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河北華強(qiáng)科技開發(fā)有限公司

玻璃鋼儲(chǔ)罐標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范

時(shí)間:2013-12-23閱讀:8542
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玻璃鋼儲(chǔ)罐標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范

 

作者:華強(qiáng)科技開發(fā)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(chǎn)集團(tuán)之一的Sarplast公司引進(jìn)了當(dāng)時(shí)的自動(dòng)化纖維纏繞玻璃鋼儲(chǔ)罐成型設(shè)備,為中國*家自動(dòng)化纖維纏繞成型玻璃鋼儲(chǔ)罐設(shè)備的生產(chǎn)單位,開創(chuàng)了我國玻璃鋼工業(yè)發(fā)展的新紀(jì)元。經(jīng)過幾年來的消化、吸收、改進(jìn)和與國內(nèi)大專院校的合作,設(shè)備的工藝保證越來越高,如今中意公司已達(dá)到了第七版本的生產(chǎn)線,很好的解決了國產(chǎn)材料通過生產(chǎn)參數(shù)實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)參數(shù),保證了產(chǎn)品質(zhì)量。 

玻璃鋼儲(chǔ)罐生產(chǎn)引用標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范: 

       JC/T587-95 《纖維纏繞增強(qiáng)塑料貯罐》 
       Q/ZY051995《玻璃纖維增強(qiáng)熱固性樹脂現(xiàn)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(qiáng)塑料性能試驗(yàn)方法總則》 
       GB13117-91《玻璃纖維增強(qiáng)塑料(玻璃鋼)用液體不飽和聚酯樹脂》 

玻璃鋼儲(chǔ)罐生產(chǎn)檢驗(yàn)檢測方法: 

       GB384583《纖維增強(qiáng)塑料巴柯爾硬度試驗(yàn)方法》??? 
       GB2576-81 《玻璃纖維增強(qiáng)塑料不可溶分含量試驗(yàn)方法》 
       GB2577-81《玻璃纖維增強(qiáng)塑料樹脂含量試驗(yàn)方法》 
       GB1463-78《玻璃鋼比重實(shí)驗(yàn)方法》 
       GB1447-83《玻璃纖維增強(qiáng)塑料拉伸性能試驗(yàn)方法》 
       GB1449-83《玻璃纖維增強(qiáng)塑料彎曲性能試驗(yàn)方法》 
       GB7193.6-87《不飽和聚酯樹脂25℃凝膠時(shí)間測試方法》 

玻璃鋼儲(chǔ)罐生產(chǎn)主要原輔材料: 

       玻璃鋼作為一種纖維復(fù)合材料,是以玻璃纖維作為增強(qiáng)材料,以合成樹脂為基體復(fù)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(xué)的進(jìn)行選材,用其所長,避其所短,才能充分發(fā)揮玻璃鋼的*性。根據(jù)本工程中設(shè)備的工作條件及工藝要求,作如下選材: 

4.1內(nèi)襯樹脂: 

       玻璃鋼儲(chǔ)罐生產(chǎn)用乙烯基樹脂,該樹脂具有中等粘度和高反應(yīng)活性,適合制造高機(jī)械性能的玻璃鋼制品。該樹脂具有對(duì)酸堿鹽具有優(yōu)異的耐腐蝕性、良好的熱穩(wěn)定性和高韌性,是作為貯罐抗?jié)B,耐腐蝕的材料。 

樹脂固化后的性能為: 

性能 數(shù)據(jù) 單位 
拉伸強(qiáng)度 80 Mpa 
拉伸彈性模量 3500 Mpa 
斷裂延伸率 4.8 % 
彎曲強(qiáng)度 130 Mpa 
彎曲彈性模量 3600 Mpa 
沖擊強(qiáng)度 19 KJ/m^2 
熱變形溫度 82 ℃ 

4.2結(jié)構(gòu)樹脂: 

      玻璃鋼儲(chǔ)罐生產(chǎn)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(yīng)活性,并具有良好的機(jī)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(qiáng)度,能有效防止制品生產(chǎn)和使用中的表面開裂,同時(shí)具備固化快的特點(diǎn),制品具有良好的強(qiáng)度和韌性。樹脂固化后的性能為: 

性能 數(shù)據(jù) 單位 
拉伸強(qiáng)度 80 Mpa 
拉伸彈性模量 3700 Mpa 
斷裂延伸率 3 % 
彎曲強(qiáng)度 144 Mpa 
彎曲彈性模量 3800 Mpa 
沖擊強(qiáng)度 18 KJ/m^2 
熱變形溫度 85 ℃ 

4.3玻璃鋼儲(chǔ)罐外保護(hù)層樹脂 

      玻璃鋼儲(chǔ)罐為抵抗使用環(huán)境的腐蝕,外壁采用間苯型內(nèi)襯樹脂制作一層保護(hù)層,以防止管道結(jié)構(gòu)層被環(huán)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(guī)格30g/m^2,技術(shù)參數(shù)如下: 

性能 數(shù)據(jù) 單位 
單重 30±5 g/m^2 
拉伸強(qiáng)度 ≥10 N/50mm 
有機(jī)物含量 6-12 % 
含水率 ≤0.9 % 
浸透時(shí)間(2層) ≤10 S 

4.5玻璃鋼儲(chǔ)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(tuán)公司FW258D? 2400TEX,山東泰安玻纖公司EDR240T901? 2400TEX,重慶復(fù)合材料有限公司CQR-469/CQR-451? 2400TEX。以上規(guī)格的產(chǎn)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(jī)械性能優(yōu)良的特點(diǎn)。 

玻璃鋼儲(chǔ)罐玻璃纖維纏繞制品物理、機(jī)械性能參數(shù): 

指 標(biāo) 名 稱 指 標(biāo) 
環(huán)向抗拉強(qiáng)度(MPa) 389 
軸向抗拉強(qiáng)度(MPa) 74.2 
環(huán)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(bào)告。 

貯罐的層合結(jié)構(gòu)特點(diǎn): 

      玻璃鋼貯罐的結(jié)構(gòu)大體為四層:內(nèi)襯層,次內(nèi)層,加強(qiáng)層,外保護(hù)層。 

      玻璃鋼儲(chǔ)罐內(nèi)襯層的作用:通常是由玻璃纖維表面氈、內(nèi)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(chǔ)罐次內(nèi)層的作用:(也稱中間耐腐蝕層)通常采用內(nèi)襯樹脂加無堿玻璃纖維噴射紗增強(qiáng),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(hù)內(nèi)襯層,起到保護(hù)或阻止內(nèi)襯層裂紋延展的作用。 

      玻璃鋼儲(chǔ)罐結(jié)構(gòu)層:用無堿無捻玻璃纖維纏繞紗浸潤結(jié)構(gòu)樹脂后環(huán)向和交叉向結(jié)合的方法纏繞成型,樹脂含量為35±5%。作用是承受各種應(yīng)力及外載荷。壁厚是由我公司設(shè)計(jì)人員參照貴方所提供的技術(shù)規(guī)格及工程圖紙,運(yùn)用意大利引進(jìn)軟件和數(shù)據(jù)庫,根據(jù)纖維纏繞玻璃鋼設(shè)計(jì)規(guī)范,通過合理、科學(xué)的計(jì)算產(chǎn)品的環(huán)向應(yīng)力、軸向應(yīng)力、彎曲泊松比的,zui終確定的。 

     外表面層,保護(hù)罐體不受外界機(jī)械損傷和防止大氣老化,它的組成與內(nèi)表層相同,可與結(jié)構(gòu)層結(jié)合在一起。 
設(shè)計(jì)計(jì)算書(以DN2800×5600鹽酸貯罐為例): 

1) 主要計(jì)算參數(shù): 

工作介質(zhì):26%KCl 
介質(zhì)特性:無 
操作壓力:靜水壓 
操作溫度:5070℃ 
設(shè)計(jì)溫度:70℃ 
強(qiáng)度安全系數(shù)= 8 
容許zui大應(yīng)變: [ε]=0.1% 
穩(wěn)定安全系數(shù)=3 

2)設(shè)計(jì)依據(jù) 

JC/T 587-1995 纖維纏繞增強(qiáng)塑料貯罐 
CD130A19-85 手糊玻璃鋼設(shè)備設(shè)計(jì)技術(shù)條件 
ASTM D3299-88 玻璃纖維纏繞增強(qiáng)熱固性樹脂耐化學(xué)性貯罐標(biāo)準(zhǔn) 

3)材料參數(shù) 

強(qiáng)度材料參數(shù) 

材料類別 強(qiáng)度(Mpa) 
玻璃鋼 98.1 

彈性材料參數(shù) 

材料類別 彈性模量(Gpa) 
玻璃鋼 13 

4)結(jié)構(gòu)計(jì)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(qiáng)度分析 

在設(shè)計(jì)壓力作用下的應(yīng)力分析: 
zui大應(yīng)力:σhmax = 5.6 Mpa 
安全系數(shù) = 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(yīng)力:σhmax = 5.6Mpa 
εmax=5.6MP/13GP=0.43%< [ε

7)穩(wěn)定性分析 

因?yàn)闆]有工作負(fù)壓作用,所以不用考慮穩(wěn)定性, 

8)結(jié)論 

綜上所述,該立罐的強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性均符合設(shè)計(jì)要求。(end)

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