[发明专利]一种具有双壁纤维增强结构的储油罐及成型工艺

说明书

本发明属于纤维缠绕复合材料容器技术领域，公开了一种具有双壁纤维增强结构的储油罐及成型工艺，其特征在于：所述储油罐由内壁、中间层和外壁复合而成的筒状罐体和两端封头构成。其成型工艺：首先储油罐筒状罐体和两端封头的内壁和外壁均采用连续纤维增强缠绕工艺缠绕成型；中间层采用连续纤维增强缠绕成型工艺形成网格结构的中空层；其次将筒状罐体和两端封头敞口处切割、打磨和对接；最后安装储油罐出口、入口、法兰和阀门接口附件；本发明中筒状罐体和两端封头的内外壁以及中空层的网格结构均采用纤维连续缠绕成型工艺，生产效率高，其中两端封头为等应力结构，增强结构稳定，整体刚强度高，抗压能力强，防渗能力强，其使用寿命长。

技术领域

本发明涉及一种储油罐及成型工艺，尤其涉及一种具有双壁纤维增强结构的储油罐及成型工艺。属于复合材料结构容器成型技术领域。

背景技术

随着工业经济的高速发展，带动石油工业、汽车行业的飞速发展，对储油罐的需求量越来越多，目前现有技术大多数采用金属储油罐，由于金属储油罐自身质量重、耐腐腐蚀差、占地面积大等劣势；由于金属储油罐腐蚀极易发生泄漏，引起的环境污染、土壤、水源等严重问题日益突出，甚至引起火灾，一旦金属储油罐爆裂，会造成很大的破坏力。具有双壁纤维增强结构的储油罐以其重量轻、耐腐蚀、承压能力强、生产效率高、使用寿命长、节省原材料、维护成本低等优异性能代替传统的金属储油罐，具有广阔的应用前景。

CN101948038A公开了一种玻璃钢双壁储油罐及其制备方法和专用模具，其中双壁罐内外壁为短切喷射成型的半玻璃钢双罐体的拼接而成的双壁罐，其间隙为W型或V型涂有粘性树脂的玻璃纤维膨体纱固化而成，易发生脱落。短切喷射成型的玻璃钢罐体，壁厚度大，整体质量重，结构强度较低，可靠性差，成本高。

CN103538817A公开了一种玻璃纤维增强复合材料埋地双壁储油罐，其中双壁罐的内外壁为真空辅助RTM工艺成型，间隙采用多孔填充材料和支撑柱作为填充物。真空辅助RTM成型工艺成本高，难以实施，结构稳定性差。

发明内容

本发明的目的在于解决现有储油罐成型工艺存在劳动强度大、生产效率地、抗承压能力差、使用寿命短及成本高等问题，而提供一种具有双壁纤维增强结构的储油罐成型工艺，其成型工艺采用连续纤维湿法增强缠绕，充分发挥材料和缠绕工艺各自特性；其产品重量轻、耐腐蚀、抗承压能力强、生产效率高、使用寿命长、节省原材料、维护成本低等优异性能，同等规格产品中其产品可实现更高吨位的储油，和更长使用年限。

一种具有双壁纤维增强结构的储油罐由内壁、中间层和外壁复合而成的筒状罐体和两端封头。

一种具有双壁纤维增强结构的储油罐及成型工艺，首先储油罐筒状罐体和两端封头的内壁的制备；其次储油罐筒状罐体和两端封头的中间层的制备；再次储油罐筒状罐体和两端封头的外壁的制备；然后储油罐筒状罐体和两端封头敞口处切割、打磨和对接；最后储油罐的出口、入口、法兰和阀门接口附件的安装。

所述储油罐筒状罐体和两端封头的内壁均由连续纤维采用湿法缠绕工艺，分别缠绕布满于筒状罐体和两端封头芯模表面形成内壁结构层。

所述具有双壁纤维增强结构的储油罐及成型工艺，其特征在于：所述储油罐中间层结构层，首先由聚脂薄膜铺满各自的内壁表面，再次采用连续纤维增强湿法缠绕工艺，缠绕铺满于聚酯薄膜表面形成网格结构，然后再将聚脂薄膜铺满各自的网格结构表面，将聚酯薄膜和连续纤维增强湿法缠绕的网格结构构成一体结构的中空层。

所述筒状罐体和两端封头的外壁均由连续纤维采用湿法缠绕工艺，缠绕布满于各自的中空层表面形成各自外壁结构层。

所述两端封头为等应力结构，采用特定的无极孔测地线缠绕方式（缠绕角、缠绕层、控制张力等），不同规格的储油罐选择不同的缠绕方式。

所述的内壁、中间层和外壁复合而成的筒状罐体和两端封头的缠绕层数根据储油罐规格而定，可由缠绕设备自动缠绕完成。