玻璃钢管道设计说明.doc

玻璃钢管道设计说明玻璃钢管道因为其构成材料的特性具有一定的特殊性,因而在结构设计方面一般和其他各向异性材料有较大的差异。针对使用场合一般设计分为地上管和地下管两种。另外由于玻璃钢管道结构的设计不仅仅是力学上强度、刚度方面的计算更重要的是工艺设计的合理和完善,才能满足力学设计的要求。因此,整个玻璃钢管道的设计程序是比较复杂的,它的设计过程有三大方面:(功能)(强度、刚度),性能设计是要充分考虑最终产品的使用条件,设计出具有与几个有要求性能相符合的特性的纤维增强塑料(比如管道的耐磨蚀性能)结构设计是根据几个承受的载荷,使用环境,设计出不使材料产生破坏既有害的变形的结构尺寸,确保安全可靠,工艺设计则是要在保证上述两点要素的过程中尽可能使成型方便,成本低廉。确定要求的性能(数据)当一确定几个要求的特性、规格和大致形状后(这方面的数据一般由用户提出)就必须确定实际使用中的载荷条件,然后再考虑纤维增强塑料的原材料、成型材料及由规定的试验方法测得的材料性能造出认为大致合适的材料,在规定的外力情况下,根据材料特性用结构计算方法求出几个产生的的应力、应变等。在考虑了设计准则中几个规定的安全系数、许用应力等之后确定出结构尺寸,然后根据缠绕机的控制参数要求,设计出缠绕程序进行生产。下面我们简要介绍纤维增强地上管道的结构和工艺设计过程。主要公式和工艺按照意大利威德罗乐丙娜公司的工程设计手册:一、工艺设计对于一般的工业用耐腐蚀玻璃钢管的生产工艺,不论是地上管还是地下管基本的组成由几个部分组成:“c”玻璃表面毡一层纤维含量为100g/m2的喷射纱和一层人造纤维网构成,整个内衬的树脂含量为2700g/m2,内衬的厚度为1-,内衬的强度在计算管结构时不予考虑。:试生产的目的:大口径玻璃钢管道和储罐的生产和制造在我国是刚刚起步,在我们省内尚是首家,不论是在制造经验还是在使用效果上都缺乏数据,我们引进意大利威德罗乐丙娜公司的生产设备和工艺的技术上的先进性和合理性,必须等到考证才能进一步发挥其作用,同时对工厂的正式投产提供可靠的依据,全于此目的,我们厂于89年三月底即对意大利提供的设备和工艺在意方专家的指导下进行投料试生产。:玻璃纤维缠绕玻璃钢管道和储罐的工艺成型方法是目前国际上比较先进的,也是成熟的一种方法,80年代中期以前我国缺少大型工业化生产的纤维缠绕的工艺设备。,最近几年随着我国市场缠绕的发展和防腐领域需求,引进了几套工业化生产所需要纤维缠绕设备,、TAK的生产量渐步提高:纤维缠绕成型工艺是在手糊法、布带缠绕法的基础上为了改善上述两法的成在的薄弱点而发展起来的,由于手工制作时采用的材料基本是纤维布为主,加工与人的熟练程度和责任心有很大影响。因而制品的内在缺陷比较多材料本身的分层现象比较严重,抗渗防漏能力薄弱。另外由于手工操作纤维的方面性难以准确控制致使材料的力学性能难以按照工况的要求均衡承受。因而使设计的材料用量增大曾加了成本。而纤维缠绕工艺由于直接应用对树脂有良好浸透性的纤维,在树脂中均匀浸透后按照设定的轨迹以一定的章力绕到经过精加工的模具上形成几个高如制品这样就消除了按章成型时一些质量不匀气密性差的缺点,通过结构设计和工艺设计可以使同一材料满足不同的使用条件和工况;即玻璃钢性能的可设计性,这是玻璃钢及复合材料的一个特出优点:轻质、高强、耐腐蚀防水绝缘等一系列优异性能,也是要通过不同的结构设计和工艺设计才能充分体现出来。从这方面来讲玻璃钢如其就是一种材料倒不就是一种结构。。二、国产原材料的品质因素情况:我国用于增强塑料方面的基体材料和增强材料的品种和质量,总的来就目前尚赶不上。最近十年来全国有十几家企业引进了不饱和聚酯树脂生产线,配方及生产技术也有近十家企业引进了国外设备和技术生产玻璃纤维。从现有的产品来看用于纤维缠绕工艺的绝大部分是聚酯树脂和环氧树脂,也有少量的乙烯基脂除了树脂本身的质量稳定性因受单体质量影响外,其他物理、化学的性能都基本能满足国内防腐工程中的工况要求。乙烯基脂和环氧树脂的耐腐性能和耐热性能比较优异。经过高温后固化可在100度以上长期工作,但成本比较高,聚酯树脂中的双酚A和向笔型树脂的耐酸、耐盐性能也比较好,其中双酚A树脂有几品种缠后固化处理可在接近100度的工况下工作。纤维目前我国最好的应当首推重庆玻纤公司的E玻璃纤维和毡其浸间性能力均匀性和强度都能满足目前缠绕制品的工艺要求。原材料的质量好处直接影响管道和储罐的成型的