玻璃钢成型工艺为喷射缠绕成型,在我国储罐生产过程中为先进的玻璃钢成型工艺,“喷衬工艺”可以理解为用喷枪喷射技术使玻璃钢缠绕容器的内衬成型的工艺。
“衬”就是玻璃钢缠绕容器的内衬,从结构上又分为内衬层和过渡层,主要起到防腐防渗的作用。
玻璃钢容器结构由防腐防渗内衬层、增强结构层、外表抗老化层组成。确保既有良好的耐介质腐蚀性,又具有足够的物理机械性能满足盛装要求。
采用玻璃纤维高张力、多层次、多角度、包封头缠绕,满足**、无机溶剂及具有化学、电化学腐蚀性介质的储存、中转和生产需要,满足非电解质流体的中转、输送、消除静电的需要,满足抗各式支承剪切及掩埋与荷载的力学要求。
设计灵活性大、容器壁结构性能优异。
纤维缠绕玻璃钢可以通过改变树脂体系或增强材料来调整贮罐、塔器等的物理化学性能,以适应不同介质和工作条件的需要。
通过结构层厚度、缠绕角和壁厚结构的设计来调整罐体的承载能力,适应不同压力等级、容积大小,以及某些特殊性能的玻璃钢贮罐、塔器的需要,是各向同性的金属材料无法与其相比的。
耐腐蚀、防渗漏、耐候性好。
玻璃钢具有特殊的耐腐蚀性能,在贮存腐蚀性介质时,玻璃钢显示出其他材料所无法比拟的优越性,可以耐多种酸、碱、盐和**溶剂,由此可见玻璃钢的应用十分普遍,但是玻璃钢产品的质量却是取决于原材料、施工工艺等几方面因素。玻璃钢喷衬工艺作为一种国内新兴的机械化生产工艺是存在很大的优点的。
喷射成型的优点:
1、 生产效率比手糊的高4-8倍。
2、 产品整体性好,无接缝,层间剪切强度高,树脂含量高,抗腐蚀、耐渗漏性好。
3、 可减少飞边,裁布屑及剩余胶液的消耗。
4、 产品尺寸、形状不受限制。
5、 喷射机能使催化剂和树脂于喷射前在液压下在喷管内混合均匀,故喷射时无压缩空气漏出,喷射时空气污染少。
一、玻璃钢储罐手糊工艺介绍
手糊工艺制作玻璃钢储罐,是在木模或者金属模具用玻璃钢纤维毡和玻璃钢纤维布糊至内层玻璃钢胆,通过脱模拼接封头,再在内层外面一层毡一层布糊制而成,全部以人工制作为主。
这种制作工艺方便,对于人员的技术水平要求不是很高,但是因为受人为控制因素较大,玻璃钢布与毡的张力靠人工来控制,张力的大小直接决定玻璃钢层的密实度,所以整体手糊玻璃钢抗压力很弱。
二、玻璃钢储罐机械缠绕工艺介绍
机械缠绕工艺简单来说就是内胆用机器制成的模具,外层使用缠绕加工,这样做不仅省时省工,而且在坚固性上到达更高层次。
具体来说就是以玻璃纤维增强不饱和聚酯树脂的高强度玻璃纤维复合材料为主体材料,在金属模具上用喷射成型短切纤维制作内层,其中内树脂层的表面毡的树脂含量可以达到99%,喷射成型的短切纤维的树脂含量也可达到75%以上,内树脂层的树脂含量直接决定了玻璃钢储罐的耐腐蚀强度。
三、手糊工艺与机械缠绕工艺优劣比较:
手糊玻璃钢储罐可以从外观上看出横向或纵向的布纹,外观较为粗糙,储罐用后3~5年后,随着玻璃钢老化,外结构层的玻璃布可以一层一层剥离掉;而机械缠绕玻璃钢储罐。
因为是玻璃钢纤维缠绕纱由内到外缠绕,从外观看来是看不到方格布纹,而是很明显的看到一股股缠绕纱,特别是在封头两端可以看到缠绕纱的包边处理,这是手糊玻璃钢储罐所没有的。
玻璃钢储罐的比重通常为1.8-2.1,是钢的1/4-1/5,比钢、铸佚和塑料的比强度都高。玻璃钢的热膨胀系数与钢大体相当,热传导系数只有钢的0.5%。玻璃钢储罐设计灵活性大,罐壁结构性能优异:纤维缠绕玻璃钢可以改变树脂系统或增强材料来高速玻璃钢贮罐及非标装置的物理化学性能,以适应不同介质和工作条件的需要。通过结构层厚度、缠绕角和壁厚结构和设计来调整罐体的承载能力,制成不同压力等级或某些特殊性能的玻璃钢贮罐及非标装置,这是各向同性的金属材料无法与其相比的。玻璃钢储罐耐化学腐蚀,使用寿命长:玻璃钢具有特殊的耐腐性能,在储存腐蚀性介质时,玻璃钢显示出其他材料所无法比拟的优越性,可以耐多种酸、碱、盐和**溶剂。
FRP有如下特性:
(1)轻质高强,相对密度在1.5~2.0之间,只有碳钢的1/4~1/5,可是拉伸强度却接近,甚至**过碳素钢,而比强度可以与合金钢相比。因此,在航空、火箭、宇宙*行器、高压容器以及在其他需要减轻自重的制品应用中,都具有成效。某些环氧FRP的拉伸、弯曲和压缩强度均能达到400Mpa以上。部分材料的密度、强度和比强度见表1-1。
(2)耐腐蚀性能好
FRP是良好的耐腐材料,对大气、水和一般浓度的酸、碱、盐以及多种油类和溶剂都有较好的抵抗能力。已应用到化工防腐的各个方面,正在取代碳钢、不锈钢、木材、有色金属等。
(3)电性能好
是优良的绝缘材料,用来制造绝缘体。高频下仍能保护良好介电性。微波透过性良好,已广泛用于雷达天线罩。
(4)热性能良好
FRP热导率低,室温下为1.25~1.67kJ/(m·h·K),只有金属的1/100~1/1000,是优良的绝热材料。在瞬时**高温情况下,是理想的热防护和耐烧蚀材料,能保护宇宙*行器在2000℃以上承受高速气流的冲刷。
(5)可设计性好
①可以根据需要,灵活地设计出各种结构产品,来满足使用要求,可以使产品有很好的整体性。
②可以充分选择材料来满足产品的性能,如:可以设计出耐腐的,耐瞬时高温的、产品某方向上有特别高强度的、介电性好的,等等。
(6)工艺性优良
①可以根据产品的形状、技术要求、用途及数量来灵活地选择成型工艺。
②工艺简单,可以一次成型,经济效果**,尤其对形状复杂、不易成型的数量少的产品,更**它的工艺优越性。
目前,发达国家的石油化工厂、城市加油站、采油油田等早己应用玻璃钢储油罐,欧、美、日等地区和国家已经将玻璃钢埋地储油罐设计成系列产品,供用户选用。
由于玻璃钢储油罐具有耐久性、耐腐蚀、抗震性能好等诸多优异特性,玻璃钢储罐替换钢制储油罐是一种必然发展趋势。
玻璃钢储罐的经济性应以原材料费、安装费、维修费等综合指标来衡量。玻璃钢储罐在价格上一般比钢制储罐要高一些,但是其安装、维修费用低,使用寿命长,因此玻璃钢储罐远期的经济效益以及社会效益十分明显。
玻璃钢储罐使用和维护:严禁追赶合同规定的使用条件,玻璃钢罐是根据合同的使用条件专门设计制造的,未经供方技术部门同意,用户不得随意改变玻璃钢罐存放介质的种类,也不能随意改变容器存放介质的温度及浓度。
严禁硬物撞击或划伤:进入玻璃钢罐内清洗和检修时,操作人员要穿软底鞋,使用梯子时,所有与容器接触的点均应包上软垫,以防划伤表面。
在周围工作时,防止工具、手脚架和其它硬物撞击容器。
注意防火:玻璃钢罐禁止接近火源。
然而引起玻璃钢储罐渗漏的原因有许多,其中有原材料的匹配性不好,玻璃钢储罐的结构设计、工艺设计等方面不合理,玻璃钢制造过程中每道工序及其具体环节上有不合理缺陷,也有原材料和玻璃钢设备供应质量方面的因素等。
通过规范原材料供应渠道,加强生产制造过程的质量监督,采用自动化先进生产工艺等措施来保证生产质量,通过严格遵守设计施工、验收规范以确保设计合理,施工优质,是可以保证使用的安全可靠性的。