玻璃鋼儲罐施工方案

作者：華強科技開發有限公司

概述： 

中國1986年中意玻璃鋼有限公司從世界上四大玻璃鋼生產集團之一的Sarplast公司引進了當時的自動化纖維纏繞玻璃鋼儲罐成型設備，為中國*家自動化纖維纏繞成型玻璃鋼儲罐設備的生產單位，開創了我國玻璃鋼工業發展的新紀元。經過幾年來的消化、吸收、改進和與國內大專院校的合作，設備的工藝保證越來越高，如今中意公司已達到了第七版本的生產線，很好的解決了國產材料通過生產參數實現設計參數，保證了產品質量。 

玻璃鋼儲罐生產引用標準及規范： 

JC/T587-95 《纖維纏繞增強塑料貯罐》 
Q/ZY05—1995《玻璃纖維增強熱固性樹脂現場纏繞大型貯罐》 
JC277-80?《無堿無捻玻璃纖維紗》 
HGJ534-91《玻璃鋼管和管件》 
GB1446-83《纖維增強塑料性能試驗方法總則》 
GB13117-91《玻璃纖維增強塑料（玻璃鋼）用液體不飽和聚酯樹脂》 

玻璃鋼儲罐生產檢驗檢測方法： 

GB3845－83《纖維增強塑料巴柯爾硬度試驗方法》??? 
GB2576-81 《玻璃纖維增強塑料不可溶分含量試驗方法》 
GB2577-81《玻璃纖維增強塑料樹脂含量試驗方法》 
GB1463-78《玻璃鋼比重實驗方法》 
GB1447-83《玻璃纖維增強塑料拉伸性能試驗方法》 
GB1449-83《玻璃纖維增強塑料彎曲性能試驗方法》 
GB7193.6-87《不飽和聚酯樹脂25℃凝膠時間測試方法》 

玻璃鋼儲罐生產主要原輔材料： 

玻璃鋼作為一種纖維復合材料，是以玻璃纖維作為增強材料，以合成樹脂為基體復合而成的工程材料。不同的玻璃纖維和不同的合成樹脂所組成的玻璃鋼的性能是不同的。只有合理、科學的進行選材，用其所長，避其所短，才能充分發揮玻璃鋼的*性。根據本工程中設備的工作條件及工藝要求，作如下選材： 

4.1內襯樹脂： 

玻璃鋼儲罐生產用乙烯基樹脂，該樹脂具有中等粘度和高反應活性，適合制造高機械性能的玻璃鋼制品。該樹脂具有對酸堿鹽具有優異的耐腐蝕性、良好的熱穩定性和高韌性，是作為貯罐抗滲，耐腐蝕的材料。 

樹脂固化后的性能為： 

性能 數據 單位 
拉伸強度 80 Mpa 
拉伸彈性模量 3500 Mpa 
斷裂延伸率 4.8 % 
彎曲強度 130 Mpa 
彎曲彈性模量 3600 Mpa 
沖擊強度 19 KJ/m^2 
熱變形溫度 82 ℃ 

4.2結構樹脂： 

玻璃鋼儲罐生產采用溫度大于80℃乙烯基樹脂，該樹脂具有中等粘度和高反應活性，并具有良好的機械性能，與纏繞玻璃纖維的匹配好。該樹脂具有較高的斷裂延伸率和沖擊強度，能有效防止制品生產和使用中的表面開裂，同時具備固化快的特點，制品具有良好的強度和韌性。樹脂固化后的性能為： 

性能 數據 單位 
拉伸強度 80 Mpa 
拉伸彈性模量 3700 Mpa 
斷裂延伸率 3 % 
彎曲強度 144 Mpa 
彎曲彈性模量 3800 Mpa 
沖擊強度 18 KJ/m^2 
熱變形溫度 85 ℃ 

4.3玻璃鋼儲罐外保護層樹脂 

玻璃鋼儲罐為抵抗使用環境的腐蝕，外壁采用間苯型內襯樹脂制作一層保護層，以防止管道結構層被環境浸蝕而失效。 

4.4玻璃表面氈： 

采用河南省開封玻璃纖維制品廠的玻璃表面氈，規格30g/m^2，技術參數如下： 

性能 數據 單位 
單重 30±5 g/m^2 
拉伸強度 ≥10 N/50mm 
有機物含量 6-12 % 
含水率 ≤0.9 % 
浸透時間（2層） ≤10 S 

4.5玻璃鋼儲罐無堿無捻玻璃纖維粗紗 

采用池窯拉絲無堿無捻直接玻璃纖維粗紗，即浙江巨石集團公司FW258D? 2400TEX，山東泰安玻纖公司EDR240－T901? 2400TEX，重慶復合材料有限公司CQR-469/CQR-451? 2400TEX。以上規格的產品為一次大漏板拉絲成型，與無堿纏繞合股紗相比具有纖維張力均勻，無懸垂性；在樹脂中能快速和*地浸透；良好的耐磨性，操作條件下無毛羽；機械性能優良的特點。 

玻璃鋼儲罐玻璃纖維纏繞制品物理、機械性能參數： 

指 標 名 稱 指 標 
環向抗拉強度（MPa） 389 
軸向抗拉強度（MPa） 74.2 
環向彈性模量（MPa） 29×103 
軸向彈性模量（MPa） 10×103 
吸 水 率（%） 0.18 
表面固化度（巴柯爾） 42 
比 重（g/cm3） 1.9 

注：詳見附后檢測報告。 

貯罐的層合結構特點： 

玻璃鋼貯罐的結構大體為四層：內襯層，次內層，加強層，外保護層。 

玻璃鋼儲罐內襯層的作用：通常是由玻璃纖維表面氈、內襯樹脂組成的富樹脂層，樹脂含量為90%以上。是防滲防腐層，氣密性好，光潔度高。 

玻璃鋼儲罐次內層的作用：（也稱中間耐腐蝕層）通常采用內襯樹脂加無堿玻璃纖維噴射紗增強，樹脂含量為75%以上。其作用除了作為耐腐蝕的外，更主要的是保護內襯層，起到保護或阻止內襯層裂紋延展的作用。 

玻璃鋼儲罐結構層：用無堿無捻玻璃纖維纏繞紗浸潤結構樹脂后環向和交叉向結合的方法纏繞成型，樹脂含量為35±5%。作用是承受各種應力及外載荷。壁厚是由我公司設計人員參照貴方所提供的技術規格及工程圖紙，運用意大利引進軟件和數據庫，根據纖維纏繞玻璃鋼設計規范，通過合理、科學的計算產品的環向應力、軸向應力、彎曲泊松比的，zui終確定的。 

外表面層，保護罐體不受外界機械損傷和防止大氣老化，它的組成與內表層相同，可與結構層結合在一起。 
設計計算書（以DN2800×5600鹽酸貯罐為例）： 

（1） 主要計算參數： 

工作介質：26%KCl 
介質特性：無 
操作壓力：靜水壓 
操作溫度：50～70℃ 
設計溫度：70℃ 
強度安全系數= 8 
容許zui大應變: [ε]=0.1% 
穩定安全系數=3 

（2）設計依據 

JC/T 587-1995 纖維纏繞增強塑料貯罐 
CD130A19-85 手糊玻璃鋼設備設計技術條件 
ASTM D3299-88 玻璃纖維纏繞增強熱固性樹脂耐化學性貯罐標準 

（3）材料參數 

強度材料參數 

材料類別 強度（Mpa） 
玻璃鋼 98.1 

彈性材料參數 

材料類別 彈性模量（Gpa） 
玻璃鋼 13 

（4）結構計算模型 

邊界條件在罐底部，其約束為：全部簡支。 
工作壓力為受靜水壓。 

（5）強度分析 

在設計壓力作用下的應力分析： 
zui大應力：σhmax = 5.6 Mpa 
安全系數 = 98.1/5.6=17.5>8 

（6）剛度分析 

在水壓作用下的整體位移 
zui大位移=0.623mm 

2） 形變分析： 

zui大應力：σhmax = 5.6Mpa 
εmax=5.6MP/13GP=0.43%< [ε] 

（7）穩定性分析 

因為沒有工作負壓作用，所以不用考慮穩定性， 

（8）結論 

綜上所述，該立罐的強度、剛度、穩定性均符合設計要求。（end）