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玻璃鋼的耐腐蝕性機理,性質和材料選擇

放大字體  縮小字體 發布日期:2014-10-20  來源:復材應用技術網  瀏覽次數:208

玻璃鋼自1932年在美國出現,至今已有50多年的歷史。我國的玻璃鋼工業雖然起步較晚,但耐蝕玻璃鋼方面的應用已占全國玻璃鋼總產量的一半以上。其中玻璃鋼貯槽作為過程裝備中的主要產品,被廣泛的應用。但是,由于我國的玻璃鋼貯槽的開發,研究以及標準制定主要依托生產企業為主的模式運行。在筆者近十幾年國內外大型工程設計和總承包經歷中,經常發生生產廠家無法完全理解和滿足項目雇主的技術要求。以及生產工藝,質量檢驗及后續處理方面不盡如人意的情況。甚至在設計計算與設計規范方面落后于國際先進水平。

由于篇幅有限,本文僅以立式玻璃鋼常壓儲罐為例。就其在石化、超純水、食品醫藥等方面的應用以及工程設計方面的一些問題,發表一些體會和建議。

一.玻璃鋼的耐腐蝕性機理,性質和材料選擇

由于玻璃鋼具有優良的電絕緣性。在電解質溶液中不導電,不會有離子溶解出來,也不存在電化學腐蝕和雜散電流腐蝕。因此,在大氣,水和一般濃度的酸,堿,鹽等介質中有良好的化學穩定性。特別在強的非氧化性酸和相當廣泛的PH范圍內都有良好的適應性,可以解決一些不銹鋼都難以應對的介質的防腐蝕問題。如鹽酸,氯氣,硫酸,次氯酸鈉,二氧化硫,氟化物等。

1.影響玻璃鋼耐腐蝕性能的主要原因 

(1)樹脂的種類

通過對玻璃鋼貯槽的一些應用案例分析,可以發現合成樹脂在不同的介質環境中,存在兩種情況,一是介質與樹脂之間產生化學反應。另一是介質滲入樹脂基體,破壞其次價鏈。

需要說明的是,環氧樹脂,酚醛樹脂,聚酯樹脂以及吠喃樹脂等的類玻璃鋼均具有不耐氧化性介質(如硝酸,濃硫酸,鉻酸等)其主要原因是樹脂本身極易氧化,并導致濃度提高,加快腐蝕。

下面就常見玻璃鋼所采用的樹脂的耐酸堿性以及不飽和聚酯樹脂的工程應用經驗列表如下。

表1.常用樹脂耐酸堿性

樹脂類別

環氧

酚醛

聚酯

吠喃

耐酸性能

耐堿性能

備注:1.環氧樹脂耐酸性不及不飽和聚酯的原因是因為其固化劑為芳香胺類。

      2.吠喃樹脂成型較困難。

表2.不飽和聚酯樹脂的主要性能及應用場合

樹脂基體

代號

長期

使用溫度

最高

使用溫度

阻燃氧

指數

 

使用場合

鄰苯型

OP

-50℃-60℃

100

26

 

常用于一般的腐蝕環境,海水腐蝕,弱酸腐蝕及大氣老化腐蝕

間苯型

IP

-50℃-90℃

105

26

常用于酸性腐蝕較強或堿性腐蝕一般的環境

乙烯基型

VE

-50℃-110℃

 

28

常用于酸、堿、鹽溶劑等腐蝕嚴重的環境

阻燃型

FI

-50℃-110℃

 

28-35

常用于有阻燃要求的使用環境

食品級型

FO

-50℃-90℃

105

26

常用于肉制品、食品加工廠及自來水廠

  

 

(2)玻璃纖維

  常用的玻璃纖維制品主要有:無捻粗紗布,加捻布,短切氈,表面氈,玻璃纖維無捻粗紗和短切玻璃纖維等。

表3.無堿和中堿纖維的性能對比

種類

耐酸性

耐水性

機械

強度

防老

化性

電絕

緣性

成本

浸潤性

適合

條件

無堿玻璃纖維

一般

較好

較高

樹脂

易浸潤

用于強度高的場合

中堿玻璃纖維

較低

較差

樹脂

浸潤性差

用于強度低的場合

 

 
關鍵詞: 玻璃鋼 復合材料
 
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