗紗應符合gb/t 18369的規(guī)定，玻璃纖維無捻粗紗布應符合gb/t 18370的規(guī)定。4.2.2 制作儲罐用玻璃纖維短切原絲氈應符合gb/t 17470的規(guī)定，并且有良好的樹脂浸潤性。4.2.3 玻璃纖維表面氈和聚酯氈應滿足表3規(guī)定。表3 玻璃纖維表面氈和聚酯氈主要性能指標項 目指 標玻璃纖維表面氈聚酯氈面密度偏差，%指定值5指定值5含水率，%0.20.2浸透時間，s2525抗拉強度，n/50 mm1550可燃物含量，%6124.3 石英砂石英砂粒徑為0.5 mm2.5 mm之間，sio2含量大于95%，含水量應不大于0.2%，并有良好的顆粒級配和流動性。5 技術要求5.1 罐體5.1

7、.1 罐體由內(nèi)襯層（內(nèi)表層和防滲層）、結(jié)構層和外保護層構成，厚度由設計確定，但內(nèi)襯層厚度應不小于4 mm，外保護層厚度不小于0.25 mm，結(jié)構層厚度不小于5 mm。5.1.2 罐體內(nèi)表層樹脂含量應不小于90%，防滲層樹脂含量不小于70%，結(jié)構層樹脂含量為30%-50%；為防止紫外線老化，罐壁外表應有一個不低于0.25mm厚的富樹脂層。5.1.3 儲罐內(nèi)壁錐度應不大于1，內(nèi)徑偏差為0.5%，高度偏差為1%。5.1.4 在滿載條件下（設計最高液位），罐壁上的最大環(huán)向應變不得超過0.1%。5.1.5 罐體結(jié)構層的力學性能應符合表4規(guī)定。表4 罐體結(jié)構層的力學性能 單位為兆帕性 能指 標軸向拉伸強度

8、 25軸向拉伸彈性模量2.5103環(huán)向拉伸強度 300環(huán)向拉伸彈性模量2.91045.1.6 結(jié)構層內(nèi)可增加無捻方格布、單向布、短切原絲氈等增強材料，提供附加強度。5.1.7 應采用下述任一種方法來提高儲罐外層耐紫外線輻射的能力：a） 在樹脂中加入紫外線吸收劑，按照質(zhì)量的0.1%0.3%進行添加；b） 給外樹脂層著不透明的顏料；c） 刷漆；d） 涂膠衣（聚酯涂料）。5.1.8 添加阻燃劑以提高耐火性能，玻璃鋼罐阻燃氧指數(shù)大于28%。5.1.9 添加抗靜電劑，以改善復合材料的表面性能，提高導電性，防止使用時產(chǎn)生靜電的危害。玻璃鋼罐工作面的表面電阻率不大于110 8。5.2 罐頂5.2.1 罐頂幾

9、何形狀可為拱頂、錐頂。罐頂板由內(nèi)襯層（內(nèi)表層和防滲層）、結(jié)構層和外保護層構成，罐頂厚度由設計確定，同時符合5.1.6，5.1.7，5.1.8的規(guī)定。5.2.2 罐頂加強筋數(shù)量、形狀、厚度以及與罐頂粘接方式、粘接尺寸按設計要求制作。5.2.3 罐頂板和加強筋樹脂含量不小于40%。5.2.4 罐頂結(jié)構層拉伸強度不小于103 mpa、彎曲強度不小于152 mpa、彎曲模量不小于6.9 gpa。5.2.5 罐頂外表面任意102102面積上應能承受不小于1112 n的集中載荷，不允許有裂紋和永久變形，最大允許變形量為罐內(nèi)徑的0.5%。5.3 罐底5.3.1 罐基礎應采用鋼筋混凝土基礎。5.3.2 罐底為

10、平底，罐底板由內(nèi)襯層（內(nèi)表層和防滲層）、結(jié)構層構成，厚度由設計確定，但最小厚度不得小于10，樹脂含量不小于40%。同時符合5.1.7，5.1.8的規(guī)定。5.4 儲罐配件5.4.1 法蘭接管尺寸規(guī)格符合jc/t 5871995中5.3.1的規(guī)定。5.4.2 直徑不大于100的接管采用角撐板。板形角撐板見附錄a中圖a.3。5.4.3 儲罐上部設置按設計制作，罐頂排氣管與大氣自由聯(lián)通。5.4.4 儲罐應設有梯子（盤梯、直梯、斜梯）、護欄，梯子及護欄按設計制作或按sy/t 06032005中附錄b規(guī)定制作。5.4.5 玻璃鋼儲罐的防雷接地裝置按設計制作。5.5 組裝5.5.1 罐體內(nèi)襯與罐頂?shù)慕M裝5.

11、5.1.1 組裝部位的填充材料應與罐體與罐頂所用材料一致。5.5.1.2 組裝部位的外敷層厚度不小于內(nèi)敷層厚度，且不小于罐頂結(jié)構層厚度的1/2。5.5.1.3 外敷層寬度不小于250，內(nèi)敷層寬度不小于外敷層寬度的3/4，內(nèi)敷層樹脂與內(nèi)表層樹脂相同，外敷層樹脂與結(jié)構層樹脂相同。5.5.2 罐體與罐底組裝5.5.2.1 罐體與罐底內(nèi)、外補強層的拐角半徑不小于50，拐角區(qū)域厚度不小于設計厚度，各部分長度及厚度由設計給出。常用的組裝形式見圖1、圖2。5.5.2.2 樹脂砂漿層可采用結(jié)構層樹脂，樹脂含量為（305）%。5.5.3 罐體與罐體對接組裝5.5.3.1 一次成型不能滿足罐體高度的要求，可采用罐

12、體分段制作對接或罐體提升搭接纏繞的方式來實現(xiàn)產(chǎn)品的設計。5.5.3.2 罐體上下對接時，應打“v”形坡口并借助導向板完成，上下罐體對接縫處應平整、嚴實，接縫間隙小于5 mm，上下罐體中心線偏角小于0.5，錯位間隙不大于罐壁厚度的1/4，且不大于10 mm。內(nèi)接縫處采用與內(nèi)襯層相同的材料補強，外接縫的補強材料與結(jié)構層相同，按設計要求制作。5.5.3.3 罐體提升搭接是在模具上進行的一種連接方式。將在模具上制作的罐體與罐頂一起提升達到設計要求的儲罐高度后，繼續(xù)在提升后空出的模具上以相同的工藝連續(xù)生產(chǎn)，接縫以纏繞的方式自然連接，內(nèi)縫的補強則按設計要求進行。5.5.4 法蘭接管與罐體或罐頂?shù)慕M裝5.5

13、.4.1 開孔接管的中心位置偏差，應小于10 mm，接管外伸長度的允許偏差，應為5 mm。5.5.4.2 開孔安裝的接管法蘭密封面不應有膠瘤、劃痕、裂紋等影響密封性能的缺陷，法蘭的密封面應與接管的軸線垂直，且應保證法蘭面垂直或水平，傾斜不應大于法蘭外徑的1%，且不應大于3 mm，法蘭的螺栓孔應跨中布置。5.5.4.3 開口斷面處應進行封閉處理，所用材料應與內(nèi)襯層材料相同。5.5.4.4 接管組裝形式見附錄a中的圖a.1、圖a.2，對接接管裝配尺寸見表a.1，人孔尺寸見表a.2。5.5.5 法蘭接管的方位偏差及角度偏差法蘭接管的方位偏差（法蘭接管的軸線對罐體徑向或軸向基準線的位置）見圖3，角度偏

14、差應符合表5規(guī)定。表5 法蘭接管角度偏差法蘭管公稱直徑250 mm250 mm容許角偏差，10.5dn罐內(nèi)徑； 罐底外徑； t罐底厚度； h罐底直段高度；t2罐底直段厚度； t3內(nèi)補強層厚度； l3內(nèi)補強層寬度 ； h3內(nèi)補強層高度；r內(nèi)拐角半徑； h1外封閉層高度1； h2外封閉層高度2； t5外封閉層厚度； h4外補強層高度； l4外補強層寬度； 外封閉層傾角。圖1 平底儲罐拐角加強示意圖dn罐內(nèi)徑； t罐底厚度； t1樹脂砂漿層厚度； r補強拐角半徑；t3內(nèi)補強層厚度； l3內(nèi)補強層寬度； h3內(nèi)補強層高度； l2外補強層寬度；t2外補強層厚度； h2外補強層高度。圖2 平底儲罐拐角圖3

15、 法蘭接管的方位偏差5.5.6 管接頭力矩載荷直徑小于或等于50 mm的管接頭應能承受1360 nm的力矩載荷而無損傷，直徑大于50 mm的管接頭，應能承受2700 nm的力矩載荷而無損傷。5.5.7 管接頭扭矩載荷管接頭應能承受表6規(guī)定的扭轉(zhuǎn)載荷而無損傷。 表6 管接頭扭矩載荷管接頭尺寸，mm扭轉(zhuǎn)載荷，nm管接頭尺寸，mm扭轉(zhuǎn)載荷，nm2023080400252701004303232015047040350200520503705.6 總體要求5.6.1 儲罐的技術性能指標要符合設計技術條件，風載、雪載、地震烈度、儲存介質(zhì)、儲存溫度要符合設計要求。5.6.2 儲罐內(nèi)表面應平整光潔，無雜質(zhì)，

16、無纖維外露，無目測可見裂紋，無明顯劃痕、疵點、白化及分層；無明顯氣泡及嚴重色澤不勻。外表面應平整光滑，無纖維外露。5.6.3 儲罐壁厚不應小于設計厚度的90%，平均厚度不應小于設計厚度。5.6.4 儲罐壁高度偏差為1%。5.6.5 吸水率不大于0.3%。5.6.6 儲罐的巴氏硬度應不低于36。5.6.7 儲罐盛滿水（設計最高液位）后，40 h應無滲漏。5.6.8 罐頂強度、嚴密性和穩(wěn)定性性能應符合設計要求。5.6.9 儲罐的安全要求見附錄b。6 試驗方法6.1 外觀測試 目測。6.2 尺寸測量6.2.1 儲罐內(nèi)徑測量用精度為1 mm的皮尺沿模具筒體兩端部、中部測外部周長，取三次檢測值的平均值，

17、計算內(nèi)徑。6.2.2 儲罐罐壁高度測量用精度為1 mm的鋼卷尺測量。6.2.3 內(nèi)襯層、結(jié)構層厚度測量從壁板任取2長，1寬試樣兩塊，隨即用精度0.02 mm的游標卡尺測量，每塊樣測兩次，取4次測量結(jié)果的算術平均值。6.2.4 罐壁厚度測量用精度0.02的游標卡尺測量，測量法蘭開口處的厚度，測四個對稱點的厚度，也可測量筒體的內(nèi)、外徑計算壁厚。6.3 吸水性能按gb/t 1462測定。6.4 樹脂含量按gb/t 2577進行。6.5 巴氏硬度按gb/t 3854進行。6.6 力學性能試驗6.6.1 拉伸強度和模量按gb/t 1447測試。6.6.2 彎曲強度和模量按gb/t 1449測試。6.6.

18、3 罐頂局部耐重壓性能測試按jc/t 5871995的5.2.5執(zhí)行。6.6.4 法蘭管力矩載荷試驗按jc/t 5871995的6.10執(zhí)行。6.6.5 法蘭管扭轉(zhuǎn)載荷試驗按jc/t 5871995的6.11執(zhí)行。6.7 盛水試驗6.7.1 罐體最大應變測試罐體最大應變測試時，向罐內(nèi)裝滿水后，用靜態(tài)電阻應變儀測定，測點不少于3處，取最大值。6.7.2 滲漏檢驗按jc/t 5871995的6.14執(zhí)行。6.7.3 罐頂嚴密性試驗和穩(wěn)定性試驗6.7.3.1 罐頂嚴密性試驗（正壓試驗），罐內(nèi)水位在最高設計液位下1 m時進行緩慢充水升壓，當升至試驗壓力時罐頂無異常變形，無滲漏為合格。試驗后，應立即使儲

19、罐內(nèi)部與大氣相通，恢復到常壓。6.7.3.2 罐頂穩(wěn)定性試驗應充水到設計最高液位用放水方法進行。試驗時應緩慢降壓，達到試驗負壓時，罐頂無異常變形為合格。如罐頂發(fā)生局部彈性凹陷，恢復常壓時凹陷消失，罐頂穩(wěn)定性仍為合格。試驗后，應立即使儲罐內(nèi)部與大氣相通，恢復到常壓。由于試驗壓力較低，宜使用u型管壓力計進行壓力測量。6.8 表面電阻率 按gb/t 16906執(zhí)行。6.9 氧指數(shù) 按gb/t 8924執(zhí)行。7 檢驗規(guī)則產(chǎn)品檢驗分竣工檢驗和型式檢驗。7.1 竣工檢驗7.1.1 檢驗項目外觀、尺寸、樹脂含量、滲漏、巴氏硬度、罐頂嚴密性試驗和穩(wěn)定性試驗。7.1.2 判定規(guī)則經(jīng)檢驗7.1.1各項，若有項目不

20、合格時，返修，經(jīng)檢驗合格后，判該項合格，否則判為不合格。各項指標符合要求，則判產(chǎn)品合格。7.2 型式檢驗7.2.1 有下列情況之一時，進行型式檢驗a） 正常生產(chǎn)后，遇到材料、結(jié)構、工藝有明顯改變可能影響產(chǎn)品性能時；b） 連續(xù)半年以上停產(chǎn)，恢復生產(chǎn)時；c） 竣工檢驗結(jié)果與上次型式檢驗有較大差異時；d） 上級質(zhì)量監(jiān)督機構提出進行型式檢驗的要求時。7.2.2 判定規(guī)則經(jīng)檢驗，若各項指標均合格則判型式檢驗合格，否則為不合格。8 標志產(chǎn)品銘牌應牢固固定在產(chǎn)品顯著的位置，銘牌應包含下述內(nèi)容：a) 制造商廠名、地址；b） 序列號；c） 制造日期；d） 公稱直徑，mm；e） 公稱高度，mm；f） 公稱容積，m

21、3；g） 最高操作溫度，；h） 設計壓力，pa；i） 設計真空度，pa；j） 設計狀態(tài)下介質(zhì)及介質(zhì)的相對密度；k） 執(zhí)行標準編號。附 錄 a（規(guī)范性附錄）接管裝配、接管支撐及人孔尺寸要求a.1 對接接管裝配示意圖見圖a.1。d接管直徑； hi內(nèi)側(cè)鋪層粘合長度； hs抗剪鋪層長度（hd+hi）；td外側(cè)的粘合厚度； tr切口補強層厚度； tm整體粘合厚度； r最小9.5 ； dr切口補強直徑（大于2 d或接管直徑加上150）hd外側(cè)鋪層粘合長度； ti內(nèi)側(cè)裝配層合板厚度； tn接管厚度； tw總裝配厚度； ts罐體厚度。圖a.1 對接接管裝配（左、右兩邊為兩種常見的補強結(jié)構形式）a.2 對接接管

22、裝配尺寸見表a.1。表a.1 對接接管裝配尺寸 單位為毫米補強層厚度最小值6.489.51113141617.5192225.4hs抗剪（鋪層長度最小值）76767690100114127140152178203注：hs=hd+hi鋪層長度按設計要求。a.3 貫穿接管裝配示意圖見圖a.2。 d接管直徑； dr切口補強直徑（大于2d或接管直徑加上150mm）；hi內(nèi)側(cè)鋪層粘合長度； hs抗剪鋪層粘合長度（hd+hi）； tr切口補強層厚度；tm整體粘合厚度； r最小9.5mm； hd外側(cè)鋪層粘合長度；tn接管厚度； tw總裝配厚度； ts殼體厚度； le伸到罐里的長度最小為50mm； ti內(nèi)側(cè)裝配層板厚度。