Группа изобретений в целом относится к плавающим крышам для резервуаров хранения горючих жидкостей, таких как нефть или продукты нефтепереработки, например, дизельное топливо, керосин, бензин и т.п. В первом аспекте, настоящее изобретение относится к способу создания покрытия для плавающей крыши и формирования, таким образом, плавающей крыши. Во втором аспекте настоящее изобретение относится к усовершенствованию конструкции плавающей крыши. Резервуар с плавающей крышей может представлять собой бесшовный резервуар из композитных материалов с плавающей крышей для нефтеперерабатывающих заводов.
На нефтеперерабатывающих заводах в больших резервуарах хранения обычно содержат летучие и легковоспламеняющиеся жидкости, такие как бензин, нафта, керосин, дизельное топливо и сырая нефть. Потери при испарении представляют собой проблему для таких резервуаров хранения, поскольку они нежелательны с экономической и экологической точек зрения. Чтобы свести к минимуму или избежать образования паровой фазы над уровнем жидкости и тем самым минимизировать потери на испарение, можно использовать плавающую крышу. Плавающие крыши описаны, например, в WO 91/15418 и WO 90/08076. Плавающие крыши также коммерчески доступны, например, HMT Deckmaster™.
Плавающая крыша поднимается и опускается вместе с уровнем жидкости внутри резервуара, тем самым уменьшая пространство испарения над уровнем жидкости, поскольку она остается в полном контакте с хранимой жидкостью и предотвращает потери при испарении. Плавающая крыша может использоваться в дополнение к (внутренняя плавающая крыша) или вместо (внешняя плавающая крыша) неподвижной крыши и конструкции. Плавающие крыши считаются требованием безопасности, а также мерой предотвращения загрязнения во многих отраслях промышленности, включая нефтепереработку.
Современные композитные плавающие крыши, такие как Deckmaster от HMT Inc., обычно имеют структуру композитного слоя. Такие плавающие крыши содержат по меньшей мере слой нижней поверхности (ориентированный в направлении или контактирующий с хранимой жидкостью), который обычно изготавливают из смолы с армирующими волокнами, сердцевиной и верхним слоем, выполненным из смолы с армирующими волокнами. Верхний слой может быть внешним или верхним поверхностным слоем, то есть слоем, который находится в контакте с окружающим воздухом под стационарной крышей в случае внутренней плавающей крыши или который находится в контакте с открытой атмосферой в случае внешней плавающей крыши. Слои расположены в виде сэндвича.
Поскольку многие жидкости, обычно хранящиеся в больших резервуарах хранения, являются либо воспламеняющимися, либо выделяют легковоспламеняющиеся газы, необходимы меры пожарной безопасности.
Плавающие крыши, известные в данной области техники, изготавливают путем помещения матов из армирующих волокон на форму или в нее, с последующей пропиткой матов из волокон смоляным составом. Эти маты из волокон необходимо размещать внахлест во избежание потенциально слабых мест в готовой структуре после отверждения из-за недостаточного армирования. Участки нахлеста делают выполненные поверхности неровными. Это требует применения относительно мягкого материала для сердцевины, например, готового пенополиэтилена, который способен адаптироваться к неровной поверхности и уравновешивать ее. В противном случае в сэндвич-конструкции могут остаться воздушные карманы, которые могут негативно повлиять на конструктивную целостность плавающей крыши. Кроме того, полученный слой армированного волокном смоляного состава демонстрирует различия в физических свойствах, таких как прочность и/или эластичность, по покрываемой им области из-за структурных неоднородностей, вызванных перекрывающимися и неперекрывающимися областями волоконных матов, которые могут быть причиной дефектов или трещин, в частности, при длительной эксплуатации, например, из-за расширения и сжатия, вызываемого изменением температуры при смене дневного и ночного циклов, а также при смене сезонов в случае с внешней крышей.
При том, что это потенциально пагубно для однородной структуры и/или вызывает сокращение срока службы крыши, необходимость обеспечения нахлеста волоконных матов к тому же увеличивает затраты, а необходимость применения мягкого материала для сердцевины ограничивает выбор надлежащего материала. Кроме того, мягкие материалы, как правило, не могут быть выработаны из вторичного сырья, что влечет за собой большие затраты. Мягким материалам также присуща низкая структурная целостность, и, следовательно, вклад сердцевины из мягкого материала в общую прочность плавающей крыши ограничен.
В другом аспекте, в силу воспламеняемости хранящейся жидкости и потенциальной опасности возгорания окружающей среды (например, на нефтеперерабатывающих заводах) желательно, чтобы плавающая крыша содержала верхний слой. Это желательно, поскольку возможно возникновение потенциально пожароопасных разливов, что, в свою очередь, может привести к локальному пожару на поверхности. Учитывая большой объем таких резервуаров, легко представить катастрофические последствия в случае разрушения крыши при пожаре на поверхности плавающей крыши и воспламенения хранящейся жидкость.
Однако огнестойкие или огнезащитные свойства - не единственное требование к верхним слоям плавающих крыш.
Чтобы противостоять влиянию окружающей среды, они, как правило, должны обладать стойкостью к УФ излучению. Они также должны иметь высокую прочность, когезию и структурную целостность, чтобы избежать повреждений в результате случайного падения предметов или воздействия нагрузок, создаваемых рабочими или оборудованием во время операций по техническому обслуживанию и/или заполнения-слива. Также, как правило, они должны быть выполнены из материала, не обладающего высокой изолирующей способностью (например, с объемным удельным сопротивлением 1017 (см и выше), с тем, чтобы избежать статического заряда.
Таким образом, существующие в настоящее время плавающие крыши содержат огнезащитный верхний слой, выполненный из армированной волокном смолы. Однако из-за присущей органическим смолам воспламеняемости обычно необходимо принимать дополнительные меры для получения огнезащитных свойств, такие как включение бромированных антипиренов. Однако такие компоненты создают большую нагрузку на окружающую среду и являются дорогостоящими в производстве. Кроме того, огнезащитные свойства таких верхних слоев могут быть неудовлетворительными даже при добавлении антипиренов.
Кроме того, смолы, армированные волокном, не всегда могут обладать необходимой структурной целостностью. Еще одним недостатком использования таких слоев смолы, армированной волокном, является то, что для их изготовления могут потребоваться значительное время и отдельные этапы укладки волоконных матов и пропитки их смолой. Смола также обычно основана на органическом материале, производство которого может быть осуществлено только с неблагоприятной экологической нагрузкой из-за использования ископаемых ресурсов (нефти). В ходе производственного процесса компоненты смолы также обычно присутствуют в летучем и легковоспламеняющемся органическом растворителе, который испаряется при отверждении, тем самым также нанося ущерб экологии и представляя потенциальную опасность возгорания в процессе производства.
В силу сказанного проблема, лежащая в основе настоящего изобретения, заключалась в создании нового слоя в составе плавающей крыши для резервуаров, который смог бы преодолеть некоторые или все недостатки предшествующего уровня техники и который является огнезащитным, а также способ его изготовления.
В частности, целью является создание слоя плавающей крыши для резервуаров, который имеет улучшенные огнезащитные или огнестойкие свойства. Также целью является создание слоя плавающей крыши для резервуаров, который является огнезащитным и который может быть выполнен с меньшим воздействием на окружающую среду. Еще одной задачей настоящего изобретения является создание слоя плавающей крыши для резервуаров, который является огнезащитным и имеет высокую структурную целостность, в частности, плавающую крышу, которая может соответствовать структурной целостности существующих резервуаров с плавающей крышей при меньшей ее толщине.
Еще одной задачей настоящего изобретения является создание огнезащитной/огнестойкой плавающей крыши, которая, таким образом, снижает как опасность разрушения в результате пожара, так и степень требуемых мер безопасности.
Еще одна цель состоит в том, чтобы улучшить конструкцию и способ изготовления плавающей крыши с возможностью улучшения структурной целостности.
В настоящем изобретении все параметры и свойства продукта относятся к тем, которые измерены в стандартных условиях (25°C, 105 Па), если не указано иное. Все физические параметры могут быть определены стандартными методами в данной области техники и/или нижеследующим подробным описанием. В случае расхождения между стандартным методом и методом, описанным ниже, настоящее описание имеет преимущественную силу.
Термин «огнезащитный» или «огнестойкий» означает, что материал должен обеспечивать свойства распространения пламени в соответствии с классом А распространения пламени ASTM E84 или индексом распространения пламени (FSI) в диапазоне от 0 до 25.
Термин «содержащий» используется неограниченно и допускает присутствие дополнительных компонентов или этапов. Однако он также включает более ограничительные значения «состоящий преимущественно из» и «состоящий из».
Всякий раз, когда диапазон выражается как «от x до y» или синонимичным выражением «x - y», включаются конечные точки диапазона (т.е. значение x и значение y). Таким образом, диапазон является синонимом выражения «x или выше, но y или ниже».
Термин «примерно» означает, что рассматриваемая сумма или значение может быть конкретным обозначенным значением или некоторым другим значением в его окрестности, обычно в диапазоне ±5% от указанного значения. Таким образом, например, фраза «около 100» обозначает диапазон 100±5.
Термин «и/или» означает, что присутствуют все или только один из указанных элементов. Например, «а и/или b» означает «только а», или «только b», или «а и b вместе». В случае «только a» термин также включает возможность отсутствия b, т.е. «только a, но не b».
Термин «слой» обозначает материал, имеющий физическую форму, в которой протяженность в каждом из двух направлений, ортогональных друг другу (x, y), превышает расширение в третьем направлении (z), которое ортогонально каждому из направлений x и y в 10 или более раз, например, 100 или более, 500 или более, или 1000 или более. Термин «слой» также включает [понятие] «лист» как особую форму слоя.
Термин «текс» обозначает вес волоконного материала, такого как стекловолокно или керамическое волокно, который может быть определен любым стандартным методом, обычным в данной области техники, например, согласно ISO/DIS 13922-2000. В настоящем изобретении ссылка сделана на номинальное чистое стекло, поэтому значение текс не включает размер.
Термины «на» и «над», используемые в связи с настоящим изобретением, обычно обозначают, что материал, такой как слой, присутствует на или поверх другого материала, такого как слой, с любыми промежуточными элементами или без них. Если материал или слой предусмотрен «непосредственно на» или «непосредственно над» другим материалом, никакие промежуточные элементы не присутствуют, и соответствующие материалы или слои находятся в прямом контакте. Термины «на» и «над» включают значение «непосредственно на», за исключением случаев, когда контекст четко указывает на иное.
Термин «под» или «ниже», используемый в настоящем изобретении, обычно означает, что материал, такой как слой, присутствует под или ниже другого материала, такого как слой, с любыми промежуточными элементами или без них. Если материал или слой предусмотрен «непосредственно под» или «непосредственно ниже» другого материала или слоя, никакие промежуточные элементы не присутствуют, и соответствующие материалы или слои находятся в прямом контакте. Термины «под» и «ниже» включают значения «непосредственно под» и «непосредственно ниже», за исключением случаев, когда контекст четко указывает на иное.
В настоящем изобретении термины направления [местонахождения], такие как «верхний», «нижний», «[самый] нижний», «выше [над]», «ниже [под]» и т.д., относятся к направлению силы тяжести. Для плавающей крыши это означает, что соответствующие термины относятся к положению элемента, о котором идет речь в связи с компоновкой плавающей крыши резервуара. Таким образом, нижняя поверхность - это поверхность, которая ориентирована в сторону пространства, где жидкость хранится или должна храниться, а верхняя поверхность - это поверхность плавающей крыши, противоположная поверхности, которая ориентирована в сторону пространства для хранения, где жидкость хранится или должна храниться.
В контексте настоящего изобретения термин «антипирен», огнезащитный материал, означает, что основа, например, структура, компонент, слой, материал и т.д. становится антипиреном в результате нанесения на ее поверхность и/или внешнюю сторону химического объекта, например, химического вещества, композиции или состава. Применение может изменить или не изменить химическую природу основы, т.е. реакция с химическим объектом может иметь место, а может и не иметь место, чтобы придать основе огнезащитные свойства. В случае реакции основа также может стать огнестойкой.
В отличие от термина «огнезащитный» термин «огнестойкий» обычно понимается как неотъемлемое свойство материала.
Задача, лежащая в основе настоящего изобретения, решена с помощью плавающей крыши, имеющей по меньшей мере два слоя, расположенные в виде многослойной конструкции, для резервуаров хранения, включающей верхний поверхностный слой (FL), содержащий смесь или продукт реакции
а. одного или нескольких, выбранных из неорганических солей и неорганических оксидов, содержащих один или несколько фосфатов;
б. одного или нескольких, выбранных из неорганических солей, неорганических оксидов и неорганических гидроксидов, содержащих по меньшей мере один из оксидов щелочноземельного металла и гидроксида щелочноземельного металла;
c. неорганических волокон
и являющийся огнезащитным.
Плавающая крыша может быть внешней или внутренней плавающей крышей, так что настоящее изобретение может быть применено к огромному разнообразию конструктивных решений резервуаров.
Предпочтительно плавающая крыша имеет конструкцию плавающей крыши, содержащую дополнительно нижний слой (BL), сердцевину (C) и верхний слой (UL), расположенные в виде многослойной структуры, при этом нижний слой (BL) выполнен из армированной волокном смолы с равномерным распределением волокон и смолы и/или однородной толщины.
В другом конкретном варианте осуществления верхний слой (UL) выполнен из армированного волокном смоляного состава, имеющего однородную толщину и/или равномерное распределение волокон и смоляного состава. В предпочтительном варианте осуществления армированный волокном смоляной состав представляет собой смолу на основе сложного винилового эфира.
Предпочтительно, сердцевина (С) включает или в другом конкретном варианте осуществления состоит из полиэтилентерефталата, который может находиться в форме пены.
В другом конкретном варианте осуществления изобретения нижний слой (BL) и/или верхний слой (UL) характеризуются содержанием от 5 до 50 мас.% армирующих волокон по отношению к общей массе соответствующей композиции, в которой нижний слой (BL) и верхний слой (UL) предпочтительно имеют содержание армирующих волокон от 30 до 40 мас.% по отношению к общей массе соответствующей композиции.
Проблема, лежащая в основе изобретения, дополнительно решается с помощью способа формирования огнезащитного слоя (FL) плавающей крыши резервуара, при этом способ включает нанесение на поверхность основы смеси, приготовленной из набора компонентов, включающих компоненты A, B и C, а именно следующие:
А - первая водная композиция (10), содержащая воду и одну или несколько неорганических солей и неорганических оксидов, содержащих один или несколько фосфатов, причем первая водная композиция имеет pH при 20°C от 1,0 до 6,5;
B - вторая водная композиция (20), содержащая воду и одну или несколько, выбранных из неорганических солей, неорганических оксидов и неорганических гидроксидов, содержащих по меньшей мере один оксид щелочного или щелочноземельного металла и гидроксид щелочного или щелочноземельного металла, вторая водная композиция имеет pH при 20°C от 7,5 до 14,0; а также
C - неорганические волокна (30).
Смесь предпочтительно готовят путем смешивания компонентов A и B в массовом соотношении A: B в диапазоне от примерно 0,5: 2 до 2: 0,5, предпочтительно от примерно 1: 2 до 2: 1, предпочтительнее от примерно 1,5: 2 до 2: 1,5, например, примерно 1: 1, и/или смесь готовят таким образом, чтобы содержание неорганических волокон C в смеси составляло от 5 до 25 мас.% по отношению к общей массе смеси.
В предпочтительном варианте осуществления способа согласно изобретению водные композиции A и/или B имеют содержание воды от 10 до 60 мас.% по отношению к общей массе соответствующей композиции, например, от 15 до 50 мас.%.
В дополнительном варианте осуществления способа один или несколько фосфатов, присутствующих в компоненте A, выбирают из группы, состоящей из щелочного фосфата, монощелочного дигидрофосфата, двущелочного моногидрофосфата, щелочноземельного фосфата и щелочноземельного гидрофосфата, при этом более предпочтительно выбирают из группы, состоящей из фосфата натрия, однонатриевого дигидрофосфата, двунатриевого моногидрофосфата, фосфата калия, однокалиевого дигидрофосфата, двукалиевого моногидрофосфата, фосфата кальция, гидрофосфата кальция, фосфата магния, гидрофосфата магния, и их комбинаций.
Оксид или гидроксид щелочноземельного металла в водной композиции B выбирают из оксида кальция, гидроксида кальция, оксида магния, гидроксида магния и их комбинаций.
Кроме того, предпочтительно, чтобы количество одного или нескольких фосфатов, присутствующих в водной композиции компонента А, составляло 20 мас.% или более по отношению к общей массе соответствующей композиции.
Количество по меньшей мере одного из оксидов щелочноземельного металла и гидроксида щелочноземельного металла, присутствующего в водной композиции B, составляет 20 мас.% или более по отношению к общей массе соответствующей композиции.
В другом предпочтительном варианте осуществления композиция A включает кроме одного или нескольких фосфатов одну или несколько неорганических солей и неорганических оксидов, отличных от фосфатов. Композиция B включает кроме по меньшей мере одного из оксидов щелочноземельного металла и гидроксида щелочноземельного металла, одну или несколько неорганических солей, неорганических оксидов или неорганических гидроксидов, отличных от оксида щелочноземельного металла и гидроксида щелочноземельного металла.
Эти одна или несколько неорганических солей и неорганических оксидов, отличных от фосфатов в композиции A, и/или одна или несколько неорганических солей, неорганических оксидов или неорганических гидроксидов, отличных от оксида щелочноземельного металла и гидроксида щелочноземельного металла, присутствующих в композиции B, предпочтительно включают одну, две, три, четыре, пять, шесть или более выбранных из группы, состоящей из оксида кремния, оксида алюминия, гидроксида алюминия, силикатов алюминия, таких как перлит, вермикулит, оксид титана аморфного типа подобно анатазу или рутилу, гидроксида титана, оксида натрия, гидроксида натрия, оксида калия и гидроксида калия.
Эти одна или несколько неорганических солей и неорганических оксидов, кроме одного или нескольких фосфатов, присутствующих в композиции A, и/или одной или нескольких неорганических солей, неорганических оксидов или неорганических гидроксидов, отличных от оксида щелочноземельного металла и гидроксида щелочноземельного металла, присутствующих в композиции B, присутствует/присутствуют в количестве от 5 до 25 мас.% по отношению к общей массе композиции A или B, соответственно.
Кроме того, предпочтительно, чтобы неорганические волокна C были выбраны из стекловолокна, керамических волокон и минеральных волокон, произвольно имеющих текс от 1000 до 3000 г/км.
Количество неорганических волокон C составляет от 5 до 25 мас.% по отношению к общему весу A, B и C.
В других предпочтительных вариантах осуществления поверхность основы, на которую наносят смесь, включает оксид кремния, предпочтительно в форме частиц.
Сама по себе основа предпочтительно сформирована из армированного волокном материала, содержащего органическую смолу, такую как смола на основе сложного винилового эфира, смола на основе сложного полиэфира или эпоксидная смола.
В другом варианте осуществления изобретение относится к огнезащитному верхнему поверхностному слою (FL), который может быть получен описанным выше способом.
В еще одном варианте осуществления изобретение предполагает применение набора компонентов, включающего компоненты A, B и C, как определено выше, для формирования огнезащитного верхнего поверхностного слоя (FL) плавающей крыши резервуара.
В еще одном варианте осуществления изобретение относится к плавающей крыше для резервуаров, имеющей многослойную конструкцию с огнестойким верхним поверхностным слоем (FL), которую можно выполнить способом, описанным ниже.
Задача, лежащая в основе изобретения, дополнительно решается посредством способа изготовления плавающей крыши резервуара с плавающей крышей, причем способ включает этапы:
i. изготовление формы внутри корпуса резервуара;
ii. формирование по меньшей мере нижнего слоя (BL), сердцевины (C) и верхнего слоя (UL) для образования многослойной структуры; а также
iii. формирование огнезащитного покрытия (FL) на верхнем слое (UL) в соответствии с описанным выше способом.
Предпочтительно, нижний слой (BL) выполнен из армированной волокнами композиции смолы с равномерным распределением волокон и компонентов смолы и/или имеет однородную толщину.
Кроме того, предпочтительно, чтобы формирование нижнего слоя (BL) включало нанесение композиции, включающей компонент смолы, предпочтительно компонент смолы сложного винилового эфира, и армирующих волокон с использованием устройства для нанесения, включающего в себя или соединенного с резервуаром для смолы и волоконного материала соответственно, и при этом длина волокна волоконного материала, присутствующего в наносимой композиции, произвольно составляет от приблизительно 1 см до приблизительно 3 см, и при этом нанесение предпочтительно выполняют с использованием измельчителя волокна.
В одном из вариантов осуществления способ изготовления плавающей крыши резервуара с плавающей крышей включает выполнение указанных далее этапов внутри резервуара.
Во-первых, конструируют опалубку или форму для заливки с круглой плоской верхней поверхностью и бортиком по периферии, выступающим вверх от круглой плоской верхней поверхности. Во-вторых, формируют нижний слой BL из смеси смолы и армирующих волокон, наносимых на плоскую верхнюю поверхность и бортик опалубки, после чего смеси смолы и армирующих волокон дают затвердеть. Такое нанесение смеси смолы и армирующих волокон можно повторять до тех пор, пока нижний слой BL не достигнет желаемой толщины. Произвольно дополнительно перед формированием нижнего слоя BL в форму для заливки может быть постелено тканое или нетканое полотно для предотвращения выпирания армирующих волокон торчком от нижней поверхности нижнего слоя, или полотно может быть помещено на нижний слой до формирования сердцевины. Полотно может быть пропитано смоляным составом.
На следующем этапе конструируют сердцевину C, используя подходящий материал, такой как панели, например, в форме ПЭТ (полиэтилентерефталатовых) или полипропиленовых сотов, которые размещают по всей площади верхней поверхности нижнего слоя BL. Эти панели предпочтительно размещают как один слой пенопанелей желаемой высоты. Затем на панели сердцевины наносят смесь смолы с армирующими волокнами для формирования верхнего слоя UL, которому дают затвердеть. Затем верхний слой UL может быть покрыт двуокисью кремния, например, кварцевым песком. Далее формируют огнезащитный верхний поверхностный слой FL. В одном из вариантов это может быть достигнуто путем нанесения смеси, полученной путем смешивания компонентов А, В и С, как описано ниже, и нанесения этой смеси. В предпочтительном варианте осуществления огнезащитный верхний поверхностный слой FL может быть самым верхним слоем, который произвольно может быть дополнительно покрыт слоем антипирена или в некоторых вариантах осуществления даже огнестойкой краской (например, на основе силиката).
Таким образом, настоящее изобретение касается улучшений, по крайней мере, в двух аспектах, один из которых представляет собой создание нового и улучшенного огнезащитного верхнего слоя плавающей крыши для резервуаров и способа его изготовления, а другой направлен на улучшение структуры сердцевины, основанное на формировании нижнего слоя путем нанесения покрытия из смеси, содержащей как волокна, так и смолу. Эти аспекты можно комбинировать, но каждый из этих аспектов также может быть реализован отдельно.
Далее настоящее изобретение описывается более подробно со ссылкой на фигуры, предназначенные для описания конкретных вариантов осуществления настоящего изобретения при понимании того, что они не ограничивают объем изобретения.
На фиг.1 дан вид в разрезе конструкции плавающей крыши согласно одному из вариантов осуществления.
На фиг.2a - 2e показаны этапы изготовления конструкции плавающей крыши согласно одному из вариантов осуществления.
На фиг.3а показано нанесение состава для образования огнезащитного слоя на поверхности основы, являющейся частью конструкции плавающей крыши согласно варианту осуществления.
На рис.3b показано формирование огнезащитного слоя на плавающей крыше с частично завершенным огнезащитным слоем.
На фиг.1 изображена плавающая крыша согласно одному из аспектов настоящего изобретения, содержащая нижний слой BL, сердцевину C и верхний слой UL, расположенные в виде многослойной структуры. В этом варианте осуществления огнестойкий верхний поверхностный слой FL выполнен поверх верхнего слоя UL, а верхний слой UL служит в качестве основы для огнезащитного верхнего поверхностного слоя (FL).
Этапы изготовления плавающей крыши согласно одному из вариантов осуществления настоящего изобретения изображены на фиг.2a - фиг.2f. Сначала внутри резервуара (не показан) подготавливают форму 50 для заливки, см. фиг.2а. Форму для заливки обычно выполняют из плит с меламиновым покрытием. Форма для заливки внутри резервуара имеет плоскую верхнюю поверхность и круговой бортик. Чтобы обеспечить ровную структуру верхней поверхности формы для заливки и отсутствие протечек смолы через зазоры между досками, для закрытия зазоров могут быть предусмотрены ленты (не показаны).
Затем на форму 50 наносят нижний слой BL, выполняемый из такого материала как армированная волокнами смола с помощью, например, измельчителя - пистолета, с помощью которого распыляют на форму для заливки измельченные армирующие волокна и смолу. После нанесения нижнего слоя из него можно механически удалить воздух, например, с помощью валков, которые наматывают на слой и дают ему затвердеть. В дальнейшем процесс может быть повторен до достижения желаемой толщины нижнего слоя BL, например, от 4 до 8 мм, как показано на фиг.2b.
Нижнюю часть нижнего слоя, которая может контактировать с хранящейся жидкостью резервуара, напыляют с использованием композиции смолы, которая может содержать такую добавку, как графит, в количестве до 10 мас.% для придания нижнему слою электрической проводимости во избежание накопления статического заряда и потенциального образования искры, способных вызвать воспламенение хранящейся жидкости. Следует отметить, что нижний слой BL может также покрывать круговой бортик формы для заливки 50 и, таким образом, также может образовывать бортик плавающей крыши.
На фиг.2 с показана сердцевина, которая в одном из вариантов может быть образована из панелей вспененного полиэтилентерефталата (ПЭТ), в другом варианте - из панелей в виде полипропиленовых сотов, которые размещают на верхней поверхности нижнего слоя BL, возможно в шахматном порядке, после завершения нижнего слоя BL. Панели, образующие сердцевину, могут быть раскроены, как правило, по круговому бортику, образуемому внутри формы нижним слоем BL, и, таким образом, в соответствии с геометрией резервуара.
Как показано на фиг.2d, поверх сердцевины C сформирован слой смолы с армированием стекловолокном, который обозначен как верхний слой UL. Могут быть добавлены с удалением воздуха несколько подслоев - до тех пор, пока верхний слой UL не достигнет желаемой толщины, например, 3 - 7 мм. В одном из вариантов осуществления верхний слой UL может также подниматься по бортику формы, уже покрытому нижним слоем BL (на фиг.2d не показано).
Наконец, поверх существующей композитной конструкции наносят огнезащитный слой FL (см. фиг.2e). Этот огнезащитный слой FL может быть слоем, формируемым способом формирования огнезащитного слоя плавающей крыши для резервуаров по настоящему изобретению, причем способ включает нанесение смеси, приготовленной из набора компонентов, включающих следующие компоненты: А (10), B (20) и C (30), как показано в отображаемом на фиг.3a и 3b варианте осуществления.
Таким образом, плавающая крыша по настоящему изобретению обычно имеет ламинатную (или многослойную) структуру, содержащую по меньшей мере нижний слой (BL), ориентированный в сторону пространства для хранения, то есть пространства, которое предназначено для приема или содержания жидкости, подлежащей хранению, сердцевину (C) и верхний поверхностный слой, ориентированный в сторону пространства напротив объема для хранения (см. фиг.1). Нижний слой обычно простирается до кругового бортика крыши. В одном из вариантов осуществления изобретения нижний слой достаточно эластичен, чтобы сгибаться, когда плавающая крыша поднимается. В другом, более предпочтительном варианте осуществления предусмотрена прокладка для уравновешивания эффектов от вмятин или выпуклостей, т.е. геометрических неровностей.
Согласно варианту осуществления настоящего изобретения сердцевина (C) включает более одного слоя материала сердцевины (сердцевинные слои), предпочтительно два слоя материала сердцевины, причем сердцевинный материал может быть одинаковым или различным в каждом слое, предпочтительно одинаковым в каждом слое, например, полипропиленовыми сотами. В одном из вариантов осуществления соседние внутренние слои отделены каждый друг от друга промежуточным элементом, таким как промежуточное тканое или нетканое полотно. Такое полотно обычно изготавливается из неорганического или органического волоконного материала и может помещаться между каждой парой соседних слоев сердцевины. Полотно по желанию может быть пропитано смоляным составом.
Согласно предпочтительному варианту осуществления плавающая крыша по настоящему изобретению имеет слоистую (или сэндвич-) структуру, включающую три уровня слоистого материала и два уровня материала сердцевины. В одном из вариантов осуществления согласно такой сэндвич-структуре предпочтительно, чтобы один уровень слоистого материала соответствовал нижнему слою BL, один уровень слоистого материала соответствовал верхнему слою UL и один уровень слоистого материала соответствовал огнезащитному верхнему поверхностному слою (FL). Соответственно, плавающая крыша по изобретению может иметь многослойную (или сэндвич-) структуру, содержащую в следующем порядке: нижний слой (BL)/первый слой сердцевины (C1)/второй слой сердцевины (C2)/верхний слой (UL)/огнезащитный поверхностный слой (FL), причем эти слои могут быть разделены промежуточными элементами, как описано в данном документе.
В другом варианте осуществления в соответствии с этой многослойной структурой предпочтительно, чтобы один слой слоистого материала соответствовал нижнему слою BL, один слой слоистого материала соответствовал верхнему слою UL, а один слой слоистого материала представлял собой слой, который может быть изготовлен из того же материала, что и нижний слой или верхний слой, или из тканого или нетканого полотна, или из другого материала, и который может находиться в непосредственном контакте с одним из двух слоев материала сердцевины или с обоими слоями. Например, этот слой слоистого материала может быть промежуточным слоем, расположенным между нижним слоем BL и одним внутренним слоем, или между верхним слоем UL и одним внутренним слоем, или между обоими внутренними слоями. Дополнительно может присутствовать огнезащитный верхний поверхностный слой (FL). Соответственно, плавающая крыша по изобретению может иметь многослойную (или сэндвич-) структуру, содержащую в следующей последовательности нижний слой (BL)/промежуточный слой/первый слой сердцевины (C1)/второй слой сердцевины (C2)/верхний слой (UL)/огнезащитный верхний внешний слой (FL); или нижний слой (BL)/первый сердцевинный слой (C1)/промежуточный слой/второй сердцевинный слой (C2)/верхний слой (UL)/огнезащитный верхний поверхностный слой (FL); или нижний слой (BL)/первый сердцевинный слой (C1)/второй сердцевинный слой (C2)/промежуточный слой/верхний слой (UL)/огнезащитный верхний поверхностный слой (FL), эти слои могут быть разделены промежуточными элементами, как описано в данном документе.
Согласно другому предпочтительному варианту осуществления плавающая крыша по настоящему изобретению имеет многослойную (или типа сэндвич) структуру, содержащую три слоя материала сердцевины и два слоя слоистого материала, при этом один слой слоистого материала соответствует нижнему слою BL, а один слой слоистого материала соответствует верхнему слою UL. Дополнительно может присутствовать огнезащитный верхний внешний слой (FL). Соответственно, плавающая крыша по изобретению может иметь многослойную (или типа сэндвич) структуру, содержащую в следующей последовательности нижний слой (BL)/первый слой сердцевины (C1)/второй слой сердцевины (C2)/третий слой сердцевины (C3)/верхний слой (UL)/огнезащитный верхний поверхностный слой (FL). Согласно этому варианту осуществления один из внутренних слоев, предпочтительно самый верхний (то есть третий слой сердцевины C3), изготовлен из материала, содержащего или состоящего из металлической пены, предпочтительно пены нержавеющей стали. Кроме того, самый верхний сердцевинный слой (то есть третий слой сердцевины C3) может иметь наклон к центру плавающей крыши.
Согласно другому варианту осуществления настоящего изобретения плавающая крыша снабжена металлической пеной, предпочтительно пеной нержавеющей стали, на 20 см выше краевого уплотнения и на расстоянии 1 м от стенки резервуара. Металлическая пена может иметь уклон к центру плавающей крыши.
Каждый из этих элементов и способы их выполнения будут описаны ниже более подробно.
Обычно плавающую крышу выполняют, прежде всего, путем изготовления формы для заливки внутри корпуса резервуара. Форма для заливки обычно носит предварительный характер, и ее конструируют внутри объема хранения. Форма для заливки может быть выполнена, например, из дерева или стали, и может быть обработана разделительным составом, таким как смазочное масло для опалубки, или другими смазывающими веществами, такими как воск или композиция жирных кислот, для обеспечения отделения от нижнего слоя после окончания сборки формы. Форму для заливки обычно удаляют после достижения окончательной структурной прочности и целостности плавающей крыши, обычно - в течение 2 недель после завершения нанесения слоистой структуры, образующей плавающую крышу.
Нижний слой (BL)
Форма для заливки имеет нижний слой (BL). Нижний слой обычно образуют из армированного волокном смоляного состава. Волокно используют для увеличения жесткости и долговечности плавающей крыши. Смола по составу не конкретизирована, но как правило представляет собой смолу, обычно используемую для формирования армированных волокном смоляных составов, таких как эпоксидная смола, смола на основе ненасыщенного сложного полиэфира или смола на основе сложного винилового эфира, причем смола на основе сложного винилового эфира является предпочтительной.
Для придания нижнему слою электропроводности во избежание образования статического заряда и потенциального искрообразования, способных вызвать воспламенение хранящейся жидкости, может быть введена добавка, такая как графит, в количестве до 10 мас.% по отношению к общему весу состава, образующего нижний слой. При этом добавка может быть введена в пропорции, подходящей для обеспечения объемного удельного сопротивления нижнего слоя 104 (см или менее). Между прочим, такая же добавка может быть также введена в тех же пропорциях в верхний слой, описываемый далее, например, для обеспечения объемного удельного сопротивления 104 (см или менее).
При обычном способе формирования нижнего слоя из армированных волокном смол армирующую сетку из волоконного материала стелют в форму с частичным перекрытием, то есть таким образом, чтобы края волоконных матов лежали внахлест. Затем волоконные маты пропитывают смоляным составом, например, путем распыления или покрытия армирующей сетки смоляным составом, который может включать типичные добавки, такие как сшивающий агент или растворитель. Из-за наличия областей, где волоконные маты перекрываются и где волоконные маты не перекрываются, волокна и смоляной состав распределены неравномерно внутри слоя, то есть по плоскости x-y, образующей плоскость слоя. Это вызывает локальные неоднородности в структуре, а также может привести к появлению «неровностей» в местах нахлеста двух или более волоконных матов. Таким образом, верхняя поверхность нижнего слоя (то есть поверхность, которая не контактирует с формой и ориентирована в направлении от объема хранения) может быть неровной и бугристой. Кроме того, из-за неоднородного распределения волокон и смоляного состава слой может проявлять разные коэффициенты теплового расширения между областями, в которых два или более волоконных матов лежат внахлест, и областями, в которых присутствует только один волоконный мат. С течением времени это вызовет усталостный износ и большое количество циклов нагрева/остывания, например, вызванных циклами смены дня и ночи и сезонов, и в конечном итоге может привести к образованию трещин в слое, вызывая разрушение конструкции и сокращая срок службы плавающей крыши. Кроме того, неровности (или «бугристость») поверхности могут привести к образованию зазоров между нижним слоем и соседним элементом, таким как сердцевина. Эти зазоры могут затем открыть потенциал для потерь за счет испарения хранимой жидкости.
В первом аспекте настоящего изобретения нижний слой выполнен таким образом, что волокна и компонент(-ы) смолы распределены равномерно. Здесь термин «равномерное распределение» означает, что относительное содержание волокон и компонентов смолы примерно одинаково по всему слою, и что по существу отсутствуют локальные неоднородности, например, содержания волокна (как в случае волоконных матов, уложенных внахлест). Такое равномерное распределение можно оценить, проанализировав образцы поперечного сечения всего слоя, разрезанные по оси z и проходящие по наибольшей длине оси x или y, при длине каждого разреза до 10 см, и оценивая количество видимых волокон в каждом из образцов, например, с помощью микроскопа. Заключение «равномерное распределение» дается, если количество видимых волокон в 90% или более всех образцов, предпочтительно 95% или более, например, 100% всех образцов, колеблется вокруг математического среднего по всем образцам на 30% или менее, предпочтительно 25% или менее, предпочтительнее 20% или менее, например, 15% или менее. Например, заключение «равномерное распределение», изменяющееся на 30% от среднего для 90% образцов, дается, если среднее количество видимых волокон во всех образцах равно 200, а 90% всех образцов имеют количество волокон от 140 до 260.
Это может быть достигнуто за счет применения способа производства, который согласно информации, доступной авторам настоящего изобретения, никогда не использовался для формирования армированного смоляного состава, а именно путем одновременного нанесения армирующих волокон и состава смолы. Это может быть выполнено путем распыления смоляного состава и смешивания его с армирующими волокнами вручную или с помощью устройства для нанесения, такого как измельчитель волокна, например, Graco RS(Chop Gun, коммерчески доступный от Graco Inc. (США). При этом жгутик армирующих волокон, также известный как ровинг пистолета-измельчителя, подается к устройству для рубки (резки) волокон, например, на длину примерно от 1 до 3 см. Нарезанные волокна затем подают в поток смоляного состава, обычно содержащего отвердитель или катализатор, для образования слоя случайно ориентированных волокон и смоляного состава, который по существу окружает волокна. Поскольку материал является полужидким, он равномерно распределяется по поверхности, на которую он наносится, например, по форме, тем самым образуя непрерывный слой смолы и армирующих волокон, в котором волокна распределены равномерно.
Это позволяет получить однородное распределение волокон и смоляного состава, избегая образования участков, являющихся слабыми местами или способных вызвать дефекты при длительной эксплуатации, как описано выше. Кроме того, полученный нижний слой имеет однородную толщину и ровную поверхность (то есть без «бугров»), так что смежный слой может быть нанесен с небольшим воздушным пространством или без него, тем самым сводя к минимуму риск потерь на испарение. Здесь термин «равномерная толщина» означает, что толщина слоя, определенная в 50 положениях, равномерно распределенных по площади слоя в направлении xy, является одинаковой в пределах +/- 5 мм, предпочтительно +/- 2 мм.
Нижний слой обычно имеет толщину, обеспечивающую достаточную прочность плавающей крыши. Таким образом, толщина также зависит от прочности (толщины, текс) волокон, используемой смолы, количества добавок, таких как графит и т.д., но обычно составляет 1 мм или более, например, 3 мм или 5 мм или более. Толщина предпочтительно составляет 5-50 мм, предпочтительно 5-30 мм или 5-25 мм.
Армирующие волокна, присутствующие в нижнем слое, конкретно не ограничиваются, но могут быть выбраны из углеродных волокон, стекловолокон, керамических волокон и минеральных волокон, таких как стеклянные волокна или базальтовые волокна. Предпочтительно армирующие волокна, присутствующие в нижнем слое, представляют собой неорганическое волокно, то есть не углеродное волокно.
Помимо химической природы волокон и смолы, их относительное содержание определяет прочность и гибкость получаемого слоя. Предпочтительно содержание армирующих волокон составляет от 5 до 50 мас.%, например, от 15 до 45 мас.%, например, от 20 до 40 мас.% по отношению к общей массе нижнего слоя. Остальное затем образуется из смолы и, возможно, добавки, такой как графит, в количестве до 20 мас.%, в других вариантах реализации до 1 мас.% относительно общей массы нижнего слоя.
Сердцевина (C)
Сердцевину (C) обычно формируют из смоляного состава, легковесного, но при этом имеющего некоторую структурную целостность, например, вспененного материала.
Обычно, то есть в случае, когда нижний слой под сердцевиной сформирован из уложенных внахлест волоконных матов, в силу чего имеет неравномерное распределение волокон и других компонентов с образованием «бугров», необходимо применять относительно мягкий материал, например, пенополиэтилен. Это требует использования ископаемого сырья, а также требует значительной толщины сердцевины для обеспечения структурной целостности.
Благодаря варианту осуществления настоящего изобретения с использованием нижнего слоя, имеющего равномерное распределение армирующих волокон и компонентов смолы, не вызывающее такой «бугристости», можно не только избежать образования зазоров между сердцевиной и нижним слоем под сердцевиной, но также использовать материал, который может быть получен из вторичного сырья, такого как ПЭТ (полиэтилентерефталат), переработанный из пластиковых бутылок.
В одном из вариантов осуществления настоящего изобретения сердцевина, таким образом, изготовлена из материала, содержащего или состоящего из ПЭТ. Этот материал предпочтительно является вспененным для получения материала, обладающего номинальной плотностью согласно ISO 845 от 100 до 500 кг/м3, предпочтительно от 150 до 400 кг/м3, например, от 240 до 350 кг/м3. Материал сердцевины В одном из вариантов осуществления имеет прочность на сжатие согласно ISO 844 от 1,0 до 8,0 Н/мм2, например, от 1,5 до 4,0 Н/мм2. Подходящие вспененные материалы из ПЭТ коммерчески доступны.
В другом варианте осуществления настоящего изобретения сердцевина изготовлена из материала, содержащего или состоящего из полипропиленовых сотов (т.е. экструдированных полипропиленовых сотов), которые предпочтительно изготовлены из не содержащего галогены огнестойкого полипропиленового соединения, способного ограничивать распространение пламени (воспламеняемость по стандартам UL94: класс V2). Полипропиленовые соты могут иметь ячеистую структуру из шестиугольных ячеек с размером/шириной ячеи 8 мм. В одном из вариантов осуществления полипропиленовую пленку расплавляют на открытых поверхностях ячеек с одной или обеих сторон, предпочтительно с обеих сторон, чтобы закрыть ячейки и гарантировать, что сотовая структура является водонепроницаемой, что позволяет избежать применение клея или смолы. Толщина пленки может составлять от 40 до 300 мкм, предпочтительно 50 мкм. Чтобы обеспечить идеальную поверхность для склеивания или пропитки термореактивными смолами (полиэфиром, эпоксидной смолой и т.д.), можно сваривать нетканый материал, предпочтительно полиэфирный нетканый материал, такой как полиэфирный нетканый материал плотностью 45 г/м2 поверх каждой полипропиленовой пленки. Сотовая структура имеет плотность согласно ISO 845 менее 100 кг/м3, предпочтительно от 50 до 90 кг/м3, в частности, предпочтительно около 65 кг/м3, что обеспечивает хорошую ударопрочность и прочность на сжатие. Согласно предпочтительному варианту осуществления полипропиленовый сотовый материал сердцевины имеет или обеспечивает теплоизоляцию (выраженную как значение R, равное значению RSI) R=0,3 м2 ·°C/Вт или более, более предпочтительно R = от 0,3 до 0,6 м2·°C/Вт (толщина сердцевины 2 см). Кроме того, предпочтительно, чтобы материал полипропиленовой сотовой сердцевины имел или достигал одного или нескольких из следующих свойств: i) прочность на сжатие (20°C) в соответствии с ISO 844, равная 1,2 Н/мм2 или более; ii) модуль упругости при сжатии (20°C) согласно ISO 844 40 Н/мм2 или более; iii) прочность на разрыв при перпендикулярном растяжении (20°C) согласно ASTM C297 0,8 Н/мм2; iv) прочность на сдвиг (20°C) согласно ISO 1922 0,4 Н/мм2 или более; v) модуль сдвига (20°C) согласно ISO 1922 9 Н/мм2 или более; и vi) водостойкость, % сохранения прочности на сдвиг (20°C)±100%. В частности, предпочтительно, чтобы материал сотовой сердцевины из полипропилена удовлетворял всем свойствам от i) до vi). Подходящие полипропиленовые сотовые структуры коммерчески доступны, например, NIDAPLAST®8FR.
Сердцевину обычно конструируют путем нанесения материала сердцевины в применимой форме, например, в форме панелей, например, содержащих пенопласт или полипропиленовые соты, на упрочненный нижний слой. Материал сердцевины может быть нанесен непосредственно на затвердевший нижний слой, но может присутствовать промежуточный тканый или нетканый материал (также называемый полотном). Полотно произвольно может быть пропитано смоляным составом. Полотно покрывала обычно изготавливается из неорганического или органического волоконного материала и может находиться между нижним слоем и сердцевиной. Полотно также может быть помещено на нижний слой до его полного затвердевания, например, для достижения высокой прочности сцепления полотна с нижним слоем. Следует отметить, что такое полотно может быть дополнительно или альтернативно помещено на верхнюю часть формы для заливки перед формированием нижнего слоя, например, чтобы избежать контакта хранящейся жидкости с армирующими волокнами.
Элементы материала сердцевины, например, панели, могут быть размещены в желаемом порядке, например, в шахматном порядке. При желании элементы могут быть связаны друг с другом, например, с помощью клея. Такой шахматный порядок способствует распределению сил, действующих на конструкцию плавающей крыши.
Толщина слоя сердцевины (в направлении z) обычно составляет 1 см или более, например, 2 см или более, 3 см или более, 4 см или более или 5 см или более, в предпочтительном варианте осуществления - 6 см, но обычно 40 см или менее, например, 30 см или менее, 25 см или менее или 20 см или менее, например, 10 см или менее, предпочтительно - 6 см. В другом предпочтительном варианте осуществления, который включает полипропиленовую сотовую структуру, толщина слоя сердцевины (в направлении z) предпочтительно составляет от 0,5 см до 40 см, предпочтительнее - от 0,5 см до 40 см и наиболее предпочтительно 2 см или 9 см.
При использовании вышеописанного полипропиленового сотового материала в качестве сердцевины тепло может быстро рассеиваться по всей панели, и могут быть достигнуты очень хорошие результаты испытаний на огнестойкость панелей, что соответствует стандарту DIN 4102-1, ранг B2.
Верхний слой
Верхний слой выполняют из армированного волокном смоляного состава, и в этом отношении можно сделать ссылку на приведенное выше описание нижнего слоя, включая его варианты осуществления и предпочтительные аспекты.
В одном из вариантов осуществления верхний слой формируют непосредственно на сердцевине, в другом варианте осуществления до образования верхнего слоя непосредственно на сердцевину помещают промежуточный элемент, такой как покрывало из полотна, как описано выше. В последнем варианте осуществления верхний слой может быть сформирован непосредственно на промежуточном элементе.
Дополнительный верхний слой
На верхнем слое может быть предусмотрен поверхностный слой для улучшения эстетического впечатления (например, с использованием силикатной краски) или для обеспечения огнезащитного или огнестойкого поверхностного слоя (или покрытия). Этот поверхностный слой может также быть электропроводящим за счет введения соответствующих добавок, таких как графит. Дополнительным поверхностным слоем может служить любой поверхностный слой, традиционно применяемый в данной области техники.
Однако в предпочтительном аспекте настоящего изобретения дополнительный поверхностный слой присутствует и представляет собой огнезащитный слой, получаемый способом формирования огнезащитного слоя плавающей крыши для резервуаров, что является другим аспектом настоящего изобретения. Следует отметить, что способ формирования огнезащитного слоя плавающей крыши резервуаров для указанного другого аспекта настоящего изобретения также применим к конструкциям плавающей крыши, отличным от описанных выше, например, конструкциям плавающей крыши, не имеющим многослойную структуру нижнего слоя, сердцевины и верхнего слоя, или не содержащим ПЭТ.
По завершении формирования верхнего слоя и, произвольно, поверхностного слоя, форму для заливки внутри резервуара разбирают. После извлечения формы конструкция плавающей крыши может быть размещена на опорных колоннах, сделанных, например, из стали или алюминия. Произвольно, плавающая крыша может быть затем доведена до полного отверждения путем нагрева, причем предпочтительно нагревание осуществляют до тех пор, пока конструкция плавающей крыши не достигнет температуры по меньшей мере примерно 90°C, но обычно 160°C или ниже. Нагревание способствует отверждению структуры и обеспечивает достаточное соединение слоев. Наиболее предпочтительно нагревание осуществлять путем наполнения бака паром. Использование пара для нагрева конструкции плавающей крыши обеспечивает равномерное распределение тепла, а также гарантирует, что температура не достигнет уровней, пагубных для применяемых материалов.
Способ формирования огнезащитного слоя плавающей крыши резервуаров в соответствии с другим аспектом настоящего изобретения включает этап нанесения смеси, приготовленной из набора компонентов, включающих компоненты A, B и C, на поверхность основы. Здесь «поверхность основы» представляет собой поверхность компонента плавающей крыши и обычно является верхней поверхностью компонента конструкции плавающей крыши, которая образует самую верхнюю поверхность, за исключением огнезащитного слоя. Поверхность основы, на которую наносят смесь, может, таким образом, быть верхней поверхностью слоя, сформированного из армированного волокном материала, такого как верхний слой конструкции плавающей крыши, показанной на фиг.1. В одном из вариантов осуществления основа может быть верхней поверхностью описанного выше верхнего слоя (UL) плавающей крыши.
Компоненты A, B и C будут описаны более подробно ниже. Смесь, которую наносят на поверхность основы, включает, по крайней мере, эти три компонента, но, возможно, может содержать дополнительные компоненты. В одном из вариантов осуществления настоящего изобретения такие дополнительные компоненты отсутствуют.
Этап нанесения смеси на поверхность основы можно проводить с применением любого метода, известного в данной области техники, при этом нанесение можно осуществлять вручную или с помощью средств механизации. Для нанесения вручную можно, например, использовать шпатель, кисть и т.п. В этом случае смесь также можно приготовлять вручную, то есть путем добавления компонентов A, B и C в емкость для смешивания с последующим тщательным перемешиванием.
Предпочтительно, этап смешивания и нанесения смеси компонентов A, B и C (и, возможно, также других дополнительных компонентов) выполняют одновременно в устройстве для нанесения (40), которое само по себе известно в данной области техники, например, в дробильном пистолете. Такое устройство для нанесения может включать в себя контейнер (30) для хранения и подачи неорганических волокон C желаемой длины и может быть снабжено двумя или более входных отверстий для подачи компонентов A (10), B (20) и, возможно, других компонентов (см. фиг.3). Затем компоненты смеси смешиваются в устройстве (40), и образованную смесь наносят данным устройством, например, путем распыления. С этой целью устройство может содержать или может быть соединено с соответствующим насосом (не показан), а также может выталкивать смесь за счет гидравлического давления или продувки воздухом. Такие устройства коммерчески доступны.
Компонент А
Компонент A представляет собой водную композицию, содержащую воду и одну или несколько неорганических солей и неорганических оксидов, содержащих по меньшей мере один фосфат. Здесь термины «неорганические соли», «неорганический оксид» и «фосфат» включают чистые соли и оксиды, соответственно, а также их гидраты. Кроме того, термин «фосфат» включает также гидрофосфаты, если применимо, такие как натрия дигидрофосфат или дикалий гидрофосфат.
В одном из вариантов осуществления фосфат, присутствующий в компоненте A, выбран из щелочных фосфатов, фосфатов щелочноземельных металлов и соответствующих гидрофосфатов и предпочтительно выбран из группы, состоящей из фосфата натрия, дигидрофосфата натрия, динатрия моногидрофосфата, фосфата калия, дигидрофосфата калия, дикалия моногидрофосфата, фосфата кальция, гидрофосфата кальция, фосфата магния, гидрофосфата магния и их комбинаций.
В одном из вариантов осуществления настоящего изобретения содержание по меньшей мере одного фосфата в компоненте A может составлять 20 мас.% или более, например, 25 мас.% или более, или 30 мас.% или более. Верхний предел особо не ограничен, но может, например, составлять 75 мас.% или менее, например, 70 мас.% или менее. Эти диапазоны относятся к общему количеству фосфатов в случае применения смеси более чем одного фосфата.
Хотя присутствие воды и фосфата достаточно для удовлетворения требований компонента А в отношении присутствия солей или оксидов, обычно кроме по меньшей мере одного фосфата присутствуют другие соединения, выбранные из неорганических солей и неорганических оксидов. Соответствующие частицы, присутствующие дополнительно, могут быть выбраны из неорганических солей, отличных от фосфатов и неорганических оксидов, без каких-либо ограничений, но обычно по меньшей мере один неорганический оксид присутствует дополнительно. Они могут быть, например, выбраны из группы, состоящей из оксида кремния, оксида алюминия, силикатов алюминия, оксида титана, оксида натрия, оксида калия и других. Другие конкретные примеры включают каолин, вермикулит и перлит.
Один, два, три, четыре или более из них могут быть использованы вместе с по меньшей мере одним фосфатом. Например, помимо по меньшей мере одного фосфата, компонент A может дополнительно содержать один, два, три или более выбранных из оксида кремния, каолина, вермикулита и перлита.
В одном из вариантов осуществления водная композиция компонента А не содержит никаких других неорганических солей, кроме фосфата, таких как хлориды или нитраты. В этом случае композиция A может содержать или состоять из воды, одного или нескольких фосфатов и одного или нескольких оксидов или оксидных минералов, причем последние включают помимо оксидов кремния и оксидов алюминия также минералы, такие как каолин, вермикулит и перлит.
Количество неорганических солей и неорганических оксидов, отличных от фосфата (фосфатов), в компоненте A специально не ограничен, но обычно находится в диапазоне 60 мас.% или менее от общей массы композиции A, например, 40 мас.% или менее или 20 мас.% или менее по отношению к общей массе компонента А. Нижний предел конкретно не ограничен и может составлять 0, и в этом случае не присутствуют никакие неорганические соли, кроме фосфатов или неорганических оксидов, но также может составлять 1 мас.%, 2 мас.%, 5 мас.% или 10 мас.% по отношению к общей массе компонента А.
Помимо по меньшей мере одного фосфата и произвольно других неорганических солей или оксидов компонент А может произвольно содержать дополнительные добавки в количестве до 10 мас.% (по отношению к общей массе композиции), например, 5 мас.% или менее, но они не являются обязательными и также могут отсутствовать. Такие произвольные добавки могут, например, включать диспергирующие добавки, такие как полимеры акрилата натрия, модификаторы реологии, такие как ксантановая камедь, вещества, регулирующие pH, такие как фосфорная кислота, поверхностно-активные вещества, такие как модифицированные сахара, загустители, такие как гидроксиэтилцеллюлоза и т.п.органического или неорганического происхождения. Однако с учетом цели покрытия, обеспечивающего огнезащитный барьер, предпочтительно, чтобы количество органических компонентов составляло предпочтительно 10 мас.% или менее, например, 5 мас.% или менее, или 2 мас.% или менее по отношению к общей массе компонента А, и предпочтительно полностью отсутствовали органические компоненты. Здесь термин «органические компоненты» обозначает любое вещество, имеющее углерод-водородную связь.
Кроме неорганических солей и оксидов компонент A дополнительно содержит воду. Предпочтительно вода является единственным растворителем, а органический растворитель отсутствует.Количество воды обычно находится в диапазоне от 10 до 60 мас.%, например, от 15 до 50 мас.% по отношению к общей массе композиции.
Водная композиция, образующая компонент A, кроме того, имеет pH при 20°C от 1,0 до 6,5, тем самым обеспечивая влияние на реакцию нейтрализации при смешивании с компонентом B, который будет описан ниже. Таким образом, верхний предел pH для компонента A может составлять 6,5 или ниже, но также может составлять 6,0, 5,5, 5,5 или 4,5 или ниже. Более низкий pH гарантирует, что при смешивании с компонентом B происходит достаточная экзотермическая реакция нейтрализации, а также гарантирует, что значительная часть фосфатных анионов присутствует в виде анионов фосфата (PO43-) или гидрофосфата (PO42-). Не ограничиваясь теорией, мы считаем их важными для формирования жесткой структуры огнезащитного покрытия, получаемого после смешивания с компонентами B и C.
Нижний предел pH специально не ограничен, но во избежание коррозии оснастки, а также для снижения потенциальных опасностей, pH обычно составляет 1,0 или выше, например, 1,5 или выше, или 2,0 или выше. Значение pH можно регулировать путем добавления агентов, регулирующих pH, но в одном из вариантов осуществления такой pH естественным образом достигается путем смешивания по меньшей мере одного фосфата, воды и произвольных других компонентов, таких как по меньшей мере один оксид, например, оксид кремния и каолин или вермикулит.
Компонент А может быть в форме водной суспензии или взвеси. В данном случае средний размер взвешенных частиц предпочтительно регулируют для обеспечения надлежащей перекачки и обработки, а также для обеспечения достаточной реакционной способности с компонентом A. Следовательно, в случае, если компонент A представляет собой суспензию или взвесь, диаметр взвешенных частиц предпочтительно мал, например, 5 мкм или менее, например, 2 мкм или менее, или 1 мкм или менее. Этого можно добиться, применяя коммерчески доступные исходные материалы с надлежащим размером частиц. Кроме того, предпочтительно, чтобы компонент A был тщательно размешан (например, путем взбалтывания) перед смешиванием с компонентами B и C.
Компонент B
Компонент B, применяемый в способе настоящего изобретения, представляет собой водную композицию, включающую воду и одну или несколько неорганических солей, неорганических оксидов и неорганических гидроксидов, содержащих по меньшей мере один из оксидов щелочноземельных металлов и гидроксидов щелочноземельных металлов. Водный состав компонента B имеет pH от 7,5 до 14,0.
Таким образом, по сравнению с компонентом A компонент B не обязательно должен содержать фосфат, но по существу содержит оксид или гидроксид по меньшей мере одного щелочноземельного металла, такого как магний и/или кальций. В одном из вариантов осуществления компонент B включает оксид или гидроксид магния. В другом варианте осуществления компонент B включает оксид или гидроксид кальция. В одном из вариантов осуществления оксид или гидроксид щелочноземельного металла в водной композиции B может быть выбран из оксида кальция, гидроксида кальция, оксида магния, гидроксида магния и их комбинаций.
Содержание по меньшей мере одного из оксида или гидроксида по меньшей мере одного щелочноземельного металла не ограничивается особым образом, но предпочтительно не является слишком низким, чтобы обеспечить образование значительных количеств огнезащитного слоя путем нанесения компонентов A, B и C. Следовательно, содержание по крайней мере одного оксида или гидроксида по крайней мере одного щелочноземельного металла в компоненте B обычно составляет 20 мас.% или более, например, 25 мас.% или более, или 30 мас.% или более, например, 40 мас.% или более. Верхний предел обычно определяют в основном технологичностью компонента и, следовательно, обычно составляет 85 мас.% или менее, например, 80 мас.% или менее, или 75 мас.% или менее. Обратите внимание, что при контакте с водой оксиды могут быть частично или полностью гидролизованы с образованием соответствующих гидроксидов, так что указанные выше диапазоны содержания выражены по отношению к гидроксидам. Это означает, что, например, в случае MgO его соответствующее содержание преобразуется в количество Mg(OH)2 при предположительном полном гидролизе, и рассчитанное количество Mg(OH)2 в таком случае должно находиться в указанных выше диапазонах.
Кроме, по меньшей мере, одного из оксидов щелочноземельных металлов и гидроксидов щелочноземельных металлов компонент B может содержать другие неорганические соли, оксиды или гидроксиды, включая фосфаты. В качестве одного примера компонент B может включать 1, 2, 3, 4 или 5 или более веществ, выбранных из группы, состоящей из оксида кремния, оксида алюминия, гидроксида алюминия, силиката алюминия, оксида титана, гидроксида титана, оксида натрия, гидроксида натрия, оксида калия, гидроксида калия, фосфата натрия, гидрофосфата динатрия, фосфата дегидрата натрия, фосфата калия, гидрофосфата калия и дигидрофосфата калия. В качестве одного примера, компонент B может содержать оксид кремния и оксид титана в дополнение к по меньшей мере одному из гидроксидов щелочноземельных металлов и оксидов щелочноземельных металлов.
Если в компоненте B присутствует дополнительная соль, оксид или гидроксид помимо по меньшей мере одного из гидроксидов щелочноземельных металлов и оксидов щелочноземельных металлов, их количество специально не ограничен, но обычно составляет 30 мас.% или менее, например, 25 мас.% или менее, или 20 мас.% или менее. Нижний предел специально не ограничивается тем, что такие виды также могут полностью отсутствовать, но могут составлять 1% или более, 2% или более, 5% или более, или 10% или более - все из расчета общей массы компонента B. В одном из вариантов осуществления компонент B не включает соли, отличные от фосфатов, т.е. состоит из воды, по меньшей мере одного из гидроксидов щелочноземельных металлов и оксидов щелочноземельных металлов, произвольно фосфатов и произвольно других оксидов или гидроксидов. Таким образом, В одном из вариантов осуществления компонент B может состоять из воды или состоять в основном из воды, по меньшей мере одного из оксидов щелочноземельных металлов и гидроксидов щелочноземельных металлов и произвольно дополнительных неорганических оксидов, таких как оксид кремния, оксид титана и/или силикат алюминия.
Компонент B может также содержать произвольно подобранные добавки, как описано выше для компонента A. Такие произвольные добавки могут, например, включать диспергирующие средства, такие как полимеры акрилата натрия, модификаторы реологии, такие как ксантановая камедь, средства для регулирования pH, такие как фосфорная кислота, поверхностно-активные вещества, такие как модифицированные сахара, загустители, такие как гидроксиэтилцеллюлоза и т.п. Эти произвольные добавки могут иметь органическую или неорганическую природу. Однако с точки зрения цели покрытия, обеспечивающего огнезащитный барьер, предпочтительно, чтобы количество органических компонентов составляло предпочтительно 10 мас.% или менее, например, 5 мас.% или менее, или 2 мас.% или менее, по отношению к общей массе компонента B, а предпочтительно, чтобы полностью отсутствовали органические компоненты. Здесь термин «органические компоненты» обозначает любое вещество, имеющее углерод-водородную связь.
Компонент C
Компонент C выбирают из неорганических волокон, таких как стекловолокно, керамическое волокно и минеральное волокно. Волокна служат для усиления слоя, образованного из смеси компонентов A, B или C (или, вернее, продукта их реакции), и с этой целью любой тип неорганического волокна, который обычно используется в качестве армирующего материала, также может быть использован в качестве компонента C по настоящему изобретению.
Для обеспечения достаточной прочности волокна предпочтительно не должны быть слишком тонкими. Таким образом, в одном из вариантов осуществления волокна имеют текс 800 или более, например, 1000 или более, или 1500 или более, или даже 1750 или более. Верхний предел специально не ограничен, но обычно составляет 4000 или менее, например, 3500 или менее, или 3000 или менее. Например, волокна могут представлять собой стекловолокна с плотностью 2200-2600 текс. Здесь термин «текс» обозначает вес волокна в г/км, и его можно определить любым методом, известным в данной области техники, таким как ISO-DIS-13922-2000. Однако возможно применение и других способов. Следует отметить, что значение текс, упомянутое в настоящей заявке, относится только к волокну, то есть без какого-либо связующего, смолы (проклеивающего вещества) или тому подобного.
Неорганические волокна слоя C предпочтительно представляют собой стеклянные волокна, поскольку стекловолокно обеспечивает структурную прочность при низких затратах. В одном из вариантов осуществления неорганические волокна не являются стеклянными волокнами, а выбираются из других, керамических волокон и минеральных волокон, таких как базальтовые волокна. Волокна, предназначенные для смешивания, предпочтительно имеют длину примерно от 1 до 3 см.
Неорганические волокна могут быть добавлены в виде непрерывной пряди, например, ровницы. Это позволяет, например, держать волокно в устройстве ручного нанесения, известном как «пистолет для напыления», где компонент C затем смешивается с компонентами A и B, и полученная смесь наносится на основу.
Смешивание и нанесение
Компоненты A, B и C смешивают и наносят на основу. Здесь основа предпочтительно является деталью (части) конструкции плавающей крыши резервуара, при этом смешивание и нанесение выполняют по месту возведения, т.е. внутри резервуара.
Перед нанесением смеси, приготовленной из компонентов A, B и C, основа может быть предварительно обработана путем диспергирования оксида кремния на ее поверхности, на которую впоследствии наносят смесь компонентов A, B и C. Считается, что это обеспечивает надлежащую адгезию и связывание смеси компонентов A, B и C (или продукта ее реакции) с нижележащей основой.
Относительное содержание неорганических волокон конкретно не ограничивается, но обычно подбирается таким образом, чтобы получить достаточный армирующий эффект.По существу объем неорганических волокон, подаваемых в смесь компонентов A, B и C, обычно составляет 40 мас.% или менее, например, 35 мас.% или менее, 30 мас.% или даже 25 мас.% или менее, но обычно составляет 5 мас.% или более, например, 10 мас.% или более. Здесь содержание волокон связано с относительным объемом общей смеси компонентов А, В и С и любого произвольного компонента, который может быть добавлен к ней (который предпочтительно отсутствует).
Хотя компонент C можно подавать в форме нарезанных волокон из устройства для нанесения, такого как пистолет-измельчитель для напыления, его также можно просто смешивать с другими компонентами A и B. При этом компоненты A и B могут поступать из емкостей, известных на уровне техники, например, из металлических или пластиковых контейнеров. Как указано выше, в случае применения ручного устройства для нанесения, такого как пистолет-измельчитель для напыления, компоненты A и B могут поступать в ручное устройство для нанесения по соответствующим линиям подачи, а волокна C могут подаваться в виде ровницы, которая хранится в устройстве для нанесения или подается извне.
Относительное соотношение компонентов А и В в смеси не специально не лимитируется, но обычно находится в диапазоне от примерно 0,5:2 до 2:0,5, предпочтительно от примерно 1:2 до 2:1, более предпочтительно от примерно 1,5:2 до 2:1,5, например, примерно 1:1, выраженное как массовое отношение А:В.
Не ограничиваясь теорией, мы считаем, что при смешивании компонентов A и B происходит экзотермическая реакция, которая включает нейтрализацию соответствующих компонентов, и что также кристаллическая и/или аморфная сетка состоит из фосфатов и оксидов и/или гидроксидов. Эта сетка укрепляется и усиливается за счет смешивания волокон компонента C.
Учитывая, что фосфат, присутствующий в компоненте A, и гидроксид или оксид щелочноземельного металла, присутствующий в компоненте B, как считается, реагируют подобным образом, в сочетании с неорганическими волокнами (компонент C) может быть сформировано прочное и стойкое покрытие. Кроме того, испытания, проведенные изобретателями, показали, что полученное покрытие демонстрирует отличные огнезащитные свойства, которые позволяют в определенной юрисдикции предоставлять только локальное противопожарное оборудование, и что огнезащитный слой имеет высокую твердость и прочность, позволяющие обслуживающему персоналу и даже транспортным средствам работать на огнезащитном слое без нанесения повреждений и риска обрушения конструкции.
Группа изобретений может быть использована при хранении горючих жидкостей, таких как нефть или продукты нефтепереработки. Предложена плавающая крыша резервуаров для хранения легковоспламеняющейся жидкости с огнезащитным верхним поверхностным слоем. Верхний огнезащитный слой получен при нанесении на поверхность основы смеси, приготовленной из набора компонентов, включающих первую водную композицию, содержащую воду и одну или несколько неорганических солей и неорганических оксидов, содержащих один или несколько фосфатов, вторую водную композицию, содержащую воду и один или несколько компонентов, выбранных из Na2O, K2O, NaOH, KOH, MgO, CaO, Mg(OH)2, Ca(OH)2, и неорганические волокна. Предложены также варианты плавающей крыши, применение набора компонентов, резервуар с плавающей крышей и способ изготовления плавающей крыши. Группа изобретений позволяет увеличить прочность, а также огнезащитные и электроизоляционные свойства верхнего слоя плавающей крыши. 6 н. и 14 з.п. ф-лы, 3 ил.
1. Плавающая крыша для резервуаров для хранения легковоспламеняющейся жидкости с огнезащитным верхним поверхностным слоем (FL), плавающая крыша является внешней плавающей крышей, характеризующаяся тем, что огнезащитный верхний поверхностный слой (FL) получен способом, включающим нанесение на поверхность основы смеси, приготовленной из набора компонентов, включающих следующие компоненты A, B и C:
А – первая водная композиция (10), содержащая воду и одну или несколько неорганических солей и неорганических оксидов, содержащих один или несколько фосфатов, причём первая водная композиция имеет pH при 20°C от 1,0 до 6,5;
B – вторая водная композиция (20), содержащая воду и один или несколько компонентов, выбранных из Na2O, K2O, NaOH, KOH, MgO, CaO, Mg(OH)2, Ca(OH)2, при этом вторая водная композиция имеет pH при 20°C от 7,5 до 14,0;
C – неорганические волокна (30).
2. Плавающая крыша по п. 1, характеризующаяся тем, что содержание воды в водных композициях А и/или В составляет от 10 до 60 мас.% по отношению к общей массе соответствующей композиции, например от 15 до 50 мас.%.
3. Плавающая крыша по пп. 1 и/или 2, характеризующаяся тем, что количество одного или нескольких фосфатов, присутствующих в водной композиции компонента А, составляет 20 мас.% или более по отношению к общей массе соответствующей композиции; а количество MgO, CaO, Mg(OH)2, Ca(OH)2, присутствующих в водной композиции B, составляет 20 мас.% или более по отношению к общей массе соответствующей композиции.
4. Плавающая крыша по любому из пп. 1-3, характеризующаяся тем, что композиция А содержит помимо одного или нескольких фосфатов одну или несколько неорганических солей и неорганических оксидов, отличных от фосфатов, а композиция B включает по меньшей мере один из MgO, CaO, Mg(OH)2, Ca(OH)2, одну или несколько неорганических солей, неорганических оксидов или неорганических гидроксидов, отличных от оксида щелочноземельного металла и гидроксида щелочноземельного металла.
5. Плавающая крыша по любому из пп. 1-4, характеризующаяся тем, что одна или несколько неорганических солей и неорганических оксидов, отличных от одного или нескольких фосфатов, присутствующих в композиции A, и/или одна или несколько неорганических солей, неорганических оксидов или неорганических гидроксидов, отличных от оксида щелочноземельного металла и гидроксида щелочноземельного металла, присутствующих в композиции B, присутствуют в количестве от 5 до 25 мас.% по отношению к общей массе композиции A или B, соответственно.
6. Плавающая крыша по любому из пп. 1-5, характеризующаяся тем, что неорганические волокна C выбраны из стекловолокна, керамических волокон и минеральных волокон, обладающих линейной плотностью текс до 3000 г/км.
7. Плавающая крыша по любому из пп. 1-6, характеризующаяся тем, что количество неорганических волокон C составляет от 5 до 25 мас.% по отношению к общей массе A, B и C.
8. Плавающая крыша по любому из пп. 1-7, характеризующаяся тем, что поверхность основы, на которую наносится смесь, включает оксид кремния, предпочтительно в форме частиц.
9. Плавающая крыша по любому из пп. 1-8, характеризующаяся тем, что основа выполнена из армированного волокном материала, содержащего органическую смолу, такую как смола на основе сложного винилового эфира, смола на основе сложного полиэфира или эпоксидная смола.
10. Плавающая крыша по любому из пп. 1-9, характеризующаяся тем, что смесь приготовлена путём смешивания компонентов А и В в массовом соотношении А:В в диапазоне от 0,5:2 до 2:0,5, предпочтительно примерно 1:2. до 2:1, более предпочтительно от 1,5:2 до 2:1,5, например 1:1, и/или смесь приготовлена таким образом, чтобы содержание неорганических волокон C в смеси составляло от 5 до 25 мас.% относительно общей массы смеси.
11. Применение набора компонентов, включающего следующие компоненты A, B и C для формирования огнезащитного верхнего слоя плавающей крыши резервуаров для хранения легковоспламеняющейся жидкости:
А – первая водная композиция (10), содержащая воду и одну или несколько неорганических солей и неорганических оксидов, содержащих один или несколько фосфатов, причём первая водная композиция имеет pH при 20°C от 1,0 до 6,5;
B – вторая водная композиция (20), содержащая воду и один или несколько компонентов, выбранных из неорганических солей, неорганических оксидов и неорганических гидроксидов, содержащих по меньшей мере один из Na2O, K2O, NaOH, KOH, MgO, CaO, Mg(OH)2, Ca(OH)2, при этом вторая водная композиция имеет pH при 20°C от 7,5 до 14,0;
C – неорганические волокна (30),
при этом плавающая крыша представляет собой внешнюю плавающую крышу.
12. Плавающая крыша для резервуаров для хранения легковоспламеняющейся жидкости, содержащая огнезащитный верхний поверхностный слой (FL), который включает смесь или продукт реакции:
a) одного или более компонентов, выбранных из неорганических солей и неорганических оксидов, содержащих один или несколько фосфатов;
b) одного или более компонентов, выбранных из неорганических солей, неорганических оксидов и неорганических гидроксидов, содержащих по меньшей мере один из MgO, CaO, Mg(OH)2 и Ca(OH)2;
c) неорганических волокон,
при этом плавающая крыша представляет собой внешнюю плавающую крышу.
13. Резервуар с плавающей крышей для хранения легковоспламеняющейся жидкости, содержащий плавающую крышу по любому из пп. 1-10 и 12.
14. Способ изготовления плавающей крыши для резервуаров для хранения легковоспламеняющейся жидкости, плавающая крыша является внешней плавающей крышей, включающий в указанном порядке:
i) создание формы для заливки внутри корпуса резервуара;
ii) формирование по меньшей мере нижнего слоя (BL), сердцевины и верхнего слоя (UL) для образования многослойной структуры; а также
iii) формирование огнезащитного поверхностного слоя (FL) на верхнем слое путём нанесения на верхний слой смеси, приготовленной из набора компонентов, включающих следующие компоненты A, B и C:
А – первая водная композиция (10), содержащая воду и одну или более неорганических солей и неорганических оксидов, содержащих один или более фосфатов, причём первая водная композиция имеет pH при 20°C от 1,0 до 6,5;
B – вторая водная композиция (20), содержащая воду и одну или более неорганических солей, неорганических оксидов и неорганических гидроксидов, содержащих по меньшей мере один из Na2O, K2O, NaOH, KOH, MgO, CaO, Mg(OH)2 и Ca(OH)2, при этом вторая водная композиция имеет pH при 20°C от 7,5 до 14,0;
C – неорганические волокна (30).
15. Способ по п. 14, согласно которому нижний слой (BL) формируют из армированной волокном смоляной композиции с равномерным распределением волокон и компонентов смолы и/или имеющей одинаковую толщину.
16. Способ по п. 15, согласно которому формирование нижнего слоя (BL) включает нанесение композиции, содержащей компонент смолы, предпочтительно компонент смолы сложного винилового эфира, и армирующих волокон с использованием устройства для нанесения, включающего в себя или соединённого с резервуаром для смолы и для волоконного материала, соответственно, при этом произвольно длина волокна волоконного материала, присутствующего в наносимой композиции, находится в диапазоне от приблизительно 1 см до приблизительно 3 см, и при этом нанесение предпочтительно проводят с использованием пистолета для распыления рубленого волокна.
17. Плавающая крыша для резервуаров для хранения легковоспламеняющейся жидкости, плавающая крыша является внешней плавающей крышей, конструкция которой включает нижний слой (BL), изготовленный из армированного волокном смоляного состава, имеющего равномерное распределение волокон и смоляного состава и/или одинаковую толщину, сердцевину и верхний слой (UL), расположенный в виде многослойной сэндвич-конструкции, характеризующаяся тем, что плавающая крыша содержит огнезащитный верхний поверхностный слой (FL), получаемый способом, включающим нанесение на поверхность основы смеси, приготовленной из набора компонентов, включающих следующие компоненты A, B и C:
А – первая водная композиция (10), содержащая воду и одну или несколько неорганических солей и неорганических оксидов, содержащих один или несколько фосфатов, причём первая водная композиция имеет pH при 20°C от 1,0 до 6,5;
B – вторая водная композиция (20), содержащая воду и одну или несколько выбранных неорганических солей, неорганических оксидов и неорганических гидроксидов, содержащих по меньшей мере один из Na2O, K2O, NaOH, KOH, MgO, CaO, Mg(OH)2, Ca(OH)2, при этом вторая водная композиция имеет pH при 20°C от 7,5 до 14,0;
C – неорганические волокна (30).
18. Плавающая крыша для резервуаров для хранения легковоспламеняющейся жидкости по п. 17, в конструкции которой верхний слой (UL) выполнен из армированного волокном смоляного состава, имеющего равномерное распределение волокон и смоляного состава и/или одинаковую толщину, где армированный волокнами смоляной состав представляет собой смолу на основе сложного винилового эфира.
19. Плавающая крыша для резервуаров для хранения легковоспламеняющейся жидкости по пп. 17 и/или 18, в конструкции которой сердцевина содержит или состоит из полиэтилентерефталата, который может применяться в виде пены или сотовой структуры из полипропилена.
20. Плавающая крыша для резервуаров для хранения легковоспламеняющейся жидкости по любому из пп. 17-19, в конструкции которой нижний слой (BL) и/или верхний слой (UL) имеют содержание армирующих волокон от 5 до 50 мас.% относительно общей массы соответствующей композиции, предпочтительно нижний слой (BL) и верхний слой (UL) имеют содержание армирующих волокон от 30 до 40 мас.% относительно общей массы соответствующей композиции.
| US 2002009622 A1, 24.01.2002 | |||
| CN 108584182 A, 28.09.2018 | |||
| JP 2008110775 A, 15.05.2008 | |||
| CN 207645047 U, 24.07.2018 | |||
| WO 2010093328 A1, 19.08.2010 | |||
| Плавающая крыша резервуара | 1976 |
|
SU563469A1 |
| КУЗЬМЕНКОВ М.И | |||
| и др., Вяжущие вещества и технология производства изделий на их основе, Учебное пособие, БГТУ, Минск, 2003, с | |||
| Прибор для массовой выработки лекал | 1921 |
|
SU118A1 |
