淺談大直徑玻璃鋼儲罐的發展與應用

劉洋

（連云港中復連眾復合材料集團有限公司，江蘇連云港 222006）

1.制造方法

大口徑玻璃鋼儲罐的生產方式分為糊狀和卷材2種。

1.1 手糊

手糊是最傳統的制造方法。它與其他碳纖維制品和玻璃鋼模具加工技術基本相同。在應用現場，根據客戶要求制作模具外殼，然后用玻璃鋼制品制作玻璃鋼模具。主要供一些中小型企業或客戶現場室內空間較小時使用。如銅陵市稀有金屬企業選用直徑為6390mm的空塔基礎沉降罐和直徑為6890mm的填料塔基礎沉降罐。由于現場限制，無法卷取成型，所以玻璃鋼模具的選擇與上述現場玻璃鋼模具不同。

目前一些玻璃鋼企業采用類似玻璃鋼冷卻塔的生產方法，將大直徑玻璃鋼儲罐分解成若干塊在廠內預制好然后運至現場進行拼裝，從而大大節省了在現場所花的時間既節約現場開支，同時產品質量也更容易控制。這種方法生產時既可采用陽模，也可采用陰模，甚至可采用對模生產的產品外觀質量更易為用戶所接受。

1.2 纏繞法

在這種方法中，玻璃鋼罐的不銹鋼封頭一般采用玻璃鋼模具（或噴涂）成型，用設備成型線圈。

1.2.1 在工廠纏繞

這也是一種在夾層玻璃鋼廠預卷成型，然后運送到客戶現場使用的方式。直徑略大于4m的儲罐一般可不加或加少量溶液運輸到現場；對于直徑遠大于4m的儲罐，必須經過合理的解決才能運輸。

一家英國公司選擇了“橢圓形變形法”來完成這次實際操作。方法是：將大口徑玻璃鋼罐體設計分為幾段，第一段高約2m（可干運，能見度具體確定）。筒體每段在短軸上變形為2m左右的種植環，軸位的1/3和2/3處分別增加鋼索固定，使筒體從一個圓形的身體變成了一個短軸。2m左右的橢圓圓柱體在運輸過程中不易超高。就地松開鋼索，將筒體由圓柱狀修復為圓柱狀，組裝密封。該公司使用這種方法生產直徑達17m的產品。

在工廠卷取最大的好處是不需要在現場花費大量的時間，可以節省大量的現場費用，產品質量更容易操控。

1.2.2 現場纏繞

現場纏繞是將玻璃鋼罐的生產設備分解成多個部件，將原材料一起運到現場，然后組裝機械設備開始制造。這種方法的優點是可以擺脫大口徑玻璃鋼罐運輸因交通條件的限制。

（1）立柱繞組。這種方法是將模殼放置在固定支架上，以保持模殼的垂直面與地面平面圖，固定支架按一定數量固定在模殼中間的大滾動軸承上?？缮炜s的懸臂墻。由液壓機驅動，將管路連接到離模具不遠的液壓油泵上，將小車纏繞在小車的軌道上進行健身鍛煉，利用二者之間的相對速度進行纏繞。根據電子電腦管理程序，可以輸入不同的卷取角度，操縱模具的旋轉和小車的健身運動之間的相對運動，然后分別完成螺旋或圓形的卷取。

這種方法的主要特點是：由于伸縮臂的長度是靈活的，與其他方法相比，它可以生產更大直徑的玻璃鋼罐。使用這種方法，將直徑為25.12m的玻璃鋼罐纏繞成世界上最大直徑膠帶的玻璃鋼罐。

（2）立式線圈。就是圓形纏繞玻璃纖維編織物的成型。在這種方法中，模具殼水平放置，即中心線平行于路面，傳統的小口徑玻璃鋼罐通常采用類似于模具殼垂直生產的方式放置。卷取時，只進行環箍卷取，但每兩環箍實心層中混入一種或多種玻璃纖維織物，如短切氈。

這種方法的主要特點是商品在生產過程中的氣泡問題很容易被解決。

這種方法是國外較早開發設計的，西班牙Saplast公司就有這種技術。我國玻璃鋼儲罐企業在20世紀80年代末就引進了這種技術設備和加工工藝，較早地打開了我國大口徑玻璃鋼儲罐的銷售市場，他們利用這項技術成功開發了直徑10m的FRP儲罐。

（3）周向螺旋纏繞。該方法與上述的“圓形纏繞玻璃纖維編織物的成型”方法不同。重要的一點是該機器設備不僅可以進行環箍卷取，還可以進行螺旋卷取，而不是在2個卷取的實心層中混合玻璃纖維的紡織品。

這種方法可以用電腦操作，但現階段在中國最流行的應用是踏板繞線。除模具外殼的組裝外，其生產制造方法與小口徑玻璃鋼防腐基本相同。這種腳踏式卷取機械設備在國內已經成功地在現場卷取了大口徑玻璃鋼罐。其主要特點是施工方便、工程投資少，能充分保證玻璃鋼制品的質量，特別適合中小企業甚至個體工商戶開工生產。

（4）抽吸和纏繞。國內某公司嘗試采用小直徑玻璃鋼儲罐的充氣纏繞方式制造大直徑玻璃鋼儲罐。方法是：預先選擇玻璃鋼模具或儲罐不銹鋼封頭，同時將儲罐內襯原材料準備好平板放置，將平板沿整體寬度疊放。方向成圓柱形密封作為儲罐內襯。與左右不銹鋼頭連接后，放在臥室床和卷機設備的腳撐架上充氣到一定的氣壓（一般為0.1MPa以下，以手壓為宜不凹痕），噴一層含環氧樹脂的玻璃纖維紗作為過濾層，然后將紗保持并纏繞至設計方案的厚度。

這種方法的特點是不需要芯模，但由于是靠抽氣來保證卷取時所需的抗彎剛度，因此很難生產制造直徑較大的FRP，以防止腐蝕和誤差。貯存。一般只用于卷取直徑稍大的4m直徑的玻璃鋼儲罐。

2.特點

傳統上，工業生產中使用的大口徑儲罐主要是金屬材料儲罐。例如，厚鋼板經彎曲、電焊后制成的大口徑儲罐，也有少量使用PVC等塑料材料。

2.1 與PVC等塑料水箱相比

大口徑玻璃鋼水箱與塑料水箱相比，具有以下顯著特點。

（1）可在更高的溫度標準下應用。PVC等塑料水箱是熱固性原料，在超低溫下易脆，在持續高溫下容易軟化變形。最高應用溫度一般不應超過70℃。在玻璃鋼罐體常用的原材料中，玻璃纖維本身就適合制造。玻璃鋼儲罐甲基丙烯酸酯等環氧樹脂的最高使用溫度可達120℃。其他酚醛樹脂耐高溫性能較好。因此，大口徑玻璃鋼水箱采用這種配重與玻璃纖維復合而成。可以在比PVC等塑料水箱更高的溫度標準下使用。

（2）抗壓強度高。PVC等塑料水箱抗壓強度低，在運輸、安裝全過程中極易損壞。大口徑玻璃鋼用于防腐儲存和儲存，以提高抗壓強度并具有一定的延展性，因此相對不易破壞。另外，大口徑玻璃鋼儲罐還可以根據實際產品特性，根據玻璃纖維在縱環中的分布情況進行調整，使產品的結構機械抗壓強度呈現多種調節。

（3）不易開裂。PVC等塑料水箱易碎，在超低溫下容易開裂。運輸和安裝過程中的撞擊或過度用力也會導致裂縫，并且由于這類儲罐是均質原料，其裂化通常是由外向內，“裂到底”，所以很容易產生漏水現象，大口徑玻璃鋼儲罐具有一定的延展性，結構形式多樣，儲罐不易產生裂紋。即使出現裂紋，也不會由外向內裂紋，只要內部不出現裂紋即可，內襯短期內不會漏水，如發現立即采取有效對策，不停機修補。

2.2 與不銹鋼容器相比

與不銹鋼容器相比，大口徑玻璃鋼罐具有以下特點。

（1）良好的耐腐蝕性。金屬材料儲罐儲存物質時，由于金屬材料的開放性，很容易與儲存的物質產生有機化學和電化學腐蝕，造成侵蝕。玻璃鋼罐內襯纖維材料。根據環氧樹脂襯里的選擇，大口徑玻璃鋼儲罐可適用于多種酸、堿鹽有機溶劑等不同腐蝕性物質，其耐腐蝕性能優于金屬材料儲罐。

（2）重量更輕。大口徑玻璃鋼儲罐一般為柱式儲罐。設計考慮了地震荷載和風壓導致倒塌的可能性。管壁厚薄的關鍵是儲罐氣體壓力的大小和儲存液位的大小。大口徑玻璃鋼防腐庫滿載或作為低壓機械設備使用時，筒體壁厚僅受液庫相對高度的影響。儲罐厚度可通過選擇薄上厚下的設計方案達到性能指標。另外，由于玻璃鋼的密度一般在1.6g/cm2～1.9g/cm2，僅為鐵的1/5～1/4，所以大口徑玻璃鋼水箱的總重量一般不到一半同規格型號的鐵質儲罐。有利于儲罐的吊裝，降低吊裝成本，并可降低對底座的安裝要求，從而降低底座的工程造價。

（3）隔熱效果非常好。大口徑玻璃鋼儲罐的傳熱系數為0.27W/cm·℃。鋼制儲罐的傳熱系數約為62.8W/cm·℃。此外，大口徑玻璃鋼儲罐的壁厚也比鐵質儲罐厚。因此，在儲存物料時，在儲罐內外溫差相同的情況下，熱損僅為鐵質儲罐的1/100。儲罐本身保溫的實際效果非常顯著，可以大大降低保溫成本。

（4）無腐蝕。當鐵等化學元素與空氣中的氧氣接觸時，金屬材料儲罐非常容易生銹，特別是在潮濕和寒冷的條件下。因此，此類儲罐的應用一般都需要進行防銹處理和防銹處理。生銹處理解決了，但費錢費力。大口徑玻璃鋼水箱采用非金屬環氧樹脂和玻璃纖維復合型，無需進行防銹處理即可解決問題。

（5）內表面光滑干凈。相對而言，金屬材料儲罐的內腔不光滑，在整個應用過程中容易積聚污垢，清理起來也比較困難。但大口徑玻璃鋼水箱內腔光滑，表面粗糙度必須達到0.01mm，不易應用，結垢。因此，作為機械設備使用時，內部液壓阻力小。應用完成后，可在不加或加少量水垢清洗液的情況下再次輸送。

（6）強大的設計選項。大直徑FRP儲罐具有出色的設計可能性。可針對其阻燃性、耐腐蝕性、抗靜電性等，以及外觀和界面方式制定設計方案。此外，還可以對其壁厚和環結構的機械抗壓強度進行整體設計，從而滿足不同客戶對不同產品的主要要求。

（7）良好的絕緣性能。大口徑玻璃鋼防腐儲槽表層約1011Ω·cm，體積電阻約1014Ω。它具有優良的絕緣層特性。此外，其擊穿電壓為12kV/mm～16kV/mm，抗雷擊穿透性強，可在多個禁區使用。

（8）可修復性強。大口徑玻璃鋼罐不生銹，耐腐蝕性能好，正常情況下不需要維護。即使需要維護，由于其重量較輕、可維護性強、檢修非常方便。

3.使用

3.1 使用現狀

近年來，我國經濟持續持續增長，為大口徑玻璃鋼儲罐在市場上的應用創造了更好的機會。我國原油、化工廠和冶金行業已經接受并選用了大口徑玻璃鋼儲罐，需求量不斷增加，行業前景十分看好。

在油氣田層面，我國一些大型油氣田，如大慶石油、勝利油田、江漢油田等，均已應用大口徑玻璃鋼防腐儲罐。以大慶石油為例，該油氣田僅一年時間就至少使用了2個直徑10000mm大口徑玻璃鋼罐，2個直徑7500mm，7個直徑5500mm?，F階段，油氣田大口徑玻璃鋼儲罐已有數十個，較大口徑達10m。

化工廠行業是大口徑玻璃鋼儲罐的另一個主要用途。國內一些大型化工廠，許多天化集團、沉陽化工集團、蘇州化工集團等企業在技術改造中都采用了大口徑玻璃鋼儲罐。其中，蘇州精細化工公司使用的直徑為11000mm的玻璃鋼罐，據悉為當時國內可用的最大直徑的纏繞成型的玻璃鋼罐。

該行業是大直徑玻璃鋼儲罐的另一個主要應用領域。如銅陵有色金屬公司使用的填料塔?？账A沉降罐和填料塔基礎沉降罐；銅陵市金屬材料工程設計公司一級動力波蒸汽凈化塔、二級動力波等機械設備均采用大口徑玻璃鋼罐體。本產品不僅采用卷取成型，還采用玻璃鋼模具成型。

現階段，除了上述三大行業外，大口徑玻璃鋼儲罐在釀造、制藥、環保等行業也有不同程度的應用。

3.2 使用保持點

（1）主要用途不斷發展，使用量呈上升趨勢。行業前景十分看好。

（2）大口徑玻璃鋼罐主要用作儲罐，但也有很大一部分是為低壓機械設備應用而開發和設計的。主要在冶金領域的應用表現得更加突出。

（3）大口徑玻璃鋼儲罐的市場價格從每臺幾萬元甚至幾十萬元不等，這將為玻璃鋼儲罐生產企業帶來極好的經濟效益。

（4）大口徑玻璃鋼罐在使用過程中通常會出現一些產品質量問題。在一定程度上，也決定了大口徑玻璃鋼儲罐在中國能否更普遍、更長久地使用。這個問題的關鍵包括：汽泡實心層的內襯有分層的空框，外觀顏色不均勻。其中，前2個重點項目是卷材成型和現場玻璃鋼模具成型產品。這是因為大中型產品和現場戶外作業的操作標準并不容易控制。此外，模具殼使用不合理也會造成這些現象。分層玻璃鋼模具產品很容易出現外觀和顏色不均。可能是專業技能差異造成的，也可能是干燥標準的危害造成的。