《玻璃钢压力容器》ppt课件

1、杭苏平 是由两种或两种以上不同性质的资料，以一种资料为基体(Matrix)，另一种资料为加强体(reinforcement)经过物理或化学的方法，在宏观上组成具有新性能的资料。 各种资料在性能上相互取长补短，产生协同效应，使复合资料的综合性能优于原组成资料而满足各种不同的要求。 由基体资料和加强资料复合而成基体资料分： 金属基体常用的有铝、镁、铜、钛及其合金。 非金属基体主要有合成树脂、橡胶、陶瓷、石墨、碳等。加强资料主要有玻璃纤维、碳纤维、硼纤维、芳纶纤维、碳化硅纤维、石棉纤维、晶须、金属丝和硬质细粒等。 纤维加强塑料 纤维： 玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维、高强聚乙烯纤维、玄武岩纤维塑料： 热

2、固性：环氧树脂、不饱和聚酯树脂、酚醛 树脂等 热塑性：PP、 PBT、PA等玻璃钢FRP亦称作GRP，即玻璃纤维加强热固性树脂，普通指用玻璃纤维加强不饱和聚脂、环氧树脂与酚醛、呋喃树脂基体。国际上称FRP,GRP,GFRP或 fiberglass products。 碳纤维加强塑料 CFRP水处置系统纤维加强热固性塑料的特点优点： 轻质高强，性能可设计 耐腐蚀，爆破碎片少、 成型方便缺陷： 耐温受限、疲劳、离散、抗冲击性能低、老化、耐有机溶剂差玻璃钢压力容器成型工艺：手糊成型缠绕成型袋压成型模压成型玻璃纤维 碳纤维 芳纶纤维 高强聚乙烯无碱、中碱外表毡 30-50g/m2短切毡 300、450

3、g/m2布 100、200、400、600、800g/m2直接纱 1200、2400、4800TEX单向布多轴向布缝编毡 复合毡 玻纤布性能目的JCT 2811994 5.1.1 无碱无捻粗纱布采且铝硼硅酸盐玻璃成分，其碱金属氧化物含量小于0.8。 5.1.2 无碱无捻粗纱布含无蜡浸注剂。其含量为0.52.0，如改换浸润剂类型或改动含量时，由供需双方商定。 含油率5.1.3 无碱无捻粗纱布含水率小于1.0。 5.1.4 无碱无捻粗纱布织物密度和单位面积质量如表。 玻璃纤维 玻璃纤维类别特性无碱玻璃纤维E电器性能和耐老化性能优良玻璃纤维C耐酸性好高强玻璃纤维S拉伸强度高，比E玻璃35%高模玻璃纤

4、维M弹性模量高于E玻璃和S玻璃中碱玻璃纤维国产、量大价优密度g/cm3拉伸强度 MPa拉伸模量 GPa延伸率 %热膨胀系数 10-6/2.54344872.44.85.0性性 能能范范 围围单单 位位测试规范测试规范外观外观清-TM-017粘度粘度2323440-500mPa.sTM-006酸值酸值5-8mgKOH/gTM-007固体含量固体含量59-62TM-011凝胶时间10-17minutes固化时间，25-放热峰18-28minutesTM-018放热峰140-165C注：25反响性:100g 树脂中加2 g Butanox LPT (AKZO-Nobel) 和 1 g CoB1(1%

5、)树脂浇铸体性能典型值树脂浇铸体性能典型值性 能数 值单 位测试规范拉伸强度95MpaISO 527-2拉伸弹性模量3600MpaISO 527-2断裂延伸率6.1%ISO 527-2弯曲强度150MpaISO 178弯曲弹性模量3400MPaISO 178冲击强度28KJ/m2ISO 179热变形温度热变形温度105ISO 75A玻璃化温度Tg130DIN 53455固化条件：室温固化24小时 ，100后固化3小时测试条件：温度232 ， 相对湿度506 %不饱和聚酯树脂 乙烯基酯树脂 环氧树脂 呋喃树脂 酚醛树脂乙烯基酯树脂双酚-A树脂间苯树脂邻苯树脂机械、耐腐蚀性能酚醛乙烯基环氧乙烯基

6、不饱和聚酯树脂固化引发剂普通采用过氧化甲乙酮，促进剂有机钴盐，加速剂二甲基苯胺主要原资料产品规范主要原资料产品规范GB/T 8237 GB/T 8237 玻璃纤维加强塑料玻璃纤维加强塑料( (玻璃钢玻璃钢) )用液体不饱和聚酯树脂用液体不饱和聚酯树脂GB/T 18371 GB/T 18371 延续玻璃纤维纱延续玻璃纤维纱GB/T 18370 GB/T 18370 玻璃纤维无捻粗纱布玻璃纤维无捻粗纱布GB/T 17470 GB/T 17470 玻璃纤维短切原丝毡和延续玻璃纤维短切原丝毡和延续原丝毡原丝毡JC/T 277 JC/T 277 无碱玻璃纤维无捻粗纱无碱玻璃纤维无捻粗纱JC/T 281

7、JC/T 281 无碱玻璃纤维无捻粗纱布无碱玻璃纤维无捻粗纱布固化剂引发剂加速剂填料着色剂模具设备 工装工具 耗材钢模玻璃钢模水泥模木模橡胶模尺寸准确稳定接受成型及固化压力、温度耐树脂侵蚀各型号模具纤维缠绕消费线 包括：制衬机，固化机，缠绕机和脱模机切割、打磨修整设备搅拌罐、喷枪等原资料搅拌混合设备组装环等其它的工装夹具计量设备安装等。FRP/塑料复合罐消费中塑料内胆的加工设备FRP/铝、钢内胆的相应金属内胆加工设备运用条件及载荷运用条件及载荷强度及刚度稳定性强度及刚度稳定性部分补强、法兰等配件部分补强、法兰等配件加工工艺选择加工工艺选择原资料选择原资料选择 - -内衬层、构造层内衬层、构造层

8、铺层设计铺层设计固化制度固化制度检验校核检验校核产品规范产品规范HG/T20696HG/T206961999 1999 玻璃钢化工设备设玻璃钢化工设备设计规定计规定HG/T3983-2007 HG/T3983-2007 耐化学腐蚀现场缠耐化学腐蚀现场缠绕玻璃钢大型容器绕玻璃钢大型容器JC/T587-1995 JC/T587-1995 纤维缠绕加强塑料储纤维缠绕加强塑料储罐罐CD130A19-1985 CD130A19-1985 手糊法玻璃钢设备手糊法玻璃钢设备设计技术条件设计技术条件HG/T20640-1997 HG/T20640-1997 塑料设备塑料设备GB/T 14354 GB/T 14

9、354 玻璃纤维加强不饱和聚玻璃纤维加强不饱和聚酯树脂食品容器酯树脂食品容器援用规范及规范援用规范及规范GB/T 1446 GB/T 1446 纤维加强塑料性能实验纤维加强塑料性能实验方法总那么方法总那么GB/T 1447 GB/T 1447 玻璃纤维加强塑料拉伸玻璃纤维加强塑料拉伸性能实验方法性能实验方法GB/T 1449 GB/T 1449 玻璃纤维加强塑料弯曲玻璃纤维加强塑料弯曲性能实验方法性能实验方法GB/T 2577-89 GB/T 2577-89 玻璃纤维加强塑料树玻璃纤维加强塑料树脂含量实验方法脂含量实验方法GB/T 2576-89 GB/T 2576-89 玻璃纤维加强塑料树玻

10、璃纤维加强塑料树脂不可溶成份含量实验方法脂不可溶成份含量实验方法GB/T 3854-83 GB/T 3854-83 玻璃纤维加强塑料巴玻璃纤维加强塑料巴氏巴柯尔硬度实验方法氏巴柯尔硬度实验方法援用规范及规范援用规范及规范GB/T 5349-85 GB/T 5349-85 玻璃纤维加强热固性塑玻璃纤维加强热固性塑料管轴向拉伸性能实验方法料管轴向拉伸性能实验方法GB/T 5351-85 GB/T 5351-85 玻璃纤维加强热固性塑玻璃纤维加强热固性塑料管短时水压失效压力实验方法料管短时水压失效压力实验方法GB/T 3857-87 GB/T 3857-87 玻璃纤维加强热固性塑玻璃纤维加强热固性塑

11、料耐化学药品性能实验方法料耐化学药品性能实验方法ASTM D2563 ASTM D2563 玻璃加强塑料层合板部玻璃加强塑料层合板部件外观检测分类方法规范。件外观检测分类方法规范。运用介质条件介质种类浓度温度寿命设计核载计算内外压力、冲击载荷、非金属压力容器自重和介质分量、人员动载荷、风载和地震载荷、雪和冰载荷、热膨胀和温差变化引起的载荷，因支撑吊耳、环、鞍座或其他支撑作用而引起的载荷等 强度失效强度失效 爆破失效设计准那么爆破失效设计准那么 疲劳失效设计准那么疲劳失效设计准那么刚度失效刚度失效稳定失效稳定失效走漏失效走漏失效 内衬失效内衬失效1 1、 模型容器验证法；模型容器验证法； 2 2

12、、 强度设计和验证实验法。强度设计和验证实验法。 监察规程要求：设计主要包括筒体强度计算、二次粘接、开孔及补强计算、接纳及其他部件的衔接构造、螺栓衔接、鞍座及支撑构造方式和平安附件等 设计限制；玻璃钢制压力容器最低设计温度不应超越-54最高设计温度不应超越121或树脂热变形温度减去19，两者取其中较低值。 耐腐蚀才干 耐腐蚀评价腐蚀寿命 降解思索； 制造方法； 组合单元； 复合资料的各向异性特性。 第一步：内衬制造清理模具 在模具外表涂贴脱模资料 涂贴玻璃纤维和配制好的胶液 固化常温或加热 脱模修整 检查 与已制造好的内衬部件如封头粘结为一个容器整体。第二步：缠绕加强层将制造好的容器内衬装上缠

13、绕安装 修整内衬 机械缠绕玻璃纤维和配制好的胶液 固化 过程检验 安装管口等附件 检验 出厂。工艺操作规程设计阐明承压元件的成型和粘结工艺按监察规程需求验证；工艺铺层设计文件需求阐明：1、 纤维及制品类型； 2、 树脂体系及配比； 3、 铺层的次序、方向和层数； 4、 成型工艺含固化工艺； 5、 树脂及不溶份的含量含胶量。工艺指点书图纸序序 号号控控 制制 点点 名名 称称1 1封头制造封头制造2 2制造模具制造模具3 3封头安装加强筋封头安装加强筋4 4制制 作作 内内 衬衬5 5封头与内衬对接封头与内衬对接6 6缠绕构造层缠绕构造层7 7制造底封头制造底封头8 88.18.1筒身与底封头对

14、接筒身与底封头对接8.28.2筒身与筒身对接筒身与筒身对接9 9装装 配配1、纤维的热处置和烘干 去除水分2、浸胶和树脂含量 强度和厚度、气泡3、缠绕张力 强度和疲劳性能、含胶量及密实度4、缠绕速度 效率及含胶量、绕丝小车行走平安性5、固化制度 加热固化、升温速度、恒温降温直径长度纱片宽= 160LB=Cm=270纱股数=42BR=C c=270 TEX值=2400PR=22 a =58.5缠绕角：缠绕纱和模具轴线方向的夹角 容器筒身缠绕按线形分有环向缠绕、螺旋缠绕、极孔缠绕缠绕中给纤维施加张力，可以控制树脂及气泡含量，变张力缠绕可以使固化后的制品中纤维均匀承载内压，极孔缠绕时带张力缠绕可以使

15、在极孔处按设计轨迹铺设 纤纤 维维含胶量含胶量 树树 脂脂(kg) 铺铺 层层 (kg)%内衬内衬 构造构造表表 面面 毡毡60g/m24.4390%39.84 内内网网 格格 布布65g/m25.83短短 切切 毡毡30g/m222.1372%56.91 衬衬网网 格格 布布65g/m25.830.00 短短 切切 毡毡380380g/m222.13 51.64 层层网网 格格 布布65g/m25.83短短 切切 毡毡0g/m20.000 纤纤 维维含胶量含胶量 树脂树脂(kg) 铺铺 层层 (kg)%内衬内衬() () 构造构造环环 向向 = =3层层130.3735% 70.20 结结螺

16、螺 旋旋 = =16层层1936.5028%28% 753.08 环环 向向 = =8层层347.6530% 148.99 构构针织毡针织毡0g/m20.000 0网网 格格 布布0g/m20.00 层层环环 向向 0层层0.000.00手糊粘接手糊粘接手糊粘接手糊粘接监察规程要求：制造单位应对实践的粘接情况进展检查监察规程要求：制造单位应对实践的粘接情况进展检查 1 1、粘接的粘接剂其性能不应低于内衬层树脂的性能；、粘接的粘接剂其性能不应低于内衬层树脂的性能； 2 2、接纳和筒体的粘接处该当按照设计规定进展补强；、接纳和筒体的粘接处该当按照设计规定进展补强； 3 3、固化时间和温度应符合工艺

17、要求；、固化时间和温度应符合工艺要求； 4 4、采用纤维缠绕时，该当使内衬具备工艺规定的厚度及硬度、采用纤维缠绕时，该当使内衬具备工艺规定的厚度及硬度，以保证缠绕角度和缠绕张力；，以保证缠绕角度和缠绕张力； 5 5、内衬层必需能完全延伸到压力容器一切开孔处插入式金、内衬层必需能完全延伸到压力容器一切开孔处插入式金属接纳除外属接纳除外) )； 6 6、粘接实验用层合板该当取自容器或平层合板；、粘接实验用层合板该当取自容器或平层合板； 7 7、平层合板资料该当与容器一样；、平层合板资料该当与容器一样； 8 8、采用金属资料和工程塑料制造内衬时，该当对粘接面进展、采用金属资料和工程塑料制造内衬时，该

18、当对粘接面进展机械或化学处置，保证粘接质量。机械或化学处置，保证粘接质量。 组织人员设计、质量管理、检验、消费、包装仓储、安装施工消费岗位手糊工、打磨工、配胶工、缠绕工管理担任人： 关键岗位质量平安员： 关键岗位微机操作手： 关键岗位 喷枪手： 关键岗位 配胶工： 关键岗位 手糊工： 打磨工： 看纱工： 资料管理员： 外观厚度分量树脂含量硬度、固化度水压渗漏短时水压失效爆破疲劳实验长期水压失效/循环压力失效ASTM D2563 - 08 Standard Practice for ASTM D2563 - 08 Standard Practice for Classifying Visual Defects in Glass-Classifying Visual Defects in Glass-Reinforced Plastic Laminate PartsReinforced Plastic Laminate Parts玻璃纤维加强塑料层压零件中可见缺陷分类玻璃纤维加强塑料层压零件中可见缺陷分类 监察