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耐久性及可持续性:玻璃纤维增强塑料在管道/储罐中的应用

在有关轻量化建筑材料的讨论中,纤维增强塑料/复合材料现在已牢固地占据了一席之地。若干年前,复合材料还只有航空航天专家才知晓,但如今,复合材料已经成为建筑材料的可行替代品。


然而,复合材料能做到远不止于此。除了低密度和适用于承重优化结构外,复合材料还具有作为轻质建筑材料的优异性能。图1显示了玻璃纤维增强塑料(GRP)在特定应用领域中所具有的特性。


耐久性及可持续性:玻璃纤维增强塑料在管道/储罐中的应用

图1


上图所展示的一些特性在50多年前就为复合材料的发展铺平了道路,使复合材料进入了一个通常不为公众所知的应用领域——管道/储罐领域。在这一领域中使用的许多产品,要么安装于地下,要么位于封闭的设施/系统中,或者材料无法明确识别。而在这一领域中,复合材料,特别是玻璃纤维增强塑料,具有明显优于其他材料的优异性能。


图2为1992年安装在西班牙一家锌冶炼厂的汞吸收塔。该汞吸收塔的尺寸为5.5米×35米。在操作过程中,塔体内部暴露在二氧化硫/三氧化物蒸气中。硫氰酸钠作为洗涤液。操作温度为40℃,整个操作环境具有十分严峻的挑战。


耐久性及可持续性:玻璃纤维增强塑料在管道/储罐中的应用

图2


2015年,冶炼厂对该塔进行了彻底检查。即使经过23年的运行,6个洗涤器中没有一个发现存在问题——制造材料是玻璃纤维增强环氧乙烯酯树脂。


硫酸被认为是最强的酸类之一,如硫酸被用作干燥剂或催化剂。图3显示了自1972年以来一直在加拿大魁北克运行的管道系统。该管道系统用于输送电解质(10%-12%硫酸)。设计压力为10bar (150psi),工作温度为55℃。尽管操作环境具有挑战性以及高度的腐蚀性,双层管道(PVC/GRP)在上次测试时没有出现任何问题。和以往一样,在管道周围的结构区域使用了玻璃纤维增强环氧乙烯酯树脂。


耐久性及可持续性:玻璃纤维增强塑料在管道/储罐中的应用

图3



上述几个例子令人信服地说明,GRP不单“仅仅”是轻型建筑材料,其作为材料的耐用性和低维护要求的优势,一目了然。当然,上述这些设施在使用过程也得到了正确的维护和检查,但并不需要持续的外部干预。


GRP管道和储罐的一个主要突出特点是使用寿命长,因为这种材料在可持续性方面具有巨大的优势。由于材料的特性节省了保养周期,从而增加了设备的长期运行时间,因此,降低了运营成本。



本文由中国复合材料工业协会编译,文章不用于商业目的,仅供行业人士交流。转载请注明来自中国复合材料工业协会。



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耐久性及可持续性:玻璃纤维增强塑料在管道/储罐中的应用


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