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玻璃鋼煙囪的老化和耐溫防火問題

玻璃鋼煙囪的老化和耐溫防火問題

發布日期:2021-07-20 作者: 點擊:

       一、玻璃鋼材料的老化問題

  一般玻璃鋼材料在長期使用過程中會出現光澤減退、顏色變化、樹脂脫落、纖維裸露、分層等老化現象,玻璃鋼的結構性能可下降20~50%。玻璃鋼材料在軍工、航天、造船等行業應用廣泛,為了了解各種樹脂材料的耐老化性能,國內外進行了大量的玻璃鋼長期曝露或加速老化試驗,對玻璃鋼材料的老化規律已經有了一定的認識。

  玻璃鋼煙囪多作為套筒煙囪的內筒,除筒首外受日光和大氣的影響較小,另外,玻璃鋼煙囪主要用于脫硫后的濕煙囪,處于潮濕和酸性環境。針對玻璃鋼煙囪的使用環境,玻璃鋼煙囪樹脂優先選用環氧樹脂或改性的環氧樹脂,增強材料選用耐酸耐水性能優異的E-CR型玻璃。 在玻璃鋼煙囪設計時,可通過合理的鋪層構造和在結構設計時考慮玻璃鋼性能隨時間衰減的折減系數來確保玻璃鋼煙囪的耐久性。玻璃鋼長期性能的折減可參考BS 4994、ASTM D 5364等標準和廠家的試驗資料。

  二、玻璃鋼材料的耐溫防火問題

  玻璃鋼在低溫下有優異的耐腐性能和結構性能,但隨著溫度的升高,其結構性能衰減很快。即使是熱固性樹脂,當使用溫度超過其熱變形溫度(HDT)后,樹脂的結構性能會發生很大的改變。一般玻璃鋼不能在高溫下長期使用,如聚酯玻璃鋼在40~50℃以上,環氧玻璃鋼在60℃以上強度就開始下降。ASTM規范適用的溫度范圍為正常運行溫度不高于93℃、短時異常高溫不高于121℃。文獻對耐溫性能較好的乙烯基酯不飽和聚酯玻璃鋼高設計溫度為120℃。在設計中,當環境溫度可能超出常規適用范圍時,應選用耐高溫的樹脂材料,如固化后的DERAKANE 470-300環氧乙烯基酯樹脂澆鑄體熱變形溫度HDT為150℃,而DERAKANE470HT-400的HDT可以達到180℃。由于玻璃鋼材料性能的變異性,每個工程只有在成型后才有確定的參數,因此,應采用與玻璃鋼筒身等條件下的試件進行高溫性能測試,并據此對玻璃鋼煙囪進行核算。

  在一定的條件下,聚合物都是可燃的。國內外對聚合物的燃燒和阻燃技術進行了大量的研究。不同的樹脂玻璃鋼可燃性不同。通常通過用氧指數(在規定的試驗條件下,在氮、氧混合氣流中,剛好維持試樣燃燒所需的低氧濃度)來衡量聚合物燃燒的難易程度。如不飽和聚酯的氧指數為19.5%~21.5%,環氧樹脂的氧指數大約為20%~21%,酚醛樹脂的阻燃性能要好于不飽和聚酯和環氧樹脂。玻璃鋼煙囪設計時可提出氧指數要求,當玻璃鋼不能滿足要求時可通過添加阻燃劑等方法來解決。


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