纏繞成型工藝
纏繞工藝是將浸過樹脂膠液的連續(xù)纖維按照一定規(guī)律纏繞到芯模上,繞后經(jīng)過固化、脫模,獲得制品。根據(jù)纖維纏繞成型時樹脂基體的物理化學(xué)狀態(tài)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(yīng)用最為普遍。
(1)干法纏繞
干法纏繞工藝的最大特點(diǎn)是生產(chǎn)效率高,纏繞速度可達(dá)100-200m/h,纏繞機(jī)清潔,產(chǎn)品質(zhì)量高,缺點(diǎn)是纏繞設(shè)備貴,需要增加預(yù)浸紗制造設(shè)備,因此,投資較大以外,干法纏繞制品的層間剪切強(qiáng)度較低。
(2)濕法纏繞
濕法纏繞的優(yōu)點(diǎn)是:成本比干法纏繞低40%,產(chǎn)品氣密性好,因?yàn)槔p繞張力使得多余的樹脂膠液將產(chǎn)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(chǎn)效率較高;濕法纏繞的缺點(diǎn)是:樹脂浪費(fèi)較大,操作環(huán)境差;含膠量及成品質(zhì)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(yù)浸膠工序和設(shè)備;與濕法相比,可使制品中的氣泡含量降低。
應(yīng)用領(lǐng)域
目前,玻璃鋼纏繞制品在軍工和民用都有應(yīng)用,軍用產(chǎn)品的特點(diǎn)是高性能及精確的纏繞結(jié)構(gòu),民用主要產(chǎn)品有儲罐、管材和壓力容器。
(1)玻璃鋼貯罐
貯運(yùn)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(fù)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(hù)水源。用纖維纏繞工藝制成的雙層壁復(fù)合材料玻璃鋼貯罐,已經(jīng)在加油站獲得廣泛應(yīng)用。
(2)玻璃鋼管道
纖維纏繞管道制品因其強(qiáng)度高、整體性好、綜合性能優(yōu)異、容易實(shí)現(xiàn)高效的工業(yè)化生產(chǎn),綜合運(yùn)營成本低而被廣泛低應(yīng)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(fā)動機(jī)殼體、液體火箭發(fā)動機(jī)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(fā)動機(jī)殼體上的應(yīng)用已經(jīng)有相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。
特性
其中,玻璃鋼管罐的有一些優(yōu)異的性能特點(diǎn),重點(diǎn)分析表述如下,以推動玻璃鋼管罐的發(fā)展;
(1)耐腐蝕性能好
金屬管罐在輸送化學(xué)品時,極易與介質(zhì)發(fā)生發(fā)生,而纏繞成型玻璃管罐在結(jié)構(gòu)上分為內(nèi)襯層結(jié)構(gòu)層及保護(hù)層,介質(zhì)對管罐的腐蝕與否主要取決于此,通過對內(nèi)襯層及外保護(hù)層所用介質(zhì)認(rèn)真選擇可避免腐蝕。
(2)質(zhì)量輕便,運(yùn)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(guī)格的鋼制品略厚,但其總重量較輕,質(zhì)量輕不但使其在運(yùn)輸時可節(jié)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(dǎo)率較低,保溫效果好
纏繞玻璃鋼的熱導(dǎo)率遠(yuǎn)低于鋼制品的熱導(dǎo)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(fèi)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(jù)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(qū)使用。
(6)可設(shè)計(jì)性強(qiáng)
可對纏繞時的纏繞角進(jìn)行設(shè)計(jì),可對壁厚進(jìn)行設(shè)計(jì),可對材料進(jìn)行設(shè)計(jì),可對接頭進(jìn)行設(shè)計(jì),可對產(chǎn)品形狀進(jìn)行設(shè)計(jì)。
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