美國(guó)玻璃纖維增強(qiáng)塑料研究會(huì)主席蓋瑞·亞瑟，解釋了復(fù)合材料行業(yè)如何制定標(biāo)準(zhǔn)，來(lái)應(yīng)對(duì)近期頒布的針對(duì)復(fù)合材料儲(chǔ)罐出臺(tái)的法規(guī)，這些法規(guī)旨在保護(hù)所有利益相關(guān)者免受因復(fù)合材料儲(chǔ)罐故障而造成的傷害。

隨著21世紀(jì)復(fù)合材料儲(chǔ)罐強(qiáng)勁發(fā)展勢(shì)頭的延續(xù)，美國(guó)環(huán)境保護(hù)局（Environmental Protection Agency, EPA）和職業(yè)安全與健康管理局（Occupational Safety and Health Administration, OSHA）頒布了針對(duì)該領(lǐng)域的法律。這些法律對(duì)于應(yīng)對(duì)災(zāi)難性的儲(chǔ)罐故障，并解決了石油和高度危險(xiǎn)化學(xué)品應(yīng)用中儲(chǔ)罐檢查缺乏共識(shí)標(biāo)準(zhǔn)等問題起到了一定規(guī)范作用。確定復(fù)合材料儲(chǔ)罐的剩余使用壽命、有效性和檢查周期，一直是人們非常感興趣的。

儲(chǔ)存石油和化學(xué)品在全世界都是一項(xiàng)重要的工作。雖然某些化學(xué)品在本質(zhì)上不像石油和天然氣那樣易燃易爆，但它們具有很強(qiáng)的腐蝕性，如果不加以安全控制，可能會(huì)造成傷害、死亡和環(huán)境破壞。由于復(fù)合材料具有優(yōu)異的耐腐蝕性，是化學(xué)工業(yè)中地面儲(chǔ)罐（Aboveground Storage Tank, AST）最常用的材料。然而，在儲(chǔ)油方面，復(fù)合材料儲(chǔ)罐的儲(chǔ)存容量比鋼儲(chǔ)罐小得多，而鋼儲(chǔ)罐的法規(guī)和工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的制定更多地側(cè)重于大型儲(chǔ)油應(yīng)用。復(fù)合材料AST的監(jiān)管一直未受到重視，并且處于危險(xiǎn)之中。

到1999年，EPA和OSHA的法律已經(jīng)發(fā)展了大約十年，在美國(guó)站穩(wěn)了腳跟。這催生了對(duì)《公認(rèn)和普遍接受的與油罐檢查決定有關(guān)的良好工程實(shí)踐》的需求，即今天所知的RAGAGEP。20世紀(jì)90年代初，成熟的鋼制儲(chǔ)罐行業(yè)憑借嚴(yán)格的檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)迅速發(fā)展起來(lái)，而起步相對(duì)較晚的復(fù)合材料儲(chǔ)罐行業(yè)卻反應(yīng)遲緩。

根據(jù)EPA和OSHA的法律規(guī)定，復(fù)合材料儲(chǔ)罐行業(yè)在發(fā)展成熟、穩(wěn)健、可持續(xù)的檢查員培訓(xùn)和資格認(rèn)證實(shí)踐方面一直進(jìn)展有限。從1999年到2016年，由支持紙漿和造紙、石油和化學(xué)加工行業(yè)的專業(yè)人士組成的利基行業(yè)組織為響應(yīng)這些EPA和OSHA的要求做出了值得注意的努力。然而，出版的實(shí)踐依賴于技術(shù)內(nèi)容和管理程序，并發(fā)現(xiàn)了一些顯著的錯(cuò)誤和遺漏；在促進(jìn)工業(yè)控制的可持續(xù)做法方面嚴(yán)重不足，十多年來(lái)沒有得到重大更新。

在20世紀(jì)90年代，監(jiān)管工作主要集中在石油和天然氣行業(yè)，美國(guó)石油協(xié)會(huì)（American Petroleum Institute, API）于1991年推出了API 653《油罐檢查、維修、改造和重建》，2002年推出了API 580基于風(fēng)險(xiǎn)的檢查，2003年推出了API 571，涵蓋了損壞機(jī)制。這些努力得到了鋼儲(chǔ)罐協(xié)會(huì)（Steel Tank Institute,  STI）的補(bǔ)充，該協(xié)會(huì)于2000年發(fā)布了地面儲(chǔ)罐檢驗(yàn)SP001標(biāo)準(zhǔn)。API和STI標(biāo)準(zhǔn)都適用于鋼制儲(chǔ)罐，而不是復(fù)合材料儲(chǔ)罐。據(jù)估計(jì)，目前僅在美國(guó)就有超過5000名鋼儲(chǔ)罐檢驗(yàn)員接受過培訓(xùn)并獲得資格。這些鋼罐檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)為復(fù)合材料儲(chǔ)罐工業(yè)檢驗(yàn)實(shí)踐的標(biāo)準(zhǔn)化樹立了先例。

處于風(fēng)險(xiǎn)之中的復(fù)合材料地面儲(chǔ)罐

在不考慮后續(xù)損失的情況下，據(jù)估計(jì)，復(fù)合材料地面儲(chǔ)罐過早失效每年給行業(yè)造成的損失超過1.07億美元。復(fù)合材料在施工中是一種復(fù)雜的材料，通常沒有得到工程師和車間制造操作應(yīng)有的重視。雖然復(fù)合材料作為許多化學(xué)應(yīng)用的首選材料具有很高的地位，但與A36碳鋼或316不銹鋼等普通等級(jí)的具有各向同性性能的大規(guī)模生產(chǎn)的均質(zhì)鋼儲(chǔ)罐材料相比，它們的性能更難以預(yù)測(cè)，也更難以評(píng)估。這些情況是綜合地面儲(chǔ)罐檢查員專業(yè)知識(shí)的重要因素。

最新的復(fù)合設(shè)備過早失效的正式研究是在幾十年前進(jìn)行的，其中總共捕獲了388種故障類型和328種原因。從復(fù)合材料儲(chǔ)罐和容器的研究數(shù)據(jù)來(lái)看，52%的故障類型可歸因于層壓?jiǎn)栴}，75%的原因是制造商的缺陷。從那以后編制的案例歷史表明，失敗年復(fù)一年地出現(xiàn)，其類型和原因的比例與幾十年前確定的相似。復(fù)合材料地面儲(chǔ)罐由多種具有各向異性的非均勻復(fù)合設(shè)計(jì)組成，沒有標(biāo)準(zhǔn)等級(jí)，而且它們基本上是手工制作的。因此，失效模式在鋼和復(fù)合材料之間有很大的不同。

復(fù)合材料行業(yè)的應(yīng)對(duì)

美國(guó)法律要求地面儲(chǔ)罐所有者預(yù)防、準(zhǔn)備和應(yīng)對(duì)石油和化學(xué)相關(guān)災(zāi)害。此外，復(fù)合材料地面儲(chǔ)罐的失效模式復(fù)雜且不可預(yù)測(cè)。為了在法律和檢查中滿足這些要求，檢查人員必須在非常具體的條款下接受培訓(xùn)并獲得資格，建立問責(zé)制并取得成果。因此，復(fù)合材料行業(yè)需要發(fā)布可持續(xù)的共識(shí)標(biāo)準(zhǔn)實(shí)踐，培訓(xùn)產(chǎn)生合格的檢查員。