Стеклопластиковые резервуары

В зависимости от вида хранимой жидкости емкости имеют конструкционные особенности и делятся на: топливные, химически стойкие, пожарные, накопительные, пищевые, нестандартные.

Характеристики резервуаров

Емкости из стеклопластика изготавливают различной формы, но большее распространение получила цилиндрическая конфигурация.
По способу исполнения хранилища производят горизонтальными и вертикальными. Объем у горизонтальных баков от 2 до 150 м³, а у вертикальных — до 10 000 м³.

Горизонтальный стеклопластиковый резервуар

Также хранилища делятся на наземные и подземные. Под землю чаще всего устанавливают горизонтальные емкости, так как необходимо проводить меньше земляных работ.
Стеклопластиковые хранилища многослойны и состоят из:

• Антикоррозионного слоя, который защищает резервуар от химического воздействия хранимого вещества. Внутренняя оболочка состоит из обогащенной синтетической смолы и стекловуали. А для увеличения прочности, дополнительно наносят рубленые стекловолокна. Толщина покрытия от 2,5 до 5 мм.
• Структурного слоя, состоящего из стеклопластика.
• Арматуры и дополнительного оборудования: крепежных устройств, горловин, расходомеров, электрообогрева, датчиков уровня, утеплителей, газоанализаторов, клапанов сброса избыточного давления, трубопроводов и другого технологического оборудования.

Технологии изготовления

Хранилища из стеклопластика до 100 м³ делают на заводе, а большего объема — на месте эксплуатации. Применяют четыре основных метода производства емкостей:

1. Ручное или контактное формирование

Состоит из нескольких этапов:

• Формирование антикоррозионного слоя

На формовочный цилиндр (дрон), который может быть неподвижным или вращающимся, распыляют синтетическую смолу и на нее накладывают армирующее покрытие, состоящее из стекловуали. Для увеличения прочности в него добавляют несколько слоев стекломата или стеклоткани. При помощи валиков на армирующую пленку наносят влажную связующую прослойку.

• Формирование структурного слоя

После частичного затвердевания армирующей оболочки укладывают стеклопластиковые структурные оболочки. Между каждым слоем располагают антикоррозионную прослойку. Толщина структурного покрытия после отверждения составляет 350–400 мм.

• Заключительный этап

Кода цилиндрический каркас затвердевает, его снимают с дорна. Затем при помощи специального клея на торцы устанавливают крышки, изготовленные на специальной матрице ручной формовкой. Также на этом этапе устанавливают дополнительное оборудование.

Основное преимущество контактного формирования — возможность создания конструкции из различных типов армирующего наполнителя: ровинговой стеклоткани, некрученого стекловолокна, стекломата и других материалов. При этом технологический процесс не подвергается значительным изменениям.

2. Филаментная намотка

Этим способом производят цилиндрические части резервуаров.

• Изготовление антикоррозионной оболочки

На вращающуюся цилиндрическую оправку специальным станком наматывают стеклянную или синтетическую вуаль с последующим нанесением смолы. Затем, используя метод напыления, получившийся слой покрывают рублеными нескрученными стеклянными нитями — стеклоровингом. Для достижения гладкости оболочки, нанесенные нити прокатывают валиками.

• Изготовление структурной оболочки

Этот слой состоит из пропитанных синтетической смолой цельных нитей стеклоровинга, которые также наматываются станком. Различают два вида намотки:

• Кольцевая. Получается, когда скорость вращения оправки выше скорости перемещения наматывающего прибора. Волокна в этом случае выстраиваются точно по окружности, а угол намотки равен 90°.
• Спиральная или перекрестная. В этом способе скорость перемещения станка выше скорости вращения формы, и нити накладываются под углом 50–80°.

Чаще всего при производстве емкостей используют чередование методов намотки.
После формирования антикоррозионного и структурного слоя, полученную конструкцию снимают с оправки и устанавливают торцевые крышки и дополнительное оборудование.

Резервуары, изготовленные этим способом, обладают высокой прочностью и надежностью.

3. Метод напыления

Это модифицированный тип филаментной намотки, который чаще всего применяют в полевых условиях для создания резервуаров большого объема.

Изготовление резервуара на месте эксплуатации

Стеклоровинг наносят на оправку специальным пистолетом и фиксируют волокнами, используя филаментную намотку. Нити наматывают минимальным количеством, чтобы закрепить ровинг и достичь требуемой прочности для сопротивления внутреннему гидростатическому давлению хранимой жидкости.

Основное преимущество — увеличение скорости производства. Также способ напыления позволяет достигнуть высокой осевой прочности.

4. Метод центробежной отливки

Обычно с помощью этой технологии изготавливают трубы, но некоторые производители применяют его для изготовления резервуаров.
Во вращающуюся цилиндрическую форму вводят синтетическую смолу и рубленые стекловолокна, на которые действует центробежная сила. Благодаря ей введенные материалы прижимаются к стенкам дорна и формируют необходимые слои. При изготовлении емкостей методом центробежной отливки, сначала формируется структурная оболочка, а затем антикоррозионная пленка. Волокна располагаются произвольно.

Этот способ позволяет облегчить добавление добавок и наполнителей, например, для улучшения прочностных характеристик.

Плюсы и минусы стеклопластиковых хранилищ

Главное преимущество композиционных емкостей перед стальными резервуарами — коррозионная стойкость. Также они обладают и другими достоинствами:

• низкая теплопроводность;
• малый вес;
• стойкость к воздействию агрессивных веществ;
• не зарастают водорослями;
• устойчивость к вибрации;
• длительный срок эксплуатации — до 50 лет;
• устойчивость к ультрафиолетовым лучам;
• высокая прочность.

Несмотря на преимущества, стеклопластиковые резервуары имеют существенный недостаток — в процессе эксплуатации могут расслоиться и утратить герметичность. Поэтому необходимо проводить техническое обслуживание.

Обслуживание стеклопластиковых емкостей

Техническое состояние контейнеров для хранения нефтепродуктов и химических веществ проверяют ежемесячно. Баки для остальных продуктов проверяют два раза в год. Также для нормального функционирования емкости очищают от донных отложений.
При образовании трещин, резервуары ремонтируют напылением или нанесением на поврежденный участок кварцевого волокна. Работы проводят на месте эксплуатации или на специально оборудованной площадке.