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玻璃钢烟囱的老化和耐温防火问题

玻璃钢烟囱的老化和耐温防火问题

发布日期:2021-07-20 作者: 点击:

       一、玻璃钢材料的老化问题

  一般玻璃钢材料在长期使用过程中会出现光泽减退、颜色变化、树脂脱落、纤维裸露、分层等老化现象,玻璃钢的结构性能可下降20~50%。玻璃钢材料在军工、航天、造船等行业应用广泛,为了了解各种树脂材料的耐老化性能,国内外进行了大量的玻璃钢长期曝露或加速老化试验,对玻璃钢材料的老化规律已经有了一定的认识。

  玻璃钢烟囱多作为套筒烟囱的内筒,除筒首外受日光和大气的影响较小,另外,玻璃钢烟囱主要用于脱硫后的湿烟囱,处于潮湿和酸性环境。针对玻璃钢烟囱的使用环境,玻璃钢烟囱树脂优先选用环氧树脂或改性的环氧树脂,增强材料选用耐酸耐水性能优异的E-CR型玻璃。 在玻璃钢烟囱设计时,可通过合理的铺层构造和在结构设计时考虑玻璃钢性能随时间衰减的折减系数来确保玻璃钢烟囱的耐久性。玻璃钢长期性能的折减可参考BS 4994、ASTM D 5364等标准和厂家的试验资料。

  二、玻璃钢材料的耐温防火问题

  玻璃钢在低温下有优异的耐腐性能和结构性能,但随着温度的升高,其结构性能衰减很快。即使是热固性树脂,当使用温度超过其热变形温度(HDT)后,树脂的结构性能会发生很大的改变。一般玻璃钢不能在高温下长期使用,如聚酯玻璃钢在40~50℃以上,环氧玻璃钢在60℃以上强度就开始下降。ASTM规范适用的温度范围为正常运行温度不高于93℃、短时异常高温不高于121℃。文献对耐温性能较好的乙烯基酯不饱和聚酯玻璃钢高设计温度为120℃。在设计中,当环境温度可能超出常规适用范围时,应选用耐高温的树脂材料,如固化后的DERAKANE 470-300环氧乙烯基酯树脂浇铸体热变形温度HDT为150℃,而DERAKANE470HT-400的HDT可以达到180℃。由于玻璃钢材料性能的变异性,每个工程只有在成型后才有确定的参数,因此,应采用与玻璃钢筒身等条件下的试件进行高温性能测试,并据此对玻璃钢烟囱进行核算。

  在一定的条件下,聚合物都是可燃的。国内外对聚合物的燃烧和阻燃技术进行了大量的研究。不同的树脂玻璃钢可燃性不同。通常通过用氧指数(在规定的试验条件下,在氮、氧混合气流中,刚好维持试样燃烧所需的低氧浓度)来衡量聚合物燃烧的难易程度。如不饱和聚酯的氧指数为19.5%~21.5%,环氧树脂的氧指数大约为20%~21%,酚醛树脂的阻燃性能要好于不饱和聚酯和环氧树脂。玻璃钢烟囱设计时可提出氧指数要求,当玻璃钢不能满足要求时可通过添加阻燃剂等方法来解决。


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