玻璃钢储罐在油田中的应用现状及前景

蒋华云，李凤舞，徐克彬，常家玉，王杰荣，王文杰

（1.中海石油（中国）有限公司天津分公司，天津300452；2.渤海钻探井下作业公司，河北任丘062552；

3.甘肃有色冶金职业技术学院，甘肃金昌737100；4.沧州市华油飞达钻采设备有限公司，河北沧州061000） ＊

玻璃钢储罐在油田中的应用现状及前景

蒋华云1，李凤舞1，徐克彬2，常家玉3，王杰荣4，王文杰4

（1.中海石油（中国）有限公司天津分公司，天津300452；2.渤海钻探井下作业公司，河北任丘062552；

3.甘肃有色冶金职业技术学院，甘肃金昌737100；4.沧州市华油飞达钻采设备有限公司，河北沧州061000）＊

介绍了玻璃钢储罐的特点及其生产方法，进行了玻璃钢储罐与钢制储罐的特点对比，并分析了玻璃钢储罐在我国油田的应用现状及前景。

玻璃钢储罐；特点；现状；前景

国际上玻璃钢储罐技术开始于20世纪50年代初，我国也早在20世纪50年代末将玻璃钢储罐应用于国防建设。但直到20世纪80年代末，我国具有轻质、高强度等特点的玻璃钢储罐才有了大的发展，并且在石油、化工、冶金、食品、酿造、电力等领域获得广泛应用。目前，国内许多厂家陆续引进国外表面毡和短切毡生产技术及成套设备，使玻璃钢储罐质量显著提高；引进先进的玻璃钢储罐纤维缠绕油领域所占份额甚少，其原因是许多用户对玻璃钢储罐的优良性能还未充分了解，对玻璃钢储罐在我国的应用现状还缺乏足够的认识，对选用玻璃钢罐仍抱有怀疑、观望态度。因此，本文对玻璃钢储罐的性能、技术特点、生产方法进行介绍，并将其与钢制储罐进行比对，对其在我国油田内的应用进行总结，借以推广玻璃钢储罐在我国石油领域的应用。

1 玻璃钢储罐特点

1） 质量轻，利于安装、运输。

玻璃钢储罐的密度一般为1.8～2.1g／cm3，约为钢材的1／4，玻璃钢储罐壁厚较同规格的钢制储罐厚，立式储罐壁厚设计采用上薄下厚，即使底层壁厚为钢制储罐厚度的6～8倍，但其总质量一般不到后者的1／2。较轻的质量不但减少了设备运输的成本，而且还降低了对运输车辆及通行道路的要求；另外储罐吊装方便，可选用较低吨位吊车，节省吊装费用；较轻的质量还减轻了对其基础的载荷，从而适当降低基座的造价。

2） 强度高，韧性高。

玻璃钢储罐采用玻璃纤维增强，缠绕玻璃钢储罐环向拉伸强度为120～180MPa，轴向拉伸强度为45～60MPa［1］。由于玻璃钢与钢材的密度相比非常低，所以玻璃钢的强度更高，因此玻璃钢储罐的自重与钢制储罐相比大幅度降低。同时玻璃钢储罐有一定的韧性，能抵御外界撞击和基础沉降引起的破坏。美国旧金山大地震、日本神户大地震调查表明玻璃钢储罐受损很小。

3） 耐腐蚀性能好，防渗漏。

玻璃钢储罐是以热固性树脂为基体材料、玻璃纤维为增强材料复合而成的整体耐腐蚀玻璃钢化设备，玻璃钢储罐的复合结构通常由3层组成：

①内层 是由富树脂层构成的耐防腐层，树脂含量＞90%，根据不同介质选择对应的树脂，达到最佳耐腐蚀条件，防腐性能好，防渗漏性能佳。

②结构层 即增强层，采用玻璃纤维增强，承受载荷，保护内层。

③外表层 采用玻璃纤维表面毡，保护罐体及防止老化。

钢制储罐由于金属的活泼性，极易与储存介质、外部大气发生化学、电化学反应而产生腐蚀，其内外表面需刷防腐涂料，使成本增加［2］。因此，玻璃钢储罐用于储存油田众多腐蚀性较强的介质时，耐腐蚀性优于钢制储罐。

4） 保温效果好。

玻璃钢储罐导热系数为1W／（m·K），远低于钢制储罐的导热系数80W／（m·K），因此在盛装同种介质、内外温差相同的情况下，玻璃钢储罐的热量损失很少，玻璃钢自身的保温性能好，一般情况下玻璃钢储罐不需要外加保温措施，较钢制储罐节省了保温费用。

5） 内表面光滑。

玻璃钢储罐内表面光滑，其绝对粗糙度仅约为0.01mm，远小于钢制储罐的内表面粗糙度，杂质成分不易在其表面吸附，在使用中内表面不会出现结垢、结蜡现象，清洗方便，适用于油田污水、污油等易结垢结蜡等介质的储存。

6） 电绝缘性能好。

钢制储罐易导电，而玻璃钢储罐为绝缘体，其表面电阻约1011Ω·cm，体积电阻约1014Ω，其击穿电压为12～16kV／mm，抗雷击，可防雷击等引起的破坏。

2 生产方法

2.1 手糊成型

手糊成型是最原始的生产方法，用于小型企业或现场施工空间不够的情况下。这种方法生产成本低，但其不足是劳动强度大、生产条件差、生产率较低、影响质量的因素多，操作人员必须具有一定的技术素质才能胜任。因此，手糊法在玻璃钢储罐制作上应用较少，一般用于制作储罐封头及立式拱顶储罐的罐底等非圆形部件。

2.2 缠绕成型

缠绕成型是将连续的玻璃纤维或布、带浸渍树脂连续地缠绕在转动的芯模或内衬上，固化后脱模而成。可用微机控制连续成型，也可用机械控制连续成型。对于直径＜4m的储罐，可以在厂内缠绕成型然后运送至用户现场进行安装，这种方法可大量节省现场费用；对于直径＞4m的储罐，需要现场缠绕，即将玻璃储罐在现场缠绕组装，其优点是可克服交通条件给大直径玻璃钢储罐运输带来的制约［3］。缠绕成型既可以采用卧式缠绕（如图1），又可以采用立式缠绕（如图2）。国内许多企业引进国外的全伺服、全自动、微机缠绕生产线。先进的缠绕技术进一步提高了产品的刚度、环向纵向强度和其他力学性能，而且使得玻璃钢储罐生产速度快、周期短，最新型缠绕设备的缠绕速度为1 000kg／h。缠绕成型生产规模大，国内许多企业具有生产容积2 500m3、直径25m的大型储罐的能力。

图1 现场卧式缠绕

图2 现场立式缠绕

3 应用现状

油田是国民经济中最重要的领域之一，其油气生产、储运及污水处理等生产过程中需要大量质量可靠、安全稳定、经久耐用的储罐设备［4］。油田对生产设备的耐腐蚀性、安全性、稳定性具有严格的要求，玻璃钢储罐的优良特点能够满足这些要求，因此油田是玻璃钢储罐较早应用的领域之一，同时油田也是较大量使用玻璃钢储罐的领域。国内各大油田均广泛地使用了玻璃钢储罐，其中大庆油田、胜利油田、江汉油田等较早地使用了大直径、大容量玻璃钢储罐。近几年，新疆油田、中原油田、辽河油田、大港油田也在炼油厂、污水处理站等生产领域越来越多地使用了玻璃钢储罐。玻璃钢储罐的使用量逐年增长，玻璃钢储罐的生产厂家越来越多，生产技术逐渐提高，生产设备更加先进，生产能力及规模显著增加。例如胜利油田广利联合站地处广利海滩，钢制储罐和钢制管道的腐蚀非常严重，时常影响污水站的正常运行。为了解决腐蚀问题，广利联合污水站改造工程经油田审批，于2006－08－15开工。广利联合污水站改造工程是国内首座工艺安装及储罐设计均采用全玻璃钢材料的大型站场，是油田大范围应用玻璃钢储罐替代钢制储罐的一次尝试。主要工程内容为：玻璃钢储罐9座，其中1 000m3一次除油罐2座；1 500m3混凝沉降罐2座；500m3缓冲罐2座；300m3反冲洗水罐1座；300m3反冲洗回收水罐1座；50m3污油罐1座；预氧化装置、反应器等配套设施13项；投产后污水处理能力1.1×104m3／d。

4 结论

1） 玻璃钢储罐具有的诸多优点，其耐腐蚀性、保温性能、寿命等各方面都能达到甚至超过普通碳钢的水平。从工程技术、经济合理、环保安全等角度考虑，玻璃钢储罐在油田诸多领域较钢制储罐有明显优势，目前许多钢制储罐设备有着被玻璃钢储罐取代的趋势。

2） 玻璃钢制造厂正逐步完善产品的结构、工艺设计，规范原材料供应渠道，加强生产过程的每道工序、每个环节的质量监督，采用先进的自动化生产工艺等措施来保证产品质量，通过严格遵守设计施工、验收规范以确保设计合理、施工优质。

3） 玻璃钢储罐在我国油田应用时间只有几十年，与传统钢制储罐的悠久历史相距甚远，虽然目前玻璃钢储罐在油田市场所占份额还很低，但随着玻璃钢储罐在油田的广泛应用，其优良特性得以展现，玻璃钢储罐的优势逐渐被了解，玻璃钢储罐的生产技术已经趋于成熟，油田领域正在潜移默化地消除对玻璃罐储罐的观望、迟疑态度，国内各大油田已经逐渐认可玻璃钢储罐，实践证明玻璃钢储罐将受到油田领域的青睐，具有广阔的发展前景。

［1］ 雷 文，凌志达.缠绕玻璃钢管罐的技术特点及在我国的应用现状分析［J］.工程塑料应用，2000，28（6）：24－26.

［2］ 孙月文.滩海环境下钢质原油储罐腐蚀与防护［J］.石油矿场机械，2010，39（4）：28－32.

［3］ 雷 文，凌志达.大直径玻璃钢储罐的生产方法及其应用［J］.现代塑料加工应用，2000，12（5）：61－64.

［4］ 文 闯，曹学文，马玉鹏.天然气气态储存工艺［J］.石油矿场机械，2012，41（1）：5－9.

Application Situation and the Prospect of the Glass Fiber Reinforced Plastic Storage Tanks in Oilfield

JIANG Hua－yun1，LI Feng－wu1，XU Ke－bin2，CHANG Jia－yu3，WANG Jie－rong4，WANG Wen－jie4
（1.Tianjin Branch，China National Offshore Oil Corporation（China）Ltd.，Tianjin300452，China；2.Downhole Operation Company，BHDC，Renqiu062552，China；3.Gansu Vocational ＆Technical College of Nonferrous Metallurgy，Jinchang737100，China；4.Cangzhou Huabei Petroleum Feida Drilling Rig Equipment Co.，Ltd.，Cangzhou061000，China）

The brief advantages of the glass fiber reinforced plastic storage tanks and the production methods were introduced.By comparing the characteristics of the glass fiber reinforced plastic steel storage tanks and steel tanks.An analysis was made for the current application situation and the prospect of the glass fiber reinforced plastic storage tanks in oilfields of China.

fiber reinforced plastic storage tanks；characteristics；current situation；prospect生产设备，代替传统的手糊生产方法，从而大幅提高了生产效率，使玻璃钢储罐年产量日趋增长。玻璃钢储罐具有轻质、高强度、高韧性、耐腐蚀、抗老化、寿命长、保温性好、内壁不结蜡、免维护等诸多优点，实践证明玻璃钢储罐在许多领域有逐步取代钢制储罐的趋势。

1001－3482（2012）11－0024－03

TE972

A

尽管如此，玻璃钢储罐与钢制储罐相比在巨大的储罐市场上所占的份额仍是非常低，尤其是在石

2012－05－25

蒋华云（1978－），男，陕西蒲城人，工程师，主要从事油田项目管理工作，E－mail：jianghy2＠cnooc.com.cn。