纏繞成型工藝
纏繞工藝是將浸過樹脂膠液的連續纖維按照一定規律纏繞到芯模上,繞后經過固化、脫模,獲得制品。根據纖維纏繞成型時樹脂基體的物理化學狀態不同,分為干法纏繞、濕法纏繞和半干法纏繞三種。三種纏繞方法中,以濕法纏繞應用最為普遍。
(1)干法纏繞
干法纏繞工藝的最大特點是生產效率高,纏繞速度可達100-200m/h,纏繞機清潔,產品質量高,缺點是纏繞設備貴,需要增加預浸紗制造設備,因此,投資較大以外,干法纏繞制品的層間剪切強度較低。
(2)濕法纏繞
濕法纏繞的優點是:成本比干法纏繞低40%,產品氣密性好,因為纏繞張力使得多余的樹脂膠液將產生的氣泡擠出,并填滿空隙;纖維排列平行度較好;纖維上的樹脂膠液,可減少纖維磨損;生產效率較高;濕法纏繞的缺點是:樹脂浪費較大,操作環境差;含膠量及成品質量不易控制;可供濕法纏繞的樹脂品較少。
與干法相比,省卻了預浸膠工序和設備;與濕法相比,可使制品中的氣泡含量降低。
應用領域
目前,玻璃鋼纏繞制品在軍工和民用都有應用,軍用產品的特點是高性能及精確的纏繞結構,民用主要產品有儲罐、管材和壓力容器。
(1)玻璃鋼貯罐
貯運化工腐蝕液體,如堿類、鹽類和酸類等,采用鋼罐很容易腐爛滲漏,使用期限很短。如果改用不銹鋼則成本較高,效果也不及復合材料。采用纖維纏繞地下石油玻璃鋼貯罐,可防止石油泄漏,保護水源。用纖維纏繞工藝制成的雙層壁復合材料玻璃鋼貯罐,已經在加油站獲得廣泛應用。
(2)玻璃鋼管道
纖維纏繞管道制品因其強度高、整體性好、綜合性能優異、容易實現高效的工業化生產,綜合運營成本低而被廣泛低應用于煉油廠管道、石油化工防腐管道、輸水管道、天然氣管道等方面。
(3)玻璃鋼壓力容器
玻璃鋼壓力容器多用于軍工方面,如固體火箭發動機殼體、液體火箭發動機殼體、玻璃鋼壓力容器,深水外壓殼體等。目前,玻璃鋼纏繞工藝在固體火箭發動機殼體上的應用已經有相應的標準規范。
特性
其中,玻璃鋼管罐的有一些優異的性能特點,重點分析表述如下,以推動玻璃鋼管罐的發展;
(1)耐腐蝕性能好
金屬管罐在輸送化學品時,極易與介質發生發生,而纏繞成型玻璃管罐在結構上分為內襯層結構層及保護層,介質對管罐的腐蝕與否主要取決于此,通過對內襯層及外保護層所用介質認真選擇可避免腐蝕。
(2)質量輕便,運輸方便
纏繞玻璃鋼管罐的密度僅為鋼鐵制品的1/4-1/5,雖然其壁厚較同規格的鋼制品略厚,但其總重量較輕,質量輕不但使其在運輸時可節省油耗,而且還可降低對通行道路的要求,裝卸、安裝過程也更加快捷。
(3)熱導率較低,保溫效果好
纏繞玻璃鋼的熱導率遠低于鋼制品的熱導率,另外,玻璃鋼制品壁較厚,保溫效果特別明顯,使用中選用玻璃鋼管罐可較大幅度降低保溫費用。
(4)連接方式較靈活
玻璃鋼管道及附件的接頭方式有多種,主要包括:平端對接、法蘭連接、螺紋連接等,可以根據具體施工條件,靈活選擇。
(5)電絕緣性好、抗擊穿
玻璃鋼管罐的電阻率較鋼鐵制品的高,是絕緣體,可安全地在輸電、電線路線密集或多雷地區使用。
(6)可設計性強
可對纏繞時的纏繞角進行設計,可對壁厚進行設計,可對材料進行設計,可對接頭進行設計,可對產品形狀進行設計。
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