双层壁地下贮罐地结构 及其制造方法 技术领域
本发明一般地涉及一种在不可取下的整体型芯上制造的双层壁的波纹形组合叠片结构，更具体地说涉及一种抗腐蚀的非金属地下燃料贮罐，其上有一第二容器和一可进入的环形通道，该通道可被监控以便在贮罐泄漏时报警，从而防止能损害环境和水源的危险液体外流。
背景工艺
对于传统的包括设有第二容器的地下贮罐的具体规范在国家防火协会出版的可燃和易燃液体法规中被确认并被称为美国的国家标准ANS1/NFPA30，制定并出版这些贮罐规范的主管机构是保险业实验室公司(UnderwritersLaboratories)。在1964年以前，几乎所有的地下贮罐都是用钢制成的，保险业实验室公司原来只出版一种地下贮罐用的规范，即“可燃和易燃液体用的钢制地下贮罐的规范，UL58”。在1966年2月2日，保险业实验室公司作出对主题58的修订以便为“非金属的”玻璃增强塑料的地下贮罐制定性能标准。满足这些标准的“专用于石油制品的非金属地下贮罐”的单层壁地下贮罐在1973年7月7日被保险业实验室公司确认而列入UL档案MH8781。制造这种单层壁地下贮罐的规范曾在1974年12月3日公布的美国3,851,786号专利的例III中被叙述过。
1966年的主题58曾经多次修订。在1977年，题为“石油制品用的玻璃纤维增强塑料地下贮罐的标准，UL1316”被引入，接下来就是最近在1991年所作的修订，其中包括对双层壁非金属地下贮罐的抗化学品能力和物理强度的性能要求。那种贮罐有外部的第二容纳能力，这种能力在内部的第一容器发生泄漏时可以防止贮液外流。
当认识到对清洁水源的破坏和环境的严重损害是由于钢制地下贮罐的腐蚀而造成时，美国环境保护局(EPA)制定了这种贮罐的抗腐蚀能力标准。为了达到EPA的标准，NFPA30曾经修改而包括了一个“内部腐蚀的规定”，接着在1989年11月22日保险业实验室的出版物列出了题为“钢制地下贮罐的外部腐蚀保护系统，UL1746”的另一个安全标准。这个标准在1993年7月27日曾经修订。
批准在美国使用的传统的双层壁地下贮罐都具有符合保险业实验室公司标准的第二容器。具有第二容器的钢制贮罐和非金属贮罐分别属于UL1746和1316两类。
具有第二容器的UL1746式贮罐通常为一个碳素钢的“主题58”的贮罐，其外面被一由切短丝束玻璃纤维与聚酯树脂的混合物制成的与之分离的玻璃纤维壳体包围着。UL1746贮罐一般并不要求象比较新的、具有第二容器的UL1316贮罐那样符合同一个强度和抗化学品能力。由于双层壁UL1746贮罐的内、外容器并不需要象UL316贮罐所要求的那样经受相同的内部试验压力，它们一般被构造成具有平端头而不是具有拱形端头。
保险业实验室公司把具有第二容器的双层壁“主题1316”式贮罐分为六级。其中三级属于一类，称为“型式I”第二容器贮罐。这类贮罐具有一个并不完全包围第一容器的外壳或罩。另外三级属于第二类，称为“型式II”第二容器贮罐。“型式II”UL1316贮罐具有一个完全包围第一容器的外部第二容器。UL所指定的可以贮存在具有第二容器的“型式I”或“型式II”的UL1316贮罐内的燃料取决于该贮罐第一容器的抗化学品能力。具有最低抗化学品能力的UL1316双层壁贮罐属于12级(型式I)或15级(形式II)，只准用来贮存石油制品。具有最高抗化学品能力的UL1316双层壁贮罐属于14级(型式I)或16级(型式II)，经试验后被准许用来贮存所有的石油制品、所有的酒精和酒精-汽油混合物。
符合主题1316 16级(型式II)的地下贮罐须达到保险业实验室公司为可燃和易燃液体的地下贮罐制定的最高强度和抗腐蚀能力性能标准。符合主题UL1316 16级型式II地下贮罐要求的第一容器(内部贮罐)必须能够承受25psi(172kPa)的压力，其时外部第二容器至少须加压到15psi(103kPa)。该贮罐还必须能承受11.75英寸(29.8cm)汞柱所产生的压缩载荷。
以先前工艺生产的传统组合贮罐未能达到UL1316 16级(型式II)贮罐的1993年标准。例如，在美国专利3,677,432和3,851,786号中所说的贮罐并未揭示达到1993年新标准所需采用的双层壁地下贮罐的组成部分以及组合双层壁地下贮罐的制造方法。在美国专利3,851,786号的图20中所示出的双层壁结构只是要使形成的组合结构增加总截面模量和梁强度，而不是要提供第二容器以便当内部第一容器发生泄漏时作为后备保险装置。该图所示构造没有说明这种组合结构如何能适应在具有第二容器的地下贮罐上装设泄漏检测传感器的环形进入通道和耐压力的贮罐出口的需要。美国专利3,851,786号的例III详细说明了单层壁地下贮罐的构造，它符合专用于贮存石油制品的非金属地下贮罐而制定的1973年UL试验要求。传统的制造如美国专利3851786号的例III所述的单层壁地下贮罐的构造不能满足经过修订的1987年主题UL1316所规定的抗化学品能力的条件，那些条件是为用来贮存酒精和石油制品的非金属地下贮罐而定的。
先前的工艺没有说明制造壁厚度仅为0.12英寸(3mm)的双层壁组合贮罐的叠片构造的方法，这种壁能够通过现行UL1316的16级型式II的一系列广泛的化学和物理抵抗力的测试。如所周知，薄片厚度是确定双层壁贮罐制造费用的主要因素，因此减小厚度同时又能保持化学和物理的抵抗能力是人们所希望的。
目前在UL1316上列出用来贮存酒精、酒精汽油和石油制品的所有其他传统双层壁地下贮罐都是由切短丝束玻璃纤维与热固性聚酯树脂的混合物制成的、具有拱形端头的圆筒。为了遵守国家防火协会的可燃和易燃液体法规NFPA30，现有技术的全玻璃纤维地下贮罐必须满足在UL1316中列出的结构强度和抗腐蚀能力的要求，并经试验表明它们具有承受25psi(172kPa)的内部压力和一个相当于负压(真空)为-6psi(-41kPa)时所产生的压缩载荷的能力。与不能安全地承受超过5psi(34kPa)的试验压力的平端头UL58钢制地下贮罐不同，所有批准使用的非金属地下贮罐必须满足压力为25opsi的强度要求，安全系数为5。为此理由，所有大直径的UL1316地下贮罐必须象具有半球形端头的压力容器那样制造。
过去30年被采用作为工业标准的先前的技术UL1313型双层壁全玻璃纤维地下贮罐目前仍用两个由切短丝束玻璃纤维制成的贮罐半壳体在贮罐的中截面上对接而成，然后用浸透树脂的玻璃纤维布包裹在两个贮罐半壳体的对接边上。每一个贮罐半壳体都是在一根可分拆成两片或可移走的钢制型芯上涂敷切短丝束玻璃纤维和聚酯纤维的混合物而制成的。在其上制成每一贮罐半壳体并可移走的型芯的形状适宜用来使贮罐的拱形端头和一半圆筒成形。在某些情况下，贮罐半壳体型芯的一端可支承在一根作用如旋转悬臂梁的动力轴上。
双层壁玻璃纤维贮罐半壳体的传统制造方法包括下列步骤：将一树脂隔离制剂布置在半壳体型芯的表面上，将聚酯与切短丝束玻璃纤维的混合物涂敷在贮罐半壳体型芯上借以制出贮罐的内壁结构，将玻璃纤维的肋条成形件放置在半壳体的内壁上，将一薄层树脂润湿的切短丝束玻璃纤维喷涂在肋条成形件上，使半壳体内壁材料硬化，在几个位置上给玻璃纤维肋条的侧边上穿孔，将一树脂隔离形成环的薄膜放置在内壁贮罐头和各玻璃纤维肋条之间(不要在其上)的贮罐内壁的圆筒形部分上，将聚酯树脂与切短丝束玻璃纤维的混合物喷涂在内壁贮罐头和设有肋条的内壁圆筒形部分上，从而便可得到有第二容纳力的双层壁半壳体。然后将贮罐半壳体从型芯上移走，放置在一车上并移动到切断锯上，锯精确地为壳体修边，使其边缘能与另一个贮罐半壳体的边缘匹配，再用一树脂润湿的玻璃纤维布的包裹条将这两者永久地连接在一起。
由切短丝束玻璃纤维与热固性树脂的混合物制成的传统的UL1316双层壁非金属地下贮罐结构具有底的抗拉模量，因此本来就具有柔性的结构，容易成为扁圆，改变形状，并可能出现裂纹，除非它们被小心地安装并用豆粒石、碎岩石或其他高度压实的土包围着。业内人们都知道玻璃纤维材料的切短丝束含有数百根短而干的玻璃丝，它们用淀粉粘合剂紧密地胶合在一起以便使成束的连续玻璃丝能被丝束发放切断枪的旋转刀片切断。业内人们还都知道与玻璃纤维的切短丝束混合的聚酯树脂并不能将淀粉粘合剂完全熔化。由于这个原因，用来制造现有技术地下贮罐结构的切短比束玻璃纤维材料内含被聚酯树脂包围着数以百万计的细小而十分干的丝束。这些干丝束的作用如同在树脂基体中的裂纹那样会降低玻璃纤维贮罐材料的抗拉模量。在构造传统的切短丝束玻璃纤维贮罐时采用的干沙给微裂纹提供了另一个来源并导致结构强度的不确定。为了这个原因，构成现有技术双层壁非金属地下贮罐的用树脂覆盖的切短丝束玻璃纤维材料不是地下燃料贮罐的用户所希望有的长期可靠、能防泄漏并抗腐蚀的结构材料。
用来制造双层壁地下贮罐的传统程序采用昂贵而麻烦的可移走的型芯，这种型芯不仅在使用和贮存时需要特别照顾，平时也要经常维护和修理。生产贮罐的速率取决于可移走的型芯的有效工作时间。为此，传统的玻璃纤维贮罐半壳体必须尽可能快地从贮罐型芯上移走。但这个贮罐半壳体移走所需时间又取决于壳体材料硬化所需时间。不幸的是，由于存在着很多种的生产变数，先前技术生产的玻璃纤维贮罐半壳体的硬化时间根难准确地预测并控制。例如，传统玻璃纤维贮罐半壳体的制造在很大程度上取决于负责控制切短丝束玻璃纤维和树脂材料的数量、比率和放置人员的技能、气质和疲劳程度。另外，计算机控制的、用来制造传统玻璃纤维贮罐半壳体的型芯和载运设备的复杂性也是经常使生产中断的原因。每天环境温度和湿度的变化需要相应地改变促进剂和催化剂加入到用来制造传统玻璃纤维贮罐半壳体的聚酯树脂基体内的比例。采用电热器加速用来制造传统玻璃纤维贮罐半壳体的聚酯树脂的固化和硬化也需要特别小心以便防止树脂基体过热或点燃而燃烧。传统玻璃纤维贮罐半壳体的制造需要不断测量记录贮罐半壳体头、拱端部和肋条的厚度和每一种材料的耗用重量以便进行必要的质量控制。用来制造传统玻璃纤维贮罐半壳体的型芯必须不断旋转一直到切短丝束玻璃纤维材料硬化为止，这样可防止潮湿的贮罐半壳体材料滑离型芯而掉到地面上。如果由于时间和生产目标的压力而过急地把传统玻璃纤维贮罐半壳体从型芯上取下，那么这个半壳体会变为椭圆而不成圆形，致使它难于修切并与另一个玻璃纤维贮罐半壳体匹配。用来制造大多数传统玻璃纤维地下贮罐的聚酯树脂是不含苯乙烯抑制剂添加物的间苯二酸聚酯树脂。由于这种树脂通常含有重量百分比为40到50％的苯乙烯单体，因此用先前技术生产的全玻璃纤维贮罐时需要采用昂贵的设备来控制由于必要的喷涂操作而造成的空气污染。由于玻璃纤维的喷溅以及锯断、修切、树脂输送线的冲洗等操作而造成的大量可燃废料需要安全地处置并搬运，这也是与遵照UL1316标准、用来制造传统双层壁非金属地下贮罐的传统生产方法和设备有关的需要另外办理的事情。
本发明克服了先前技术的上述困难问题，办法是它所提供的组合双层壁地下贮罐具有内部有一可旋转型芯式金属贮罐框架结构，其上安装着两个单独而同心的具有半球形端头的带波纹圆筒形非金属压力容器。金属的贮罐框架结构能够提供抗弯强度和抗压强度，这样当贮罐埋在土中时便可承受土壤的载荷。两个压力容器是由完全相同的材料制成的，包括内部的第一容器以及包在其外的具有相同的抗拉强度和抗腐能力的第二容器。组合的双层壁地下贮罐对传统的钢和玻璃纤维的贮罐来说是一个重大的改进，它能防止贮罐丰贮罐内的易污染而又易燃的液体外流，为环境保护提供了一个更可靠的方法。这两个压力容器都是由独特安排的多层组合叠片制成的，叠片的每一层都是用热固性聚合物基体浸透的含有加强丝的织物。半球形的端头具有可密封的轴进入孔。装设在贮罐顶部的出口具有粘合在一起的圆筒形叠片结构的不同波纹的部分，它们被夹紧在两块带有螺栓而在结构上与贮罐框架连接的金属板之间并用一覆盖的叠片结构予以密封。在两个容器之间的环形空间具有一个贮槽和由外部容器半球形组合叠片端头结构下部的独特形状所提供的环形进入通道。保险业实验室公司制定了一个对用来在360圆周度的范围内贮存石油制品、酒精和酒精汽油混合物用的、具有型式II第二容器的非金属地下贮罐的要求，并以UL主题1316“石油制品用的玻璃纤维增强塑料地下贮罐”的名称出版，本发明的一个较优的实施例就是根据这个要求作出的。在用来制造本发明这个较优实施例的方法和设备中包括有本发明人提交给保险业实验室公司的步骤，该步骤已作为UL档案MH8781的一部分并在1993年9月30日出版。
本发明的综述
本文所公开的发明的一个主要方面是：在为提供一个UL1316型具有第二容器的非金属地下贮罐时，用来制造两个同心贮罐壳体的多层波纹叠片结构的织物和热固性树脂的选择及其特殊的安排。本发明的每一贮罐壳体叠片结构都能在用UL主题1316规范中列出的液体化学品浸渍270天后保持超过其原来的抗挠强度的50％，并能安全地承受贮罐内部的空气静压力，其大小(以磅/平方英寸计)等于数目200除以贮罐直径(以英寸计)，例如对于8英寸直径的贮罐为25磅/平方英寸。
本发明的另一方面为具有可密封的轴进入孔的半球形组合叠片贮罐端头结构。该孔为连接到金属贮罐框结构上的贮罐转动单元的贮罐框架支承轴提供了装设方法。
本发明还有一个方面为双层壁贮罐出口的密封结构，该结构具有多个同心的贮罐壳体上的不带波纹的薄片，彼此紧密地粘合并连接到两块焊接在金属贮罐框架上的金属贮罐出口装配板上。
本发明再有一个方面为一半球形的组合贮罐端头壳体结构，该结构的形状使组合的双层壁地下贮罐能够有一个在底部截留液体的环形贮槽和一个弧形的环形贮槽进入通道，这样便可用一根柔性的浸入标杆或泄漏检测传感器系统来监控贮罐的贮存量是否完整。
本发明还有另一个方面为一组合的头部到壳体的锚固环结构，该结构是在覆盖在每一半球形贮罐端头边缘上的纵长取向的连续丝束上制造的，因此能永久地连续在贮罐端头上，纵长的连续丝束组成圆筒形贮罐壳体的薄片。
附图的简要说明
本发明的其他目的和优点可从下面的说明和附图中看出，其中：
图1为一较优实施例的部分切开的顶视图，图中示出一个金属的贮罐框架骨干被两个带波纹的一般为圆筒形的叠片结构覆盖，这两个结构被一按照本发明制造的塑料薄膜隔开。
图2为一个贮罐端头的大为放大的、部分切开的、不完全的顶视图，图中示出覆盖在图1的贮罐框架端头结构上的第一和第二半球形叠片贮罐端头的多层构造。
图3为一不完全的透视图，图中示出图2的第一和第二圆筒形叠片结构的多层构造。
图4为一较优实施例的侧立视图，图中示出贮罐支承鞍架，以及构成图2和3的第二半球形叠片贮罐端头一部分的一个环形进入通道和一个环形贮槽。
图5为两个半球形叠片贮罐端头的底部中间部分的横截面的不完全的等角投影图，图中示出环形进入通道和含有泄漏检测传感器的底部环形贮槽。
图6为一部分横向切开的顶视图，图中示出环形进入通道、带螺纹的轴支承配件以及用来使第一和第二半球形叠片贮罐端头内的轴进入孔密封的组合叠片。
图7为一不完全的透视的横截面图，图中示出一个贮罐出口叠片密封结构，该结构覆盖在第一和第二圆筒形叠片结构内的贮罐出口孔上，而圆筒形叠片结构被夹在一块金属出口压板和另一块金属贮罐出口装配板之间，这两块金属板用螺栓互相连接。
图8为一红外光谱描绘图，该图是由保险业实验室公司对第一和第二贮罐薄片材料进行红外光谱仪分析而得到的。
图9为在本发明的一个较优实施例中用来制造贮罐框架肋条的金属槽部分的截面图。
较优制件的实施例
现在参阅附图，特别是其中的图1，图中示出本发明的一个较优的实施例，包括一个组合的双层壁地下贮罐结构1。贮罐结构通常具有一个被两组同心的多层叠片3覆盖着的金属贮罐框架骨干结构2。这些叠片3是由相同的材料用保险业实验室公司在UL档案MH8781中所说明的相同的程序制成的，以便获得UL1316 16级的标牌证明。
贮罐结构1还包括两个相对的半球形的贮罐端头4和多个由多层叠片3形成的圆筒形贮罐壳体5，这些叠片例如可用Dow公司的Derakane 470-36乙烯基酯树脂制成。叠片3的耐化学品能力由保险业实验室公司在档案MH8781，项目92sc10462的指导下进行270天周期的考察。这些耐化学品能力试验的结果在下面的表1中列出：
表1MH8781组合贮罐叠片的抗化学品能力增强玻璃丝的重量百分比：38热固性基体的重量百分比：62原来的抗挠强度＝18.564磅/平方寸原来的IZOD冲击强度＝22英尺磅/英寸原来的抗拉模量＝1,181,227磅/平方寸经过浸渍后为原来抗挠强度的％试验液体 30天 90天 180天 270天汽车用燃料：高级加铅汽油 84 115 88 97常规无铅汽油 95 102 82 1192号燃料油 88 75 86 92 燃料C 95 105 106 82 100％醇 76 93 73 87 50％乙醇/ 82 82 76 76 50％燃料C 30％乙醇/ 88 85 71 76 70％燃料C 15％乙醇/ 97 88 99 72 85％燃料C 10％乙醇/ 92 80 84 88 90％燃料C 100％甲醇 79 80 82 90 50％甲醇/ 83 87 77 80 50％燃料C 15％甲醇/ 76 79 72 83 85％燃料C
甲苯 97 97 83 环境液体：
碳酸 98 98 79 82
盐酸 81 90 80
硝酸 93 85 77
氢氧化钠 104 80 79 饱和氯化钠 112 93 88 86碳酸钠/碳酸氢钠 101 90 80
蒸馏水 108 103 115在158°F空气烘箱暴露在紫外线和水中90
如同表1所示，按照本发明所安排的材料制成的0.125英寸薄的多层叠片3在各种液体中长时间浸渍后，其物理性能均能保持在原来的50％以上。参阅图8，图中描绘的红外光谱线8是对Dow公司的Derakane 470-36乙烯基酯树脂基体进行红外摄谱计分析得出的，该材料可推荐为组成较优地下贮罐的第一容器和第二容器的多层叠片3的较优成分。
半球形贮罐端头4括用的较优材料
组成第一和第二容器6和7的容器端头4的半球形组合叠片结构的较优实施例在构造时所用材料分别在下面的表2中列出：
表2
下面用添加过含蜡的苯乙烯抑制剂的Dow Derakane乙烯基酯树脂470-36浸透的增强织物来构成第一和第二容器半球形头的叠片：第一层 1.3盎司/平方码 多孔的聚酯面纱第二层 13.0盎司/平方码 单一方向玻璃纤维粗布
(圆周方向)第三层 1.5盎司/平方英尺 切短玻璃纤维粗布第四层 18.0盎司/平方码 玻璃纤维织造的粗布第五层 6.0盎司/平方码 织造的玻璃纤维布
如图2所示，每一半球形组合叠片结构都为多层增强塑料叠片结构。虽然图中只示出五层4a-4e，但应知道如果需要，额外的层数还可选择并添加。第一层4a最好由软的多孔聚酯面纱的梯形织物切片叠置制成，该面纱的干重量为1.3盎司/平方码(44g/m2)，厚度约为0.010英寸(0.25mm)，织物幅宽在60到84英寸(1.5到2.1m)的范围内。第二层46最好为具有圆周方向连续丝束的单一方向玻璃丝织物，其在宽度上的抗拉强度为1200磅/英寸(21kg/mm)，干重量为13盎司/平方码(442g/m2)，厚度为0.03英寸(0.80mm)，幅宽在48到72英寸(1.2到1.8m)的范围内。
第三层4c的叠置梯形片最好是从切短丝束玻璃纤维织物上切下来的，该织物的干重量为1.5盎司/平方英尺(458g/m2)，厚度约为0.015英寸(0.38mm)，幅宽在60到84英寸(1.5到2.1m)的范围内。第四层4d的叠置梯形片最好是从织造的玻璃纤维粗纱织物上切下来的，该织物在宽度上的抗拉强度为600磅/英寸(11kg/m)，干重量为18盎司/平方码(612g/m2)，厚度为0.04英寸(1.00mm)，幅宽在48到72英寸(1.2到1.8m)的范围内。第五层4e的叠置梯形织物最好是从织造的玻璃纤维布上切下来的，该布的抗拉强度为200磅/英寸(3.543kg/mm)，干重量为6盎司/平方码(204g/m2)，厚度为0.010英寸(0.25mm)，幅宽在60到84英寸(1.5到2.1m)的范围内。
然后将组成第一容器6和第二容器7的半球形叠片端头结构的单独的叠片层4a-4e用可硬化的乙烯基酯树脂液体基质浸渍，该基质含有30到40％的苯乙烯单体，在该单元内还添加有以重量1.3％计的含蜡苯乙烯抑制剂的液体。该较优的基质材料是由美国Dow公司制造的并被名为Derakane 470-36以资识别。
圆筒形贮罐壳体叠片5适用的较优材料
组成第一容器6和第二容器7的带波纹圆筒形组合叠片5的一个较优实施例在构造时所用较优材料在图3中示出并按排列的次序分别在表3和表4中列出。
表3
下面用添加过含蜡的苯乙烯抑制剂的Dow Derakane乙烯基酯树脂470-36浸透的增强织物来构成第一贮罐圆筒形带波纹的叠片结构：第一层 1.0盎司/平方码 浸树脂的聚酯面纱第二层 1.3盎司/平方码 不浸树脂的聚酯面纱第三层 6.0盎司/平方码 织造的玻璃纤维布第四层 13.0盎司/平方码 单一方向玻璃纤维粗纱
(纵向)第五层 1.0盎司/平方英尺 切短玻璃纤维粗纱第六层 13.0盎司/平方码 单一方向玻璃纤维粗纱
(环向)第七层 13.0盎司/平方码 单一方向玻璃纤维粗纱
(环向)第八层 6.0盎司/平方码 织造的玻璃纤维布
表4
下面用添加过含蜡的苯乙烯抑制剂的Dow Derakane乙烯基酯树脂470-36浸透的增强织物来构成第二贮罐圆筒形带波纹的叠片结构：第一层 1.3盎司/平方码 不浸树脂的聚酯面纱第二层 6.0盎司/平方码 织造的玻璃纤维布第三层 13.0盎司/平方码 单一方向玻璃纤维粗纱
(纵向)第四层 1.0盎司/平方英尺 切短玻璃纤维粗纱第五层 13.0盎司/平方码 单一方向玻璃纤维粗纱
(环向)第六层 13.0盎司/平方码 单一方向玻璃纤维粗纱
(环向)第七层 6.0盎司/平方码 织造的玻璃纤维布
现在说明在制造第二容器7之前如何将第一容器6构造在贮罐框架结构2上。构成第一容器6的圆筒形组合叠片结构被设置在贮罐框架2的多个均匀间隔开的金属环形肋条12上并含有多个层次6a-6h。为了说明的目的，虽然这里示出的是八层，但应知道如果使用更我的层次也没有离开本发明的范围。第一层织物6a最好由硬性而多孔并浸透树脂的聚酯面纱制成，其干重量为1盎司/平方码(34g/m2)，厚度约为0.10英寸(0.25mm)，幅宽在36到72英寸(91.4到183cm)的范围内。第一层织物的经线一般在纵长贮罐框架的轴线方向上延伸。
第二层织物6b最好由软性而多孔的聚酯面纱制成，其干重量为1.3盎司/平方码(44g/m2)，厚度约为0.010英寸(0.25mm)，幅宽在18至48英寸(86.4至122cm)的范围内。第二层织物6b的经线被安排成横越并叠加在第一层织物6a的经线之上以便将一基本上均匀的载荷施加在其上，使第一和第二层6a、6b挠曲成为多个连接的波形，从而形成一个带波纹的叠片，该波纹叠片当从相对于贮罐框架轴线的横截面看去时，在两个相邻而又相交的凸出部分之间有一通常为凹进的抛物线的部分。第三层织物6c最好为织造的玻璃纤维布，其宽度上的抗拉强度为200磅/英寸(3.543kg/mm)，干重量为6盎司/平方码(204g/m2)，厚度为0.010英寸(0.25mm)，幅宽在12到52英寸(30.4到132cm)的范围内。第三层织物6c的经线被安排为大致与叠加在第三层6c之下的第二层6b的经纱平行。第四层织物6d的单一方向连续玻璃丝束一般都平行于纵长圆筒轴线而延伸，织物的宽度上的抗拉强度为1200磅/英寸(21kg/mm)，干重量为13盎司/平方码(442g/m2)，厚度为0.03英寸(0.80mm)，幅宽在36到72英寸(91.4到183cm)的范围内。
第五层织物6e最好由杂乱取向的切短玻璃纤维束制成，其干重量约为1盎司/平方英尺(305g/m2)，厚度约为0.010英寸(0.25mm)，幅宽在36到72英寸(91.4到183cm)的范围内。第六层织物6f具有一般沿圆周取向的单一方向的连续玻璃丝束，它被安排为横越并叠加在第四层的玻璃丝束6d之上以便将一个基本上均匀的载荷施加在其上。6f的宽度上的抗拉强度为1200磅/英寸(21kg/mm)，干重量为13盎司/平方码(442g/m2)，厚度为0.03英寸(0.08mm)，幅宽在4到60英寸(10到150cm)的范围内。
第七层织物6g最好有一单一方向连续玻璃丝束，叠加在第六层玻璃丝束6f之上并大致与它平行，6g在宽度上的抗拉强度为1200磅/英寸(21kg/mm)，干重量为13盎司/平方码(422g/m2)，厚度为0.03英寸(0.8mm)，幅宽在4到60英寸(10到150cm)的范围内。第八层织物6h最好为织造的玻璃纤维布，其宽度的抗拉强度为200磅/英寸(3.543kg/mm)，干重量为6盎司/平方码(204g/m2)，厚度为0.010英寸(0.25mm)。
现在说明在第一容器6上如何构造第二容器7。用一塑料的环形片22包围并覆盖在第一容器6的圆筒形组合叠片壳体结构上，只是将贮罐出口叠片区域19留出，如图2和3所示，在该处第一和第二圆筒形的叠片被粘合在一起。由中间塑料片22在第一和第二圆筒形组合叠片贮罐壳体5之间形成的环形间隔23最好小于0.06英寸(1.5mm)，以便当双层壁贮罐1在受到航运和搬运的冲击和受到由于内部压力或安装时产生的压缩载荷而造成的贮罐壳体应力时使外部第二贮罐7能够保护并在结构上加强内部第一贮罐壳体。
除了第一层织物6a，构成第二容器7的圆筒形组合叠片壳体结构最好象构成第一容器6的组合叠片壳体结构那样，按照相同的顺序采用相同的材料。第一层织物7a由软性多孔聚酯面纱制成。第二层织物7b为织造的玻璃纤维布。第三层织物7c具有单一方向沿长度取向的玻璃丝束。第四层织物7d具有切短丝束玻璃纤维。第五层7c和第六层7f具有沿圆周取向的连续玻璃丝束。第七层7g为织造的玻璃纤维布。然后将组成第一容器6和第二容器7的圆筒形叠片结构的单独的叠片层用一可硬化的乙烯基酯树脂液体基质浸渍，该基质含有30到40％的苯乙烯单体，在该单体内还添加有以重量1.3％计的含蜡苯乙烯抑制剂的液体。该较优的基质材料是由美国Dow公司制造的并被名为Derakane 470-36以资识别。
实施本发明的最优实施例
较优的贮罐框架2
图1示出金属贮罐框架2的较优形式，该框架有一通常为圆筒形的叠片金属型芯结构9连接到半球形的金属骨干端头结构10上，该端头结构10给贮罐框架提供轴支承11(图6)，使贮罐框架在支承在框架两端时能被一个贮罐框架转动单元(未示出)转动。圆筒形贮罐框架结构9是由多个均匀间隔开的金属肋条12支承在九根金属纵梁13上制成的，纵梁13的两端连接在半球形金属贮罐端头10上，该端头可接受连接到动力驱动贮罐框架转动单元上的可卸下的带螺纹的轴(未示出)。
较优的框架外径为95英寸(241cm)。构造贮罐框架肋条12框架纵梁13和两个半球形的端头支承结构10所用的较优材料为在图9中示出的碳素钢槽钢14，该槽钢的横截面面积约为0.5平方英寸(3.23cm2)，槽钢材料的厚度约为0.125英寸(0.32cm)，槽钢凸缘高为1.0英寸(2.54cm)，槽钢腹板宽为2.0英寸(5.08cm)。
当贮罐框架肋条12是用槽钢14制造并以12英寸(30.5cm)的间距间隔开的，它们给贮罐框架结构2带来的抗压强度和抗弯刚度(正比于横截面面积的惯性矩工)可达UL列出的钢制贮罐结构的这些性能的两倍(UL主题316)，而重量只有钢制贮罐重量的六分之一。图9所示槽钢14的惯性矩工为0.0362英寸4，横截面面积为0.04576英寸2。可拿代表主题58贮罐的12英寸长、1/4英寸厚的钢板作一比较，该钢板的惯性矩为0.0156英寸4而横截面面积为3平方英寸。
如图3和7所示，每一出口装配板15都与贮罐框架肋条的圆筒形外表面齐平并位在贮罐框架之间的贮罐框架的最高部位而焊接在贮罐框架2上。每一出口装配板15都焊接固定在相邻的贮罐肋条的外边上。出口装配板15设有通孔16(图3)，可以为进入罐内提供通道出口配件17。出口装配板15中的每一块都设有至少为100平方英寸的周边面积以便第一容器叠片表面的在内的出口区域能粘合在其上并予以密封。
较优的贮罐出口实施例20
图7示出组合双层壁贮罐上所设出口的结构20，其中有不带波纹的出口区域21圆筒形叠片结构5的被粘合在一起并被夹在两块弧形的金属出口板之间然后用覆盖的叠片结构27加以密封。含有至少一个出口配件17的在内的弧形金属装配板15被焊接在由槽钢材料制成的两个相邻的贮罐框架的环形肋条上，以便形成一个与贮罐框架肋条外边齐平的装配板的外表面24。
第一贮罐叠片结构19的贮罐出口区域的内表面借助于用来浸渍第一容器6叠片层增强纤维的热固性树脂基质被粘合在金属装配板的表面24上。第一贮罐出口区域19的在外的叠片表面用类似方式粘合在第二贮罐出口区域25的在人的叠片表面上。粘合在贮罐出口装配板15上的相互粘合的叠片出口区域有一至少与金属装配板表面相等的粘合表面面积。有一在外的弧形金属贮罐出口压板26粘合在第二叠片出口区域25的外表面上并用螺栓固紧在内部的金属出口装配板15上。环绕带螺栓的金属压板26的出口通孔的外表面边缘被一出口叠片密封结构27覆盖，该结构包覆在该表面边缘上，并以一定宽度粘合到环绕压板26的第二贮罐出口区域的外表面上。
较优的环形进入通道结构的实施例
图4示出一个双层壁地下贮罐1的较优实施例，该贮罐设有贮罐支承鞍座28使贮罐底部抬高到高出贮罐支承表面29，以便防止环形贮槽30的受损，并使贮罐底部31容易检查。
图5示出一个较优的环形进入通道结构，该结构具有一个第二容器半球形叠片贮罐端头4，其形状设计得以可以提供一个环形贮槽进入通道，以便能够用一根柔性的浸入杆或泄漏检测传感器系统来监控贮罐的贮存作用是否完整。在组合环形进入通道结构的上端有一带螺纹端的金属管。贮罐支承鞍架28有一多层组合叠片结构，其壁厚约为0.25英寸(6mm)，并粘合在底部外贮罐表面上，所占面积的尺寸约为6英寸乘48英寸。
较优的框架支承轴进入孔
图6示出一个较优的框架支承轴进入孔，其中有组合头密封叠片38和39用来密封第一贮罐轴进入孔36和第二贮罐轴进入孔37。这两孔36、37给贮罐转动单元的贮罐框架支承轴(未示出)连接到金属贮罐框架轴支承结构11上提供了通路。第一贮罐的半球形端头4具有一个5英寸直径的轴孔36，轴孔36被直径约10英寸的五层头部密封叠片结构38密封。叠片结构38的第一层为1.5盎司/平方英尺的玻璃纤维垫，第二层为18盎司/平方码的织造的玻璃纤维粗纱，第三层为玻璃纤维垫，第四层为织造的粗纱，而第五层为6盎司/平方码的织造的玻璃纤维织物。第二贮罐的半球形端头7h具有直径为14英寸的轴孔37和直径为14英寸的圆形头封闭叠片结构7k，该结构可包括环形贮槽进入通道的一部分。第二贮罐进入孔37被一内直径为10英寸而外直径为18英寸的五层环形头部密封叠片结构39密封，孔37用与第一贮罐头部密封叠片38相同的材料组成。有一通道管叠片40具有类似的五层叠片构造，并被用来将一金属环形进入管41连接到环形贮槽进入通道33上。
较优的头部到壳体锚固环的实施例
图4示出一个组合的头部到壳体锚固环结构42的较优实施例，该结构为将玻璃丝卷绕在每一半球形贮罐端头4的端边上，将形成第一贮罐壳体圆筒形带波纹叠片第四层的纵长连续玻璃丝束6d锚固到第一半球形贮罐端头叠片的外层4e上，并将第二贮罐壳体圆筒形叠片7c的第三层锚固到第二半球形贮罐端头叠片7h的外层4e上。第一贮罐头部到壳体的锚固环最好由具有第一贮罐的第六和第七环向层6f和6g的起始线圈和终止线圈的沿圆周取向的连续玻璃丝束组成。而第二贮罐头部到壳体的锚固环最好由具有第二贮罐的第五和第六环向层7e和7f的起始线圈和终止线圈的沿圆周取向的连续玻璃丝束组成。
较优的方法和设备
下列步骤说明制造图1所示实施例时可用的较优方法和设备。下面所说较优的方法和设备是用来制造一个直径8英寸、容量12000加仑的双层壁非金属的地下贮罐的，试验是由保险业实验室公司在1993年8月5日进行的，结果表明该贮罐完全符合UL1316型式II16级的要求。
用来制造一个合乎要求的组合双层壁地下贮罐的较优方法包括下列步骤：
从30英尺长的槽钢毛坯14上切下所需的长度以便从直径8英尺的钢框架肋条12、框架纵梁13和头部成形件制成了一个整体的贮罐心轴和头部支承结构10；
在一环形辗压单元内使环形肋条和半球形框架头部成形件成形；
在一焊接夹具内将环形肋条12和纵染13制造成具有以12英寸间距间隔开而长度为4.5英尺或5.5英尺的圆筒形贮罐框架部分；
在一焊接夹具内将半球形头部件焊装成半球形框架端头部分10和框架轴支承结构11。
将圆筒形贮罐框架部分构成的贮罐框架圆筒9和半球形头部部分10装配起来以便制出一个用轴支承的贮罐型芯2；
将钢质装配板毛坯成形使它具有一个与贮罐框架环外半径相等的外表面半径；
从弧形的装置板毛坯上切出贮罐的出口并修边使装配板可配合在贮罐的两个框架环之间；
将钢质半联接器17焊接到贮罐出口装配板15的内表面上；
将贮罐出口装配板15焊接到限定每一装配板的贮罐框架肋条12的周边上；
将冲击板焊接在所有贮罐出口装配板的下面；
在半球形的贮罐端头模型内将用热固性塑料浸渍的五层按顺序叠置的梯形织物制成第一半球形组合叠片的贮罐端头4；
将预制的第一半球形组合叠片贮罐端头4连接到完成的贮罐框架型芯2的半球形框架端头支承结构10上；
将贮罐端头和框架的组装体2装在一个电动机驱动的贮罐框架转动单元上；
磨削每一贮罐出口装配板15的外表面24以便产生洁净的“白色金属”表面；
将三层组合的用树脂浸渍的聚酯面纱6a粘合到每一贮罐出口装配板15的新磨光的表面上；
拉伸成为拉紧织物而覆盖在间隔开的贮罐框架肋条12上的具有各自宽度的干硬浸透树脂的多孔聚酯面纱6a被切成一定长度，留出9英寸宽的搭接端部，将该搭接端部粘合到每一半球形的组合叠片贮罐端头4上；
用织物的滚轮涂覆器发放的液体热固性树脂浸渍软的未浸渍树脂的多孔聚酯面纱织物6b。
将用树脂润湿的聚酯面纱织物6b从贮罐的一端到另一端以螺旋形卷绕在干而拉紧的聚酯面纱织物6a上；
浸渍在贮罐的两根框架肋条12之间的干而拉紧的织物6a并使它挠曲从而产生一个带波纹的用树脂润湿的两层叠片结构；
用一连串相同宽度的干而拉紧织造的、重量为6盎司/平方码的玻璃纤维布6c在带波纹的润湿的叠片结构上；
压紧干的玻璃纤维布6c使它紧密地与带波纹的、树脂润湿的两层叠片表面接触；
用液体热固性树脂浸渍玻璃纤维布织物6c借以产生三层衬垫的叠片结构；
将具有玻璃纤维连续丝束、取向与贮罐框架轴线平行的、干而单一方向的纵向层织物6d的宽度为9英寸的搭接边连结到第一贮罐端头4上，而外表面6e则含有一个切短玻璃纤维粗纱的垫层；
将另外的相似地连结的、宽度的、干而单一方向的纵向层织物放置在带波纹的三层衬垫叠片的表面上将贮罐框架2完全包围起来；
用液体热固性聚合物树脂基质浸渍一卷具有连续玻璃纤维丝束的单一方向环向层织物6f；
将环向层织物6f连接到一个粘合在第一贮罐端头4上的干的纵向层织物6d上，使环向层织物6f的一条约为9英寸宽的边覆盖在第一半球形组合叠片贮罐端头4的尽头边上；
使树脂润湿的环向层织物6f在干的端头粘合的纵向层织物6d上作单一的沿圆周方向的卷绕，从而作出第一头部到壳体的锚固环42；
将第一个边和边对接而连续的树脂润湿的环向层织物6f从第一贮罐端头螺旋形地卷绕到第二贮罐端头，借以压迫并浸渍干的纵向层织物6d；
将浸透基质的环向层织物6g放置在干的纵向层织物6d和覆盖第二个第一半球形头部端头4的尽头边的玻璃丝垫层织物6c上，卷绕两周，以便得出第二壳体到头部的锚固环42；
将第二个边和边对接而连续的、树脂润湿的环向只物6g从第一贮罐端头螺旋形地卷绕到第二贮罐端头；
使干而紧密织造的、6盎司/平方码的玻璃纤维布6h在湿的环向织物层6g上卷绕成单一的包覆层；
检验贮罐出口装配板的表面24，务必保证浸透树脂的、内贮罐的叠片层6a紧密到没有间隙地与贮罐出口装配板的表面24接触；
用不透明的热固性树脂在第一贮罐6的壳体外表面上涂抹；
使第一贮罐壳体叠片基体和包覆层树脂硬化；
用不透明的6密耳厚的聚乙烯塑料片22完整地包覆第一贮罐圆筒形组合叠片结构，该塑料片22还覆盖着每一个第一半球形组合叠片贮罐端头4的一条宽12英寸的尽头边；
环绕贮罐出口装配板15的粘合区切割并挖去塑料片22；
将第一贮罐6从转动支承单元上拿下；
在半球形的贮罐端头模型内将用热固性塑料浸渍的五层按顺序叠置的梯形织物制成第二半球形组合叠片的贮罐端头4，其时所说贮罐端头模型中的一个的形状设计得以能够提供一个具有一个整体的环形进入通道32和底部的贮槽结构30的第二半球形组合叠片的贮罐端头；
将预制的第二半球形组合叠片贮罐端头7h放置在预制的第一贮罐的第一半球形组合叠片的贮罐端头4上；
将第一贮罐和第二贮罐的端头安装在一个用电动机驱动的贮罐框架转动单元上；
在那些要与下面的贮罐金属出口装配板15粘合的区域19内将第一贮罐壳体叠片的外表面磨光；
如同制造第一圆筒形组合叠片贮罐壳体结构6h那样，采用相同的程序和相同的材料制造第二圆筒形组合叠片贮罐壳体结构7g；
在所用贮罐要装设出口的位置上通过第一和第二圆筒形组合叠片结构切出贮罐的出口孔16；
将金属压板26与所有金属出口装配板15用螺栓夹紧；
将一个三层叠片27覆盖并包覆在所有用螺栓夹紧的金属压板26的边上以便使所有的贮罐出口配件密封；
将一串环安装在一个中内的贮罐出口配件17内；
从型芯转动支承单元上将完成的双层壁贮罐结构串起并拿走；
用叠片组合密封来包覆在第一和第二组合半球形端头内的轴进入孔36和37，该孔使转动支承单元可进入到钢框架的轴配件上；
用两个容器同时加压到5磅/平方英寸的方法对第一和第二容器进行泄漏试验。
虽然上面说明了较优的和其他的实施例，但应知道在本发明的精神和范围内仍有不少其他实施例可以设想。
商业上的可能用途
按照本发明的组合式双层壁地下贮罐比起传统的钢制或玻璃纤维容器是一个重大的改进，它能防止贮存在贮罐内的能污染而易燃的液体释出，从而给环境保护提供了一个更有效的方法。特别是当贮罐埋入土内时，金属的贮罐框架结构能提供足够的抗弯强度和抗压强度来对付土壤的压力。