玻璃鋼自1932年在美國出現(xiàn)，至今已有50多年的歷史。我國的玻璃鋼工業(yè)雖然起步較晚，但耐蝕玻璃鋼方面的應(yīng)用已占全國玻璃鋼總產(chǎn)量的一半以上。其中玻璃鋼貯槽作為過程裝備中的主要產(chǎn)品,被廣泛的應(yīng)用。但是，由于我國的玻璃鋼貯槽的開發(fā)，研究以及標(biāo)準(zhǔn)制定主要依托生產(chǎn)企業(yè)為主的模式運(yùn)行。在筆者近十幾年國內(nèi)外大型工程設(shè)計(jì)和總承包經(jīng)歷中，經(jīng)常發(fā)生生產(chǎn)廠家無法完全理解和滿足項(xiàng)目雇主的技術(shù)要求。以及生產(chǎn)工藝，質(zhì)量檢驗(yàn)及后續(xù)處理方面不盡如人意的情況。甚至在設(shè)計(jì)計(jì)算與設(shè)計(jì)規(guī)范方面落后于國際先進(jìn)水平。
由于篇幅有限，本文僅以立式玻璃鋼常壓儲罐為例。就其在石化、超純水、食品醫(yī)藥等方面的應(yīng)用以及工程設(shè)計(jì)方面的一些問題，發(fā)表一些體會和建議。
一.玻璃鋼的耐腐蝕性機(jī)理，性質(zhì)和材料選擇
由于玻璃鋼具有優(yōu)良的電絕緣性。在電解質(zhì)溶液中不導(dǎo)電，不會有離子溶解出來，也不存在電化學(xué)腐蝕和雜散電流腐蝕。因此，在大氣，水和一般濃度的酸，堿，鹽等介質(zhì)中有良好的化學(xué)穩(wěn)定性。特別在強(qiáng)的非氧化性酸和相當(dāng)廣泛的PH范圍內(nèi)都有良好的適應(yīng)性，可以解決一些不銹鋼都難以應(yīng)對的介質(zhì)的防腐蝕問題。如鹽酸，氯氣，硫酸，次氯酸鈉，二氧化硫，氟化物等。
1.影響玻璃鋼耐腐蝕性能的主要原因
(1)樹脂的種類
通過對玻璃鋼貯槽的一些應(yīng)用案例分析，可以發(fā)現(xiàn)合成樹脂在不同的介質(zhì)環(huán)境中，存在兩種情況,一是介質(zhì)與樹脂之間產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)。另一是介質(zhì)滲入樹脂基體，破壞其次價(jià)鏈。
需要說明的是，環(huán)氧樹脂，酚醛樹脂，聚酯樹脂以及吠喃樹脂等的類玻璃鋼均具有不耐氧化性介質(zhì)（如硝酸,濃硫酸，鉻酸等）其主要原因是樹脂本身極易氧化，并導(dǎo)致濃度提高，加快腐蝕。
下面就常見玻璃鋼所采用的樹脂的耐酸堿性以及不飽和聚酯樹脂的工程應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)列表如下。
表1.常用樹脂耐酸堿性
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樹脂類別 |
環(huán)氧 |
酚醛 |
聚酯 |
吠喃 |
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耐酸性能 |
中 |
優(yōu) |
優(yōu) |
優(yōu) |
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耐堿性能 |
優(yōu) |
差 |
差 |
優(yōu) |
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備注：1.環(huán)氧樹脂耐酸性不及不飽和聚酯的原因是因?yàn)槠涔袒瘎榉枷惆奉悺?/span> 2.吠喃樹脂成型較困難。 |
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表2.不飽和聚酯樹脂的主要性能及應(yīng)用場合
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樹脂基體 |
代號 |
長期 使用溫度 |
最高 使用溫度 |
阻燃氧 指數(shù) |
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使用場合 |
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鄰苯型 |
OP |
-50℃-60℃ |
100℃ |
26 |
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常用于一般的腐蝕環(huán)境，海水腐蝕，弱酸腐蝕及大氣老化腐蝕 |
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間苯型 |
IP |
-50℃-90℃ |
105℃ |
26 |
常用于酸性腐蝕較強(qiáng)或堿性腐蝕一般的環(huán)境 |
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乙烯基型 |
VE |
-50℃-110℃ |
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28 |
常用于酸、堿、鹽溶劑等腐蝕嚴(yán)重的環(huán)境 |
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阻燃型 |
FI |
-50℃-110℃ |
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28-35 |
常用于有阻燃要求的使用環(huán)境 |
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食品級型 |
FO |
-50℃-90℃ |
105 |
26 |
常用于肉制品、食品加工廠及自來水廠 |
(2)玻璃纖維
常用的玻璃纖維制品主要有：無捻粗紗布，加捻布，短切氈，表面氈，玻璃纖維無捻粗紗和短切玻璃纖維等。
表3.無堿和中堿纖維的性能對比
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種類 |
耐酸性 |
耐水性 |
機(jī)械 強(qiáng)度 |
防老 化性 |
電絕 緣性 |
成本 |
浸潤性 |
適合 條件 |
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無堿玻璃纖維 |
一般 |
好 |
高 |
較好 |
好 |
較高 |
樹脂 易浸潤 |
用于強(qiáng)度高的場合 |
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中堿玻璃纖維 |
好 |
差 |
較低 |
較差 |
低 |
低 |
樹脂 浸潤性差 |
用于強(qiáng)度低的場合 |
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