專利名稱：用于毒性和腐蝕性液體的多壁管和貯存箱的制造方法及所用設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及剛性結(jié)構(gòu)物，例如設(shè)置在地下和/或地面的管子和貯存箱。這些管子和貯存箱用于運輸和貯存危險、有毒和/或有腐蝕性的液體、流體和石油產(chǎn)品，如溶劑、柴油和、或汽油。本發(fā)明還涉及這些管子和貯存箱的制造方法。
眾所周知，在運輸某些氣體和液體時，常常須采用具有高強度壁的貯存容器，以防止容器內(nèi)物質(zhì)在運輸和設(shè)置過程中因遭受溫度、環(huán)境及意外機械力的影響而發(fā)生變化。例如，為了提供絕熱，以防止容器內(nèi)物質(zhì)因熱而發(fā)生變化，及為了保證防止因溫度引起容器破裂，最好采用加強材料，如纖維增強塑料、輕質(zhì)抗腐蝕金屬、玻璃保護襯及各種保護形狀的多層結(jié)構(gòu)容器，所有這些都是很有用的。
為了更好地保證有毒或腐蝕性材料的密封和避免由泄漏產(chǎn)生環(huán)境污染，涉及這些貯存容器強度和設(shè)計的美國規(guī)則越來越多。這里，提供一種雙層壁貯存箱，其中一些貯存箱內(nèi)設(shè)置了泄漏報警裝置。已經(jīng)有的許多做法是，在多層管和貯存箱壁的層間空隙內(nèi)，充填空氣，絕熱材料或剛支撐物，以避免容器壁在壓力下斷裂。
為了提供耐壓、防漏并且能抵抗橫向力產(chǎn)生的應(yīng)力的容器，迄今已做過很多嘗試。例如，對于流體泄漏在設(shè)置探測系統(tǒng)之外，還使用焊縫的布置、螺栓和/或其它支撐物。
例如，在美國專利4098426號中，采用了無隔板端壁與支撐法蘭聯(lián)接的方式，以使軸向慣性力的傳送最佳化和防止流體在兩個鋼或鋁合金容器接縫處泄漏。因為這些金屬箱的主要用途是在低溫下運輸或貯存流體，所以在容器間松散地設(shè)置有泡沫狀絕熱材料，以實現(xiàn)絕熱目的。但該文獻(xiàn)沒有指出這些容器的相對強度，也沒有任何與絕熱壁成整體的、用于支撐的肋。
在另一篇美國專利文獻(xiàn)3392865號中，纏絲塑料殼體采用的聚氨酯閉孔泡沫料殼體，以便絕熱。其中使用了旁漏層，以便在氣體萬一泄漏時，氣體可傳到壓力龍頭。但是，沒有指出該容器的強度和橫向、縱向的慣性值。同樣，沒有揭示出含有用來支撐的整體肋和全部配件的內(nèi)部容器壁的制造方法。
在美國專利3335904號中，揭示了一種特別適合于地下貯存液體烴的非金屬水平貯存箱，該貯存箱有塑料夾層結(jié)構(gòu)，該夾層結(jié)構(gòu)有一個形成管體部分的隔壁和形成一個基本上密封的空心結(jié)構(gòu)的端壁。該貯存箱包括一個內(nèi)層和與其分隔的外層，在內(nèi)外層之間有結(jié)構(gòu)強度較低的芯料，該管體部分在內(nèi)外層之間有環(huán)形加強肋裝置。在美國專利3412891號中，揭示了一種地下貯存箱，該貯存箱包括一個整體式復(fù)合層結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)是由連續(xù)長絲玻璃纖維纏繞層和切碎的玻璃纖維加強的樹脂形成的。在該篇文獻(xiàn)中，還采用了聚氨酯泡沫料支撐肋。在美國專利4739659中，揭示了一種有雙層帶肋壁的貯存箱，具有輔助的性能，有泄漏報警安全監(jiān)測裝置。在美國專利4876124號中，揭示了一種具有復(fù)合壁的貯存箱，復(fù)合壁包括內(nèi)壁和外壁，內(nèi)壁含有抵抗汽油或酒精腐蝕的材料，外壁含有非水解樹脂。
但是，這些現(xiàn)有技術(shù)中，沒有一個具有本發(fā)明的獨特、新穎的特征。
從這些或其它的文獻(xiàn)中，本專業(yè)人員可知，玻璃纖維增強的多壁流體貯存箱需要更好的強度，最大程度地抵抗橫向壓力并需要高的軸向慣性力。
本發(fā)明的一個目的是提供用于制造貯存箱和輸送體的導(dǎo)管的方法，該貯存箱和導(dǎo)管具有高的軸向慣性力，很強的剛性和能抵抗變化的溫度應(yīng)力及機械應(yīng)力。
本發(fā)明的另一目的是提供具有高強度的管子和貯存箱，這些管子和貯存箱放在地下時，能經(jīng)受住壓力，并且能快而廉價地制造。
本發(fā)明提供的多壁貯存箱和管子具有內(nèi)壁和外壁，內(nèi)外壁由肋隔開并支撐著。該肋百分之百粘接到內(nèi)壁和外壁上并整體地粘接到和/或疊層壓到內(nèi)壁和外壁上。內(nèi)外壁由浸透樹脂的碎玻璃纖維和連續(xù)玻璃纖維繩做成。在內(nèi)外壁之間的間隙空間中，有閉孔泡沫料。另外，在貯存箱內(nèi)壁的整個內(nèi)表面和凹形端上設(shè)置摻有碎玻璃纖維的強的耐化學(xué)性阻擋層。還有，在貯存箱底沿縱向鋪設(shè)著泄漏報警導(dǎo)管，并往上延伸至貯存箱凹形端的中心。在內(nèi)壁外表面上有空間，以便允許泄漏出來的液體流動并流進(jìn)泄漏報警導(dǎo)管。為了使泄漏報警裝置指示泄漏的準(zhǔn)確位置，貯存箱設(shè)計成帶有隔室的。這種設(shè)計使貯存箱具有高強度特性，本發(fā)明提供的貯存箱的慣性矩約為4.67寸4，基本上能消除扭曲、壓曲和破裂。在本說明書中采用的“玻璃纖維”一詞，是指由玻璃纖維增強的固化或非固化樹脂材料。當(dāng)玻璃纖維增強樹脂材料固化時，它會變硬，在工業(yè)上常稱之為層壓片意指固化復(fù)合結(jié)構(gòu)。根據(jù)上下文的內(nèi)容，“玻璃纖維”一詞有時也可以是指玻璃纖維或編織玻璃纖維薄片。
本發(fā)明還提供了貯存箱和管子的制造方法。簡單地說，該方法包括在心軸上的第一可脫除板上覆蓋以形成一層強的耐化學(xué)性的阻擋層;然后在該阻擋層上形成內(nèi)壁，該內(nèi)壁由浸有樹脂的碎的或連續(xù)的玻璃纖維繩做成;裝上泄漏報警導(dǎo)管;采用肋形泡沫作為支撐肋構(gòu)造的型模，在該肋成形泡沫料上形成支撐肋;在支撐肋形成后，將橋接泡沫料放置在該支撐肋之間;在其上，涂覆用浸有樹脂的碎的和連續(xù)的玻璃纖維繩以形成外壁。
本發(fā)明的各個目的通過提供一個具有高度剛性結(jié)構(gòu)的多壁貯存箱而得以實現(xiàn)，該貯存箱的構(gòu)筑方法簡單，而且比現(xiàn)有技術(shù)耗工時少。
本發(fā)明的又一目的是提供一種新穎的設(shè)在地下和/或地面上的流體貯存箱，萬一流體滲漏或溢出，該貯存箱可提供一個可供選擇的安全監(jiān)測器。本發(fā)明提供帶有可靠的泄漏報警裝置的雙壁貯存箱，該報警裝置在發(fā)生泄漏的短時間內(nèi)起動，以便達(dá)到最理想的環(huán)境保護。該貯存箱設(shè)計成帶有隔室或間隔密封室，能使泄漏報警裝置指示泄漏的精確位置。這樣，就不必從地下取出貯存箱來尋找泄漏位置，也不必對貯存箱和/或污物進(jìn)行清理，從而節(jié)約了大量的時間、經(jīng)費和進(jìn)入土壤的產(chǎn)品損失。該分成隔間的貯存箱可以在原位修復(fù)，因為報警裝置精確地查出發(fā)生滲漏的地方并在計算機數(shù)字顯示裝置上指示出來。
本發(fā)明提供的貯存箱和管子，在支撐肋和貯存箱的內(nèi)壁和外壁之間是百分之百粘接的，本發(fā)明對現(xiàn)有技術(shù)的這種類型貯存箱基礎(chǔ)上作出的改進(jìn)在于使圓柱形壁結(jié)構(gòu)、支撐肋和壁之間的泡沫料形成一整體。該支撐肋建立在肋成形泡沫料帶上，該泡沫料帶作為支撐肋的型模，支撐肋及其肋腳成為薄片層粘接到內(nèi)壁上。然后，在支撐肋和支撐肋之間設(shè)置的橋接泡沫料層的上面形成外壁，外壁成為薄片層粘接到支撐肋上，其結(jié)果，使外壁比較平滑而無起伏不平。支撐肋與貯存箱壁的整體化，比那種部件之間沒有可靠堅固互相連接和百分之百粘接、固定、聯(lián)鎖的結(jié)構(gòu)、特別是沒有堅固互相連結(jié)的結(jié)構(gòu)，使貯存箱具有更的強度。設(shè)置在支撐肋之間的橋接泡沫料對于幫助外壁百分之百地粘接到支撐肋頂部僅起到輔助作用，也就是說，支撐肋之間的泡沫料僅起一個型模的作用，以便使外壁平坦無皺紋地鋪在上面。這種整體式結(jié)構(gòu)增加了慣性矩，使得該貯存箱能放在地上而無需側(cè)向支撐，并且當(dāng)被充滿時亦不發(fā)生撓曲(見例5)。目前可得到的其它玻璃纖維貯存箱都不能被充滿，除非其外周加上與箱內(nèi)貯存物同樣高度的回填料并將之壓實以防止貯存箱側(cè)壁向外鼓出。另外，這種貯存箱是唯一不需靠周圍土壤的支持來保持其圓形外形的玻璃纖維雙壁貯存箱。也就是說，該貯存箱不會發(fā)生引起破壞的撓曲。
本發(fā)明中使用的閉孔泡沫料有些可壓縮性。本發(fā)明的又一目的，是保證在本發(fā)明的箱壁之間的空隙處填滿如泡沫料的充填材料，不會導(dǎo)致產(chǎn)生破裂、塌陷或其它故障，這些故障是由于具有不同熱膨脹系數(shù)的材料的相互作用所引起的，而該相互作用則由改變溫度條件而產(chǎn)生的。


圖1是本發(fā)明多壁貯存箱一個實施例的斷面透視圖。
圖2是表示本發(fā)明貯存箱和管子壁斷面的一個實施例。
圖3是表示本發(fā)明貯存箱和管子壁另一斷面的實施例。
圖4是一個變形的貯存箱正視圖。
圖5是一個正常的地下圓形貯存箱正視圖。
圖6是表示用連續(xù)玻璃纖維繩固定就位的肋成形泡沫料。
圖7表示在肋成形泡沫料上完全形成的支撐肋。
圖8表示設(shè)置在支撐肋之間由連續(xù)玻璃纖維繩固定就位的橋接泡沫料的斷面。
圖9是本發(fā)明另一實施例的斷面圖。
圖10是圖9所示實施例的正視圖。
猶如地下貯存箱的密封容器和制成帶有定位承接段并通過焊接連接其后的水下接頭或?qū)咏宇^的管子，這種容器和管子對于輸送和貯存箱例如石油產(chǎn)品象汽油、酒精增效汽油、噴氣式發(fā)動機燃料、柴油、充氧燃料、有一定溫度限制的燃油及腐蝕性物質(zhì)及其類似物是很有用的。因為這些物質(zhì)一旦溢出，將造成環(huán)境污染、浪費和危險。本發(fā)明的貯存箱，例如是由多層密封壁或薄層組成的，這些壁或薄層由玻璃纖維或用合適樹脂粘結(jié)的連續(xù)纏繞玻璃纖維及碎玻璃纖維制成。應(yīng)注意的是，在本文中所使用的“玻璃纖維”一詞，一般是指由玻璃纖維增強的固化或非固化樹脂材料。當(dāng)玻璃纖維增強固化樹脂固化時，它會就硬，在工業(yè)上稱之為層壓板的一般是指那種固化復(fù)合結(jié)構(gòu)。根據(jù)上下文的說明，“玻璃纖維”一詞有時也可以是指玻璃纖維繩。在容器、貯存箱或管子的外壁與內(nèi)壁間的這些薄層間的空間或空隙中，放置閉孔泡沫料，例如聚氨脂泡沫料。在一個較好的實施例中，一個泄漏報警導(dǎo)管設(shè)置在這些壁之間，以便查出流體泄漏并向操作者提供警報。
作為埋覆式結(jié)構(gòu)，貯存箱承受各種應(yīng)力。其每一單元必須經(jīng)得住相當(dāng)于不超過其直徑2%的撓曲。貯存箱還必須能承受覆蓋的土壤引起荷載。在決定貯存箱所需的剛度系數(shù)時，要綜合考慮土壤的比重、稠度、壓實度和墊層角諸因素。對于最不利情況的地下條件而言，本發(fā)明設(shè)計的好處是提供了堅固的結(jié)構(gòu)，它能防止在處理過程中發(fā)生破裂。
在發(fā)生使貯存箱產(chǎn)生局部真空的操作故障時，該結(jié)構(gòu)也必須能抵抗壓曲，遺憾的是，由于有了負(fù)內(nèi)壓，所有來自土壤支撐的優(yōu)點都不存在了。不象現(xiàn)有技術(shù)的貯存箱，本發(fā)明的貯存箱設(shè)計成能并經(jīng)試驗證明能抵抗由埋覆于土壤里而承受外部載荷和局部真空引起的負(fù)內(nèi)壓的組合。(見例5)，這是本發(fā)明在現(xiàn)有技術(shù)之上的獨特和新穎的改進(jìn)。
用連續(xù)的芯料，如聚氨酯及其類似物，代替壁間或間隙空間的空氣，改進(jìn)了貯存箱的絕熱性能并減少箱內(nèi)濕氣的冷凝。
參見附圖，圖1所示貯存箱包括第一壁或內(nèi)密封壁或薄層(10)，該壁(10)由碎玻璃纖維和連續(xù)玻璃纖維繩與樹脂做成，在其內(nèi)表面(11)上，有一層強的耐化學(xué)性阻擋層。在壁(10)上面的間隙空間處有一層閉孔泡沫料(12)。第二壁或外密封壁或薄層(14)與第一壁類似，由碎玻璃纖維和連續(xù)玻璃纖維繩與聚酯樹脂做成。玻璃纖維或玻璃纖維增強的樹脂材料氨基甲酸乙酯做的支撐肋(16)大體上在圓周上均勻間隔地設(shè)置在預(yù)定受力處，并且百分之百地粘在內(nèi)壁和外壁上，連成一整體。泄漏報警導(dǎo)管(18)沿著并鄰接內(nèi)壁外表面鋪設(shè)，即沿貯存箱底縱向鋪設(shè)并往上延伸至該貯存箱凹形端(20)的約中間部位。
圖2是沿泄漏報警導(dǎo)管剖開的貯存箱或管子壁的斷面圖。在該圖中，示出內(nèi)壁(10)，泄漏報警(18)放置在內(nèi)壁的外表面上并沿著貯存箱縱向延伸。支撐肋(16)整體地連結(jié)內(nèi)壁(10)與鋪平的外壁(14)，其間則置以泡沫料(12)。支撐肋(16)的頂部和腳部分別在連結(jié)位置(22)、(24)、(26)處粘到內(nèi)外壁上，在連結(jié)位置(30)、(31)、(32)處粘到閉孔泡沫料(12)上。該泡沫料(12)幾乎完全地充填在內(nèi)外壁間的間隙空間內(nèi)，但是，在泡沫料(12)與內(nèi)壁(10)外表面之間留有寬約1/8英寸(0.3175cm)的空隙(36)，以使液體流入泄漏報警導(dǎo)管內(nèi)。該泡沫料(12)雖與內(nèi)壁(10)緊密鄰接，但并不沿著部位(38)粘到內(nèi)壁(10)上，以便提供一個小的空隙使液體能流入泄漏報警導(dǎo)管。該泡沫料(12)沿著連接部位(28)粘在外壁(14)上。
圖3表示本發(fā)明貯存箱或管子壁的另一個斷面，泄漏報警導(dǎo)管用虛線示出。再次示出了與圖2相同的基本特征。有內(nèi)壁(10)、閉孔泡沫(12)、外壁(14)、支撐肋(16)和泄漏報警導(dǎo)管(18)。圖3的作用是簡單地表示出支撐肋的腳部跨越、包圍和將泄漏報警導(dǎo)管全部封在內(nèi)，所以用虛線表示泄漏報警導(dǎo)管(18)。
圖4是一個地下貯存箱的斷面正視圖，該貯存箱處于鼓脹或坍塌狀態(tài)。圖中示出了貯存箱(40)、土地(43)中的掘坑(42)、鋪在貯存箱下面的填料基床(44)和一些回填料(46)。圖4表示一種貯存箱的壓曲型式，這種壓曲型式常出現(xiàn)在目前已有的較薄弱類型的貯存箱中。這種故障不會出現(xiàn)在本發(fā)明的貯存箱中。象圖4所示的這種故障會引起破裂和滲漏，這將導(dǎo)致嚴(yán)重的土壤和/或地下水污染。
圖5表示正常形狀的、不壓曲的貯存箱(48)，圖中示出土壤(51)中的掘坑(50)、填料基床(52)和一些回填料(54)。該圖示出根據(jù)本發(fā)明設(shè)計的貯存箱的構(gòu)形，即“0”撓曲，這將在下面例子中進(jìn)一步說明。
以下，詳細(xì)描述本發(fā)明貯存箱的制造方法(1)先準(zhǔn)備一個鋼制心軸，它僅作為玻璃纖維薄片的型模，而不是貯存箱或管子本身的一部分;(2)采用通常為非滲透性且對化學(xué)物質(zhì)和/或燃料添加劑等不起反應(yīng)的不飽和聚酯樹脂環(huán)氧線性酚醛清漆底的乙烯基酯，同時僅摻進(jìn)碎玻璃纖維及一個玻璃纖維幔或“C”形幔覆蓋在覆蓋板上，該覆蓋板包括一個第一薄層，如塑料薄膜中的聚酯薄膜或類似物，和如硬紙板、紙板或類似物，該覆蓋板覆蓋在心軸上并使得成形的貯存箱容易脫模。這就形成了一個強的耐化學(xué)性阻擋層，該阻擋層的厚度約為0.100英寸(0.254cm)至0.120(0.305cm)，最好約為0.110英寸(0.279cm)至0.114英寸(0.290cm);(3)采用碎玻璃纖維和連續(xù)玻璃纖維繩和樹脂涂覆在該耐化學(xué)性阻擋層的上面形成厚度約為0.330英寸(0.838cm)的內(nèi)壁，在這一步中，由于加入了沿圓周且圍繞貯存箱的圓形或圈狀的連續(xù)玻璃繩，因而增高了結(jié)構(gòu)強度?？梢韵嘈?，本申請的貯存箱是唯一具有這一優(yōu)點的市售的貯存箱;(4)泄漏報警導(dǎo)管設(shè)置在挨近貯存箱底，并往上延伸至貯存箱凹形端的中心;(5)肋成形泡沫料相對于內(nèi)壁沿圓周設(shè)置，不粘接到內(nèi)壁上，由連續(xù)玻璃纖維繩或束固定就位，該泡沫料事先切成為制成支撐肋所需要的形狀，即預(yù)成形的，該肋由薄片覆蓋在這些肋成形泡沫料上形成(見后面圖6);(6)為了制造中心距約為16 1/2英寸(41.91cm)的玻璃纖維支撐肋，以便用之來分隔和支撐內(nèi)外壁，用碎的及連續(xù)的玻璃纖維覆蓋在例如聚氨酯或其類似物等合適的材料制成的該肋成形泡沫料上，在第5步驟中，這些肋成形泡沫料已附著在內(nèi)壁外表面上。支撐肋做成最小厚度為0.25英寸(0.635cm)。在這一步中，支撐肋的腳部百分之百地粘接、固定、聯(lián)鎖或不可移動地連接在內(nèi)壁上。但是肋成形泡沫料并不粘在內(nèi)壁上，以便在內(nèi)壁泄漏的情況下，液體可以向下流到泄漏報警導(dǎo)管內(nèi)(后面的圖7);(7)支撐肋安裝到貯存箱上后，在該支撐肋之間放置橋接閉孔泡沫料，其上端與支撐肋頂部齊平。由支撐肋頂部和該橋接泡沫料形成的相對等高和平坦的精制表面防止薄片起皺和鼓泡，該薄片層將覆蓋在支撐肋和橋接泡沫料上。這就使支撐肋與外壁之間能牢固、連續(xù)、百分之百地粘接。該橋接泡沫料是預(yù)先成形或預(yù)先切割成的，在泡沫料與貯存箱內(nèi)壁外表面之間留有約1/8英寸(0.3175cm)的空間，因此當(dāng)內(nèi)壁泄漏時，液體可以向下流到泄漏報警導(dǎo)管(見后面的圖8)。(8)在此表面之上做出構(gòu)成貯存箱外壁的薄片層，將之覆蓋在成形并修整過的泡沫料頂部，并與肋可靠地接合成整體。外壁薄片層厚度約等于內(nèi)壁薄片層厚度。做成的外壁比較光滑平整，沒有皺折和起伏。
在形成內(nèi)壁和外壁的同時，同步地分別在心軸上形成凹形端，但是在凹端上設(shè)有支撐肋，因為該形狀提供了足夠的結(jié)構(gòu)強度。
圖6表示肋成形泡沫料(56)的橫斷面，它由連續(xù)玻璃纖維繩(58)保持與內(nèi)壁(10)接觸。此外，還表示了另一個實施例，即在泡沫料中有溝(60)，凹入肋成形泡沫料表面約1/4英寸(0.635cm)深，該表面與內(nèi)壁(10)貼近。溝(60)使液體更容易地流入泄漏報警導(dǎo)管。
圖7示出內(nèi)壁(10)、肋成形泡沫料(56)、支撐肋(16)和凹入肋成形泡沫料的溝(60)的實施例。圖7表示本發(fā)明的一個橫斷面，它是在肋呈片狀地覆蓋在肋成形泡沫料上以后形成的。
圖8表示本發(fā)明的一個橫斷面，它是在形成的支撐肋之間放置橋接泡沫料以后形成的。圖中示出了內(nèi)壁(10)、肋(16)、肋成形泡沫料(56)、橋接泡沫料(62)，該橋接泡沫料(62)由連續(xù)玻璃纖維繩(58)固定就位，在橋接泡沫料與內(nèi)壁之間，有約1/8英寸(0.3175cm)的空間(36)。
顯然，具有盡量許多的壁例如具有4-5個壁的多壁容器是理想的，該容器也可按照上述方法制造。
在實際操作時，在從心軸上卸下之前先完全形成兩個對分的包括凹形端的半圓柱體。然后再與例如泄漏報警導(dǎo)管等附屬配件一同接合在一起，形成上述成品貯存箱。為了將貯存箱從心軸上卸下，以兩半的方式形成貯存箱是必要的。管子可以以整片的形式做成，而不用做成兩半個，因管子兩端是開口的，所以能通過將心軸從管子開口端滑出進(jìn)行脫模。
在使用加強材料例如使用玻璃纖維，玻璃纖維增強的樹脂材料，碎的或連續(xù)的粗紗或粗紗織物，或它們的任何組合材料，玻璃纖維與樹脂之間的粘結(jié)由適合的連接劑提供。
使用填料、添加劑和鋪面材料是有利的，這些材料通常不與環(huán)境和貯存箱或管子內(nèi)的貯物起化學(xué)作用。此外，也可以采用各種附加劑，例如助催化劑、紫外線過濾劑、催化劑及其類似物。一個較好的制造中包含有纖維纏繞，基本制造工藝也可方便地由離心式鑄造、觸壓成型、壓塑、擠塑或其各種結(jié)合來實施。
因為貯存箱凹形端的制造方式同貯存箱本身的制造方式相同，它們是貯存箱的整體部分，沒有接縫或接縫應(yīng)力點，因此，避免螺栓螺母破壞的可能。貯存箱或容器的壁與其凹形端的壁是一整片。
作為一個較好的實施例，提供了泄漏報警導(dǎo)管。如圖2所示，該泄漏報警導(dǎo)管(18)設(shè)置在泡沫料(12)與內(nèi)壁(10)之間，并鄰接內(nèi)壁(10)的最外表面。當(dāng)最后的玻璃纖維層鋪設(shè)在內(nèi)壁上，而肋成形就位之前，在第一和第二密封壁或?qū)又g的空間內(nèi)設(shè)置泄漏報警導(dǎo)管?，F(xiàn)在所使用的PermAlert.AT商標(biāo)的泄漏檢測和空間監(jiān)視系統(tǒng)可以從Midwesco的子公司波莫勒特環(huán)境特別制品有限公司(Perm Alert Environmental Specialtys Inc.)得到。該監(jiān)測裝置通過用探針和傳感纜線來檢測安裝缺陷、靜態(tài)濕度和不流動的液體、微滴和/或其它液體的侵入，傳感纜線是合成一體的單根傳感細(xì)繩，能檢測系統(tǒng)中極微量的滲漏。根據(jù)箱內(nèi)所貯存的液體，可以使用特殊的傳感器，以便檢查液體滲漏、斷裂或破裂。該技術(shù)基于時間范疇反射計量器，其操作在某種程度上象雷達(dá)。每分鐘數(shù)千次將能量脈沖送出到干的傳感器導(dǎo)管或纜線上，當(dāng)能量脈沖傳到傳感器傳感纜線，反射回到監(jiān)測單元，該單元將這些反射信號數(shù)字化并建立干的纜線全長的數(shù)字圖。該技術(shù)每幾秒鐘建立新的數(shù)字圖，并且將液流圖與貯存在貯存器中的“干的”圖作比較。傳感器纜線周圍的水或水基和烴類流體的存在，并且有足夠的量使該纜線潮濕時，將改變它的電特性。這種變化將引起濕纜線段反射的改變，該改變由監(jiān)測單元識別。在指示警報和顯示故障位置之前，監(jiān)測單元對被識別的改變要進(jìn)行檢測并確認(rèn)。但是，應(yīng)注意的是其它型式泄漏報警導(dǎo)管也可以應(yīng)用在本發(fā)明中。作為一個例子，可以使用一個不浸水的碳?xì)浠衔锾厥饫|線。泄漏報警的輸出指示各種數(shù)據(jù)，包括滲漏或破裂處的故障狀況、故障到數(shù)據(jù)檢索位置的距離、故障日期、時間。該纜線在修復(fù)和清理之后可再次使用。導(dǎo)管連接到能向操作者發(fā)出報警的監(jiān)測器并提供上述情報。
作為一個例子，圖9和圖10表示另一個不同型式泄漏探測系統(tǒng)的實施例。在圖9中，示出了內(nèi)壁(10)、肋(16)、外壁(14)、橋接泡沫料(62)、肋成形泡沫料(56)和一個流通管或?qū)Ч?64)，該導(dǎo)管例如是聚氯乙烯管，管身上有孔眼，以便使液體流入管內(nèi)并流經(jīng)沿貯存箱全長的隔室或小室。須注意，圖9中在加強肋腳部下方部位的流通導(dǎo)管(64)未被打眼，這是為了使液狀樹脂材料在施工過程中提前固化，防止它通過孔眼漏進(jìn)管內(nèi)而后硬化，堵塞管子內(nèi)部即使液體不能流經(jīng)管子。圖10是圖9的側(cè)視圖，示出了內(nèi)壁(10)、外壁(14)、肋腳(16)、橋接泡沫料(62)和封入肋腳內(nèi)的流通管或?qū)Ч?64)。實際上，可以預(yù)料這些流通管可以替換地放在靠近貯存箱底、貯存箱側(cè)邊中間和/或靠近貯存箱頂，以便收集所有的液體或汽化液體的滲漏。
由于本發(fā)明的建造方法提供了異常的強度，所以可以制造直徑約為4英尺(1.219m)至12英尺(3.658m)、長度約為18英尺(5.486m)至37英尺(11.278m)的各種尺寸和容積的貯槽，管段也可做成長約20英尺(6.096m)至60英尺(18.288m)、直徑約為14英寸(0.355m)至144英尺(3.658m)的各種尺寸。通常，安裝好的管子和貯存箱的斷面形狀是圓形的，但是也可以制成非圓形的，以適合栽種用途，正如各種形狀的混凝土管適合于不同的用途一樣。
雖然為了闡明本發(fā)明而描述了本發(fā)明構(gòu)思的幾個具體實施例，但是本發(fā)明不能被認(rèn)為限于上述的例子或本文所述的具體特征，除非它們可以被包括在附加的權(quán)利要求中，關(guān)于這一點，象已有技術(shù)說明的那樣。顯然，在不超過本發(fā)明精神和范圍內(nèi)，可以做某些改變。
以下幾個例子更清楚地說明本發(fā)明各方面情況。
例1準(zhǔn)備一根鋼心軸，在上面覆蓋塑料薄膜和硬紙板，以便在完成后，塑料貯存箱可從模子上便利地卸下。
采用雙層玻璃纖維，即玻璃纖維?；颉癈”形幔，可從市場上買到，是美國俄亥俄州優(yōu)勝者玻璃公司(Superior Glass Co)制造的。它們用Derakane 470-36乙烯基樹脂浸濕透，該乙烯基樹脂可從Dow Chemical買到。碎玻璃纖維的噴射過程是連續(xù)不停的直至總厚度約為0.11英寸(0.279cm)，該碎玻璃纖維是可以從市場買到的Pittsbrugh.Plate Glass(PPG)HYBON 600噴槍粗紗。HYBON是具特別處理劑的玻璃纖維絲，以供穿過切斷機噴槍使用。
在最大放熱反應(yīng)以后，這一步是冷卻。碎玻璃PPG HYBON 600噴槍粗紗和連續(xù)玻璃PPG.1064-247絲纏繞玻璃用聚酯樹脂ISO由機器供給到實測厚度約0.22英寸(0.559cm)，該聚酯樹脂ISO可從Inter-Plastic Corp得到，(如Cor 75-AA-OSO樹脂)。這里，粘接料是化學(xué)和機械粘結(jié)料，貯存箱內(nèi)壁總厚度約0.33英寸(0.838cm)。
固化后，電閉孔氨基甲酸乙酯做的肋成形泡沫料由連續(xù)玻璃纖維繩或索沿圓周固定到貯存箱內(nèi)壁外表面上。
支撐肋的最佳斷面形狀是梯形，其中底部平行邊長度即在肋腳之間的長度約4英寸(10.16cm)，頂部平行邊的長度約為21/2英寸(6.35cm)，每個肋腳長約2英寸(5.08cm)，相等的兩個斜邊與底邊的夾角為45°，斜邊長約1 3/4英寸(4.45cm)。
將做貯存箱內(nèi)外壁用的玻璃纖維材料覆蓋在肋成形泡沫料上，在貯存箱內(nèi)壁外邊形成薄板狀，做成玻璃厚度為1/4英寸(0.635cm)的玻璃纖維加強肋。
下一步，在氨基甲酸乙酯支撐肋之間的內(nèi)壁上，覆蓋厚約1 1/2英寸(3.81cm)的閉孔氨基甲酸乙酯泡沫，橋接在支撐肋之間。該泡沫料形成不滲透表層，該泡沫料是預(yù)成形的。高度與支撐肋頂部齊平。額定厚度約為1 1/4英寸(3.175cm)。然后，用同樣的聚酯樹脂、碎玻璃纖維和連續(xù)的玻璃纖維繩制成作為貯存箱外壁的外密封區(qū)。該外壁厚約0.3英寸(0.762cm)。
例2采用與例1中所述的相同的方法，準(zhǔn)備一根具有足夠尺寸能制造長約30英尺(9.144m)貯存箱段的心軸，該貯存箱包括沿圓周間的氨基甲酸乙酯支撐肋，該肋沿中心線的間隔約為16英寸(0.406cm)。直徑約為8英尺(2.438m)。這些貯存箱段有每一頭有一個凹形端，當(dāng)粘接起來時，壁與凹形端相交處沒有接縫或接縫端。
支撐肋、外壁和內(nèi)壁的有效慣性矩計算值最小約為4.675英寸4，彈性模量定為9×105磅/英寸2，該彈性模量用來決定有效剛度系數(shù)為4.20×106磅英寸2。
為了決定某物理試驗標(biāo)準(zhǔn)，由美國材料試驗學(xué)會(ASTM)規(guī)定和說明，從貯存箱和管段制造中所用的典型段或面板試驗中，決定了以下物理特性
國際標(biāo)準(zhǔn)化組織(ISO)抗彎強度 psi(磅／英寸2)， ASTM D790 24600撓度模數(shù) psi×105ASTM D790 9.79撓度強度psi ASTM D638 13000拉伸系數(shù) psi×105ASTM D638 11.5延伸率ASTM D638 1.40抗壓強度psi ASTM D695 18600硬度Barcol 934 ASTM D2583 38-45非揮發(fā)率ASTM D2584 32.92例3用一個長約30英尺(9.144m)，直徑約1英尺(0.305m)的心軸，采用同樣的材料和方法步驟做成相同的空心的、沒有凹形端的雙密封層管段，然后用粘接或其它方法將它們頭尾相接地連接在一起，形成無縫導(dǎo)管。這些管子抗腐防漏并有很大剛度。
例4對本發(fā)明制造的貯存箱做了各種試驗，為了決定(1)內(nèi)部沖擊、(2)內(nèi)部壓力、(3)表面硬度值。按ASTM標(biāo)準(zhǔn)D4021-86，這些值由標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定如下(1)ASTM D4021-86 -8.9和6.9(2)ASTM D4021-86 8.5(3)ASTM D4021-86 8.12.3例5從兩個對分的半圓柱體上制造一個試驗貯存箱，在制造過程中進(jìn)行檢查。在將兩半結(jié)合起來之前，對內(nèi)表面進(jìn)行纖維，裂縫、微裂、大皺紋和剝離進(jìn)行檢查。在半貯存箱的內(nèi)表面和外表面測試巴氏硬度，平均值如下內(nèi)41.6 外33.643.8 37.2在兩半個貯存箱接合起來之后，對外表面進(jìn)行露絲，砂眼和不平度的檢查。
在所有的試驗檢查之后，該貯存箱被認(rèn)為是條件滿意。
試驗坑符合ASTM-D4021-86的要求。該貯存箱放下到試驗坑中并固定住。這時，撓曲讀數(shù)為零。
然后開始外加載荷試驗。
首先進(jìn)行土壤載荷試驗，在貯存箱頂上覆蓋深約36英寸(0.9144m)±3英寸(7.62cm)的豌豆大礫石，測試貯存箱頂?shù)膿锨⒂涗浿@里撓曲是1/16英寸(0.15875cm)。
在近貯存箱的中間，加一集中載荷。一個25美噸(22，679.625公斤)的錘放在20英寸×20英寸(0.508m×0.508m)的鋼板上，該鋼板放在所用的礫石上，總荷重22600磅(10251.19公斤)，撓曲是1/16英寸(0.15875cm)。
試驗坑中充填水，超過貯存箱頂36英寸±3英寸(0.9144m±7.6cm)測得撓曲為0。荷重保持24小時，撓曲為0。
貯存箱被密封并連到一個真空泵上。使內(nèi)壓降低至-5.5英寸(-13.97cm)水銀柱。將坑內(nèi)的水泵入貯存箱到接近箱頂?shù)母叨取A存箱施加25磅/英寸2的氣壓，一分鐘內(nèi)該壓力減至24磅/英寸。
將貯存箱抽干并移出試驗坑，將該無支撐的貯存箱連到一個真空泵上使之產(chǎn)生3.0磅/英寸2的負(fù)壓。這時做內(nèi)部沖擊試驗。無肉眼可見的損壞。
對貯存箱增壓至5磅/英寸2，并用洗滌劑和水溶液清洗外部，未測出有滲漏。
試驗和檢查結(jié)果定滿意的，符合ASTMD-4021-86。
例6美國北卡羅來納州研究三角公園(Research Triangle Park)Underwriters實驗室對一個基本上按本發(fā)明教導(dǎo)做成的貯存箱用UL1316或相等的方法做了試驗，命名為“玻璃纖維增強塑料石油產(chǎn)品地下貯存箱”。
該試驗概況如下1.施加5磅/英寸2氣壓并保持1小時(該貯存箱可在壓力下運到試驗坑)，未測出滲漏。用3800磅(1723.65kg)扭力進(jìn)行管子裝配試驗，貯存箱無撓曲下試驗合格。
2.檢查貯存箱滲漏，(必要時修理)，在5磅/英寸2壓力時，未測出有滲漏。
3.將貯存箱安放到試驗坑中。
4.貯存箱內(nèi)放入600加倉(2271，12公升)的水，并起吊1秒鐘，然后做滲漏試驗。給貯存箱加4800磅(2177.24kg)的力，貯存箱試驗合格。加上超過20000磅的水(9071.85kg)，沒有撓曲，然后做滲漏試驗，未測出有滲漏。
5.充滿貯存箱的工作容量(1200加倉，4542.24公斤)，在充填時，做圍測操作，未測出有撓曲和滲漏。
6.在貯存箱圍測后，仍然在充水狀態(tài)下，可以在坑內(nèi)回填豌豆大小的礫石。未測出有撓曲和滲漏。
7.當(dāng)貯存箱被充滿，保持1小時，將箱內(nèi)水放空至坑內(nèi)，貯存箱在此狀態(tài)下保持24小時，未測出有撓曲和滲漏。
8.把坑內(nèi)的水抽到貯存箱內(nèi)，必要時加一些水譯到箱內(nèi)到其工作容量，對貯存箱加壓至25磅/英寸2并保持1分鐘，未測出有撓曲和滲漏。
10.做5磅/英寸2的氣壓試驗檢查滲漏，未測出有滲漏。
權(quán)利要求
1.一種具有增強的圓周向和軸向強度且用來輸送和貯存流體的多壁容器的制造方法，有以下步驟(a)在一個適合的型模上安設(shè)一覆蓋層，該覆蓋層包括第一薄層，該薄層用于安設(shè)由第一玻璃纖維層增強的樹脂材料；(b)將摻有碎玻璃纖維的樹脂材料覆蓋在上述的第一薄層上，形成一個強的耐化學(xué)性阻擋層；(c)將摻有碎玻璃纖維和連續(xù)玻璃纖維繩的樹脂材料覆蓋在上述強的耐化學(xué)性阻擋層上；(d)固化上述的樹脂材料和碎玻璃纖維和連續(xù)玻璃纖維繩以形成第一密封壁；(e)在上述第密封壁上的預(yù)定位置，放置基本上呈環(huán)狀的預(yù)制的肋成形泡沫料，并將該泡沫料固定到該第一密封壁上；(f)將摻有樹脂材料的碎的及連續(xù)的玻璃纖維復(fù)蓋在上述肋成形泡沫料上，形成許多基本上沿圓周設(shè)置的肋，該肋整體地粘在上述第一密封壁上；(g)將橋接沫料固定到上述肋之間的第一密封壁上，其高度與上述肋的頂部平齊；(h)將摻有碎玻璃纖維和連續(xù)玻璃纖維繩的樹脂料復(fù)蓋在上述橋接泡沫料和肋上；(i)固化上述樹脂材料和碎玻璃纖維和連續(xù)的玻璃纖維繩，形成第二密封壁，該第二密封壁整體地粘在上述肋上。
2.如權(quán)利要求1的方法，其特征在于其中的肋成形泡沫料和橋接泡沫料由聚氨酯做成。
3.如權(quán)利要求1的方法，其特征在于其中的肋整體地粘在容器的第一和第二密封壁上。
4.如權(quán)利要求1的方法，其特征在于其中的容器端對端相接地連接在一起，形成一個連續(xù)的導(dǎo)管。
5.如權(quán)利要求1的方法，其特征在于還包括將一個檢測液體泄漏的滲漏報警安全監(jiān)測裝置連接到第一密封壁上。
6.如權(quán)利要求5的方法，其特征在于其中的泄漏報警安全監(jiān)測裝置包括一個沿容器全長縱向鋪設(shè)的導(dǎo)管。
7.如權(quán)利要求6的方法，其特征在于其中的導(dǎo)管鄰近第一密封壁的外表面。
8.如權(quán)利要求6的方法，其特征在于還包括所述導(dǎo)管整個地封在支撐肋的腳部內(nèi)。
9.如權(quán)利要求1的方法，其特征在于所述容器還包括有凹形端。
10.如權(quán)利要求9的方法，其特征在于在容器壁與凹形端壁之間無接縫。
11.如權(quán)利要求9的方法，其特征在于容器壁和凹形端壁是一整片。
12.如權(quán)利要求1的方法，其特征在于在橋接泡沫料與第一密封壁之間留有約1/8英寸(0.3175cm)的空隙。
13.如權(quán)利要求5的方法，其特征在于泄漏報警安全監(jiān)測導(dǎo)管沿容器長度方向準(zhǔn)確指出滲漏。
14.如權(quán)利要求6的方法，其特征在于使泄漏報敬安全監(jiān)測導(dǎo)管往上延伸至凹形端的中間，以監(jiān)測在容器凹形端發(fā)生的泄漏。
15.如權(quán)利要求1的方法，其特征在于在肋成形泡沫料的面上有約1/4英寸(0.635cm)的溝，該面鄰近第一密封壁的外表面。
16.如權(quán)利要求1的方法，其特征在于還包括容器段連接在一起，形成無縫導(dǎo)管。
17.如權(quán)利要求1的方法，其特征在于其中步驟(b)所述的樹脂材料還包括乙烯基脂樹脂。
18.如權(quán)利要求1的方法，其特征在于其中步驟(c)、(d)、(f)、(h)和(i)所述的樹脂材料還包括聚酯樹脂。
19.如權(quán)利要求1的方法，其特征在于還包括以下步驟(a)將包括硬紙板的覆蓋層置于在一個適合的型模上;(b)將第一薄層覆蓋在硬紙板上;(c)用摻有玻璃纖維的樹脂材料幔覆蓋在上述第一薄層上;(d)將摻有碎玻璃纖維的樹脂材料覆蓋在上述幔上，形成一個強的耐化學(xué)性阻擋層。
20.一種多壁容器，該容器具有增強的圓周向和軸向強度且用來輸送和貯存流體，它包括(a)一個第一密封壁，它是由碎玻璃纖維和連續(xù)的玻璃纖維繩通過聚樹脂互相粘結(jié)固定而形成的，該第一密封壁的厚度約為0.3英寸(0.762cm)至0.33英寸(0.838cm);(b)第一密封壁內(nèi)表面上的強的耐化學(xué)性阻擋層;(c)多個基本上圓周形的支撐肋，該肋整體地粘接在第一密封壁上;(d)上述支撐肋有長度約為2.0英寸(5.08cm)的腳部，支撐肋通過該腳部整體地粘接在第一密封壁上;(e)第一層閉孔泡沫，它位于第一密封壁和支撐肋的內(nèi)表面之間;(f)第二密封壁，它是由碎玻璃纖維和連續(xù)的玻璃纖維繩通過聚酯樹脂互相粘結(jié)固定而形成的，該第二密封壁的厚度約為0.25英寸(0.635cm)至0.3英寸(0.762cm);(g)所述密封壁無起伏不平;(h)第二密封壁整體地粘接在支撐肋的頂部;(i)第二閉孔泡沫料層，它位于第一密封壁第二密封壁和支撐肋外表面之間的空隙內(nèi);(j)第二閉孔泡沫料層與支撐肋的頂部齊平。
21.如權(quán)利要求20的容器，其特征在于其中的第一和第二閉孔泡沫料層是由聚氨酯做的。
22.如權(quán)利要求20的容器，其特征在于還包括一個檢測液體滲漏報警安全監(jiān)測裝置。
23.如權(quán)利要求22的容器，其特征在于其中的泄漏報警安全監(jiān)測裝置還包括一個沿容器全長縱向鋪設(shè)的導(dǎo)管。
24.如權(quán)利要求23的容器，其特征在于其中的導(dǎo)管鄰近第一密封壁的外表面。
25.如權(quán)利要求23的容器，其特征在于其中的導(dǎo)管整個地封在支撐肋的腳部內(nèi)。
26.如權(quán)利要求20的容器，其特征在于還包括凹形端，在容器壁與凹形端壁之間無接縫。
27.如權(quán)利要求20的容器，其特征在于容器壁和凹形端壁是一整片。
28.如權(quán)利要求20的容器，其特征在于在第一閉孔泡沫料層與第一密封壁之間，有約1/8英寸(0.3175cm)的空隙。
29.如權(quán)利要求22的容器，其特征在于其中的泄漏報警安全監(jiān)測導(dǎo)管準(zhǔn)確指出沿容器長度上的泄漏。
30.如權(quán)利要求22的容器，其特征在于其中的泄漏報警安全監(jiān)測導(dǎo)管向上延伸至凹形端的約中間位置處，以測出在容器凹形端發(fā)生的滲漏。
31.如權(quán)利要求20的容器，其特征在于在第一閉孔泡沫料層的面上有約1/4英寸(0.635cm)的溝，該面鄰近第一密封壁的外表面。
32.如權(quán)利要求20的容器，其特征在于容器段連接在一起，形成無縫導(dǎo)管。
全文摘要
用于輸送流體的多壁容器和管子(20)，必須能防止?jié)B漏和經(jīng)得住機械力。該容器和管子有內(nèi)壁(10)和外壁(14)，內(nèi)外壁由連續(xù)的泡沫料層(12)隔開，泡沫料層(12)與容器成整體。本發(fā)明方法制造的容器有很好的強度，能抵抗軸向慣性壓力。該方法使用碎玻璃纖維、連續(xù)纏繞的玻璃纖維，適合的聚酯樹脂和在受力處分隔設(shè)置的圓周肋(16)，該肋(16)與密封壁(10)(14)連成整體。本發(fā)明方法制得的容器，慣性矩約為4.67英寸
文檔編號B65D90/02GK1072902SQ9211107
公開日1993年6月9日 申請日期1992年8月31日 優(yōu)先權(quán)日1991年10月11日
發(fā)明者唐·考夫曼 申請人:唐·考夫曼