玻璃鋼儲(chǔ)罐(FRP儲(chǔ)罐)是以玻璃纖維增強(qiáng)塑料(FRP)為主要材料制成的容器,廣泛應(yīng)用于化工、環(huán)保、水處理等領(lǐng)域。其生產(chǎn)方式和損壞原因如下:
一、玻璃鋼儲(chǔ)罐的生產(chǎn)方式
1、手糊成型(手工層貼法)
步驟:在模具上涂刷樹(shù)脂(如不飽和聚酯樹(shù)脂),鋪覆玻璃纖維布(或氈),逐層疊加至設(shè)計(jì)厚度,最后固化脫模。
特點(diǎn):設(shè)備簡(jiǎn)單、成本低,適合小批量或大型異形儲(chǔ)罐,但質(zhì)量依賴工人技術(shù),均勻性較差。
2、纏繞成型
步驟:通過(guò)數(shù)控纏繞機(jī)將浸漬樹(shù)脂的玻璃纖維絲束按一定角度纏繞在旋轉(zhuǎn)的芯模上,經(jīng)固化后成型。
特點(diǎn):機(jī)械化程度高,制品強(qiáng)度高(尤其環(huán)向和軸向力學(xué)性能可控),適合批量生產(chǎn)圓柱形儲(chǔ)罐。
3、噴射成型
步驟:用噴射設(shè)備將短切纖維和樹(shù)脂同時(shí)噴到模具上,壓實(shí)后固化。
特點(diǎn):效率高,適合復(fù)雜形狀,但纖維含量低,強(qiáng)度不如纏繞法。
4、真空輔助成型(如RTM)
步驟:在密閉模具中注入樹(shù)脂,通過(guò)真空壓力排除氣泡,提升纖維浸潤(rùn)性。
特點(diǎn):制品密實(shí)度高,孔隙率低,但設(shè)備成本較高。
二、玻璃鋼儲(chǔ)罐損壞的主要原因
1、材料與工藝缺陷
樹(shù)脂選擇不當(dāng)(如耐腐蝕性不足)或固化不完全,導(dǎo)致分層、鼓泡。
纖維鋪層設(shè)計(jì)不合理(如厚度不足、方向錯(cuò)誤),局部應(yīng)力集中。
生產(chǎn)過(guò)程中氣泡、孔隙等缺陷未被檢出。
2、化學(xué)腐蝕
儲(chǔ)存介質(zhì)超出材料耐腐蝕范圍(如強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、有機(jī)溶劑),導(dǎo)致樹(shù)脂降解或纖維侵蝕。
滲透性腐蝕:介質(zhì)滲透至層間界面,引起溶脹或剝離。
3、機(jī)械損傷
外部撞擊、安裝碰撞或運(yùn)輸不當(dāng)導(dǎo)致裂紋、穿孔。
長(zhǎng)期承壓或循環(huán)載荷(如頻繁充卸)引發(fā)疲勞破壞。
4、環(huán)境因素
紫外線長(zhǎng)期照射使樹(shù)脂老化(表面粉化、強(qiáng)度下降)。
溫差過(guò)大導(dǎo)致熱應(yīng)力開(kāi)裂,或凍融循環(huán)破壞結(jié)構(gòu)。
5、設(shè)計(jì)或安裝問(wèn)題
結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理(如支撐不足、開(kāi)孔未補(bǔ)強(qiáng)),局部應(yīng)力超標(biāo)。
安裝基礎(chǔ)不平整,儲(chǔ)罐受力不均導(dǎo)致變形。
6、人為操作失誤
超壓、超溫運(yùn)行或違規(guī)投料(如混入不相容物質(zhì))。
未定期維護(hù)(如防腐層破損未修補(bǔ))。
三、預(yù)防措施
選材與工藝:根據(jù)介質(zhì)特性選擇樹(shù)脂(如環(huán)氧、乙烯基酯),優(yōu)化纖維鋪層設(shè)計(jì)。
質(zhì)量控制:生產(chǎn)時(shí)嚴(yán)格檢測(cè)固化度、孔隙率,使用無(wú)損檢測(cè)(如超聲波)。
防護(hù)設(shè)計(jì):添加防紫外線涂層,設(shè)置防撞結(jié)構(gòu),避免陽(yáng)光直射。
規(guī)范操作:定期檢查(特別是焊縫、開(kāi)孔處),及時(shí)修復(fù)表面損傷。
通過(guò)合理設(shè)計(jì)、規(guī)范生產(chǎn)和定期維護(hù),玻璃鋼儲(chǔ)罐的使用壽命可達(dá)10年以上。若出現(xiàn)損壞,需根據(jù)具體原因采用局部修補(bǔ)或整體更換方案。