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[公告] 每日更新20240428《玻璃钢衬里防腐》(实战全集之第陆卷第14章)

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(4)当呋喃树脂混凝土整体面层需留施工缝时,则在继续施工前,应将留槎处清理干净,边接浆边进行摊铺。
(5)地面施工时,应随时控制平整度和坡度。平整度以2m长靠尺检查,其空隙不大于4mm。坡度要求符合7.3.4.4条的(6)的规定。
(6)呋喃树脂混凝土整体面层应平整光洁,不应有裂缝、起壳、空鼓、固化不完全等现象。

以上
欧阳13918593706,13386252202
2023年12月20日 AM8:00

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7.3.4.6 呋喃树脂混凝土池槽的施工

整体呋喃树脂混凝土电解槽,是运用计算机建模设计,采用全耐腐蚀材料制作,通过加强筋选择、配筋布置、预应力张拉、树脂增韧等方面的改进,在进行大量材料、构件试验、以及整体槽模拟工作和超负荷试验后而开发出来的,克服了过去电解槽的不足,主要用于铜、锌、镍、钴等的湿法冶炼。

整体呋喃树脂混凝土电解槽特点:

①整体防腐蚀;

②使用寿命长,槽体设计安全性高,槽体强度高,刚性大,平均使用寿命大于10年;

③不需停产维护,槽体抗机械冲击性能强;

④电效高,槽体绝缘性能好;

⑤稳定电解工艺条件,电解液不受污染;

⑥阳极泥回收利用率高,槽体无腐蚀杂质(硅、钙)进入阳极泥;

⑦直接、间接效益高,年摊销成本比复合槽低50%左右,减少停产损失

⑧尺寸标准,外形美观;

⑨安装方便,槽体尺寸标准,减少安装工作量;

⑩维修简单,用简单的土建修补方法。

以上
欧阳13918593706,13386252202
2023年12月21日 AM8:00

[ 此帖被欧阳在2024-01-15 20:29重新编辑 ]
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整体呋喃树脂混凝土电解槽槽体主要物理力学指标:容重2450㎏/m3,槽体每m3承受载荷2.6t~2.8t,抗渗等级不小于2MPa,最高使用温度100℃,可耐铜电解液、锌电解液、镍电解液等。

呋喃混凝土池槽有两类,一类是专业技术人员设计、现场施工的如储槽、酸洗槽等槽体,一类是制造企业专门开发的如电解槽等设备类的槽体。由于呋喃混凝土收缩较大,在施工或制造时应尽量避免或减少收缩应力,注意模具设计、脱模时间;槽体体积大时应分段施工。由于材料特性和施工经验对槽体施工制作效果影响较大,建议施工单位在采购呋喃树脂材料时充分和材料厂商沟通,获取成功的经验。

施工的基本要求如下:

(1)混凝土的模板应支撑牢固,拼缝严密,表面平整。木模板表面宜包衬聚氯乙烯薄膜作脱模层。钢模板表面可涂刷一层有机脱模剂。

(2)普通钢筋的表面应除锈,并涂刷两遍环氧树脂涂层。

(3)池槽宜采用整体浇捣施工,小型池槽也可采用装配式整体浇捣施工。

(4)整体浇捣池槽时规定:

①先支好底模板,浇捣呋喃树脂混凝土底板至表面泛浆,并将表面抹平;

②待底板固化达到一定的强度后,再支壁模板。壁模板应设置适当的防收缩过渡模板;

③浇捣呋喃树脂混凝土壁板时,应分层连续浇筑。每层浇筑厚度不宜大于200mm。壁板采用插入式振动器振捣,插点间距不应大于作用半径的1.5倍。振动器应缓慢拔出,不得留有孔洞;

④池槽口浇捣完毕后,应随即将表面压实、抹平;

⑤壁板浇捣完毕至呋喃树脂混凝土硬化后,应松开内壁模板支撑和过渡模板,拆除预留孔内模;

⑥呋喃树脂混凝土在常温时养护5d便可拆模。

(5)装配式整体浇捣池槽时,宜先预制壁板,再进行整体浇捣拼装。

(6)呋喃树脂混凝土池槽的尺寸和垂直度应符合设计要求,表面不应有蜂窝、麻面和裂缝等缺陷,储水试验48h不得有渗漏。

以上
欧阳13918593706,13386252202
2023年12月22日 AM8:00

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7.3.4.7 浸渍用呋喃树脂的使用

大量的石墨(碳)砖板、电极块材和石墨设备采用呋喃胶泥粘接,但石墨材料大都采用酚醛树脂浸渍,如果用呋喃树脂浸渍上述产品,不但本体强度会更好,而且胶泥的粘结强度也能提高。但由于浸渍工艺的特点,要求用于浸渍的呋喃树脂浸渍后能正常固化,剩余树脂又能在一定天数内不变化,满足重复使用要求。同时,在浸渍加温过程中,要控制“气爆”现象的发生。所以,浸渍呋喃树脂和固化剂体系完全不同,使用者采购时要充分与生产厂商沟通。

高温固化型浸渍呋喃树脂使用具体要求如下。

(1)产品配制  将呋喃树脂液和固化剂按树脂液/固化剂=100/2.5的重量配合比混合,充分搅拌均匀。树脂液与固化剂混合后在25℃环境下的可操作时间为30天。

(2)浸渍工艺 此工艺参照酚醛树脂浸渍工艺,即在加压浸渍石墨制品后,除掉表面多余的树脂,并自然凉干24小时,再在0.3MPa的压力条件下,阶梯式加热至100℃~120℃,4h~8h内固化。阶梯式升温和降温非常关键。

(3)呋喃树脂液的处理  在连续浸渍生产过程中,随着浸渍釜内树脂液的不断减少,不断补充新的树脂液及固化剂的情况下,可正常使用。当浸渍作业停止并且浸渍釜内剩余树脂混合物存放超过30天时,可用厂家提供的阻聚剂将树脂混合物pH值调至中性即可。当恢复生产时,按比例加入固化剂并搅拌均匀即可再次浸渍作业。

对应高温固化型浸渍呋喃树脂石墨砖板和电极块,常温固化浸渍呋喃树脂也是可以实现的,只是石墨块材制品的质量稍次,但生产制造时,因为避免了高温,故工艺更安全可靠:

①在耐酸的容器内,用木板条或塑料条将石墨砖分层隔开摆放,然后再投入固化剂直至将石墨制品完全浸没,15min~30min后(为了使固化剂充分浸润石墨砖,据实际情况可适当延长时间或通进负压吸入并加压),取出石墨制品,放入100度的烘箱中烘干半小时以上;

②取出烘干后的石墨砖,并分层摆放于浸渍釜中;

③封闭浸渍釜,用真空泵吸入浸渍呋喃树脂,直到呋喃树脂完全浸没石墨制品,停真空泵;打开压缩空气,在0.3MPa~0.4MPa压力下保持30min~40min后,将釜内剩余树脂压出,停压缩机,打开浸渍釜,取出石墨制品,擦去制品表面多余的树脂,静置2h~4h即可固化;在冬季固化时间适当延长;

④为了使石墨块材内的呋喃树脂固化彻底,可选择在常温固化后,进行适当的后固化:即在40℃下加热3h,再于60℃下加热20h;也可在常温固化后,存放20d以上即可完全固化;

⑤随着浸渍树脂不断的减少,需不断补充树脂;生产可循环进行;

⑥使用后的树脂在25℃环境下的存储时间为10d。

以上
欧阳13918593706,13386252202
2023年12月25日 AM8:00

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7.3.5 工程验收

(1)呋喃树脂防腐蚀工程的验收,应包括中间验收、隐蔽工程验收和竣工验收。工程未经竣工验收,不得交付使用。

(2)呋喃树脂防腐蚀工程施工前,必须对基层进行检查交接。基层检查交接记录应纳入竣工验收文件中。对基层检查的交接宜包括下列内容:

①混凝土基层:强度等级、含水率、坡度、平整度、阴阳角处理、穿过防腐层的套管、预留孔、预埋件应符合相关标准的要求,基层表面无起砂、起壳、裂缝、麻面、油污等缺陷;

②钢材基层表面应符合7.3.4.1的第5条的要求。

(3)对面层以下各层,以及其他将为后续工序覆盖的部件,在覆盖前应进行中间验收和隐蔽工程验收记录。防腐蚀工程的中间验收、隐蔽工程验收记录宜包括下列内容:

①封底层的封底料无漏涂、流挂,修补层胶泥填平凹陷处的质量;

②隔离层的层数或厚度。玻璃布浸透、接缝、脱层、气泡、毛刺、阴阳角处增加的玻璃纤维布层数;

③呋喃树脂砂浆和呋喃树脂混凝土整体面层的坡度、平整度、裂缝、起壳、脱层、固化程度;

④块材结合层的饱满密实程度、粘结强度。

(4)当防腐蚀工程施工质量不符合本规程要求和设计要求时,必须修补或返工。返工记录应纳入交工验收文件中。

(5)呋喃树脂防腐蚀工程的竣工验收应具备下列文件资料:

①原材料的出厂合格证、性能检验报告或复验报告;

②呋喃树脂材料的配合比及主要技术性能的试验报告;

③设计文件及设计变更单、材料代用单;

④基层检查交接记录;

⑤中间验收或隐蔽工程验收记录;

⑥不合格项目修补或返工记录;

⑦竣工验收记录。

以上
欧阳13918593706,13386252202
2023年12月26日 AM8:00

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8 常用玻璃钢衬里之“乙烯基酯树脂”的固化

8.1 防腐理论知识

高分子化合物无论是线性还是网状,其分子结构都是多层次的,一次结构为分子的化学结构,二次结构为分子的形态结构,三次及以上结构为分子的集聚态结构。分子的化学组成既不能代替分子的化学结构,更不等同于分子结构,因而不可单凭化学组成来判断高分子化合物的性能。举例来说,同样化学组成的聚丙烯,无规聚丙烯的力学性能很差,只有用定向聚合法得到的聚丙烯才是有用的工程材料。

环氧乙烯基酯树脂由于酯键密度小且位于分子链两端可交联双键的邻近位置,因此可与疏水的苯乙烯发生共聚反应形成具有高度水解稳定性的网状结构。影响环氧乙烯基酯树脂水解稳定性和耐腐蚀性能的因素有:酯键密度、酯键相邻位置的空间位阻、交联剂单体种类及含量、双键交联密度。

以上
欧阳13918593706,13386252202
2023年12月27日 AM8:00

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8.1.1  酯键密度

可水解基团酯键的相对含量(以mol/100g表示)是可以计算出来的。当量为186的双酚A型环氧树脂(典型为E-51)和甲基丙烯酸反应得到的酯化物理论平均分子量为544.2,此时只有分子链两端有酯键,此时的酯键密度为0.3675mol/100g,这时主链分子量很小,只能溶解树脂总量30%的苯乙烯,折算下来酯键的相对密度为0.2573mol/100g。

现在我们来看标准双酚A型乙烯基酯树脂(以OYCHEM®8001为例)的酯键密度和市场上许多以富马酸改性为代表的非标准双酚A型乙烯基酯树脂酯键密度的理论对比数据。OYCHEM®8001是大分子量的双酚A型环氧树脂(OYCHEM内部资料显示平均环氧当量约为480)与甲基丙烯酸反应得到的乙烯基酯溶于苯乙烯中形成的树脂混合物,其酯键密度为:

[2*100/(480+86.09*2)]*0.55=0.1688mol/100g

以富马酸或富马酸、己二酸改性的双酚A型乙烯基酯树脂,其富马酸、己二酸合计约0.4mol,连同1.2mol的丙烯酸或甲基丙烯酸,与1mol的双酚A型环氧树脂(典型为E-44)反应,得到的产物溶于苯乙烯中形成的树脂混合物(苯乙烯含量约40%),以富马酸改性为代表的乙烯基酯树脂,其酯键密度为:

[4*100/(100/0.44*2+86.09*1.2+116.07*0.4)]*0.6=0.398mol/100g

不饱和聚酯树脂分子结构式的中间,相比较富马酸改性的乙烯基酯树脂含有更多的酯键,如以D-33醇、丙二醇、富马酸按照摩尔比1:2:1反应,得到的典型的双酚A型不饱和聚酯树脂OYCHEM®197(苯乙烯含量为35%)的酯键密度为:

[4*100/(344*1+76.09*1+116.07*2―36)]*0.65=0.422mol/100g

由丙二醇、顺酐、苯酐按照摩尔比2:1:1合成的OYCHEM®191邻苯型UPR(苯乙烯含量为35%)的酯键密度为:

[4*100/(148.12*1+98.06*1+76.09*2―36)]*0.65=0.7175mol/100g

由上述计算结果可见,OYCHEM®8001的酯键密度仅为OYCHEM®191树脂的23.5%,为普通双酚A型不饱和聚酯树脂OYCHEM®197的40%,为以富马酸改性的双酚A型乙烯基酯树脂的42.4%。实际耐腐蚀效果,证明OYCHEM®197的水解稳定性和耐腐蚀性能远优于OYCHEM®191树脂,富马酸改性的双酚A型乙烯基酯树脂的耐蚀效果又优于OYCHEM®197,OYCHEM®8001的耐腐蚀性能和水解稳定性又优于富马酸改性的双酚A型乙烯基酯树脂。

以上
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8.1.2  酯键相邻位置的空间位阻

酯键在路易斯酸和路易斯碱催化下都可发生水解,前者是可逆的,后者是不可逆的。

酯键酸式水解方程式:

酯键碱式水解方程式:

R1-COO-R2酯键两端的R1、R2基团的空间位阻效应对酯键的水解速度产生较大影响。乙酸乙酯在20℃水中的碱式水解速率常数为4.8lmol/min,而与其同系的相差一个次甲基的丙酸乙酯在20℃水中的碱式水解速率常数为2.3lmol/min,后者的水解速率常数约为前者的1/2。由此可见含有次甲基与不含次甲基的酯键水解速度相差一倍,两端的R1和R2基团最终形成的结构越稳定,空间位阻越大,最终该酯键的水解稳定性越好。

乙烯基酯树脂在固化前的水解稳定性非常差,只有当其固化交联形成体型结构的高聚物之后,其优异的物理性能、耐化学品腐蚀性能才能凸显出来。

环氧乙烯基酯分子结构中酯键相邻的可交联双键,在苯乙烯参与下,固化形成三维交联网络,固化之后每一个酯键两侧既具有次甲基,又具有能与苯乙烯形成共聚物的双键存在,双重条件对酯键形成的保护作用才是环氧乙烯基酯树脂获得优异水解稳定性的最主要原因。

以上
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8.1.3  交联剂单体种类及含量

乙烯基酯树脂常用的交联单体是苯乙烯,还可以用甲基丙烯酸甲酯、1,6-已二醇双丙烯酸酯、二缩丙二醇双丙烯酸酯、三缩丙二醇双丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯等单体。苯乙烯是非极性的单体,共聚之后不含酯键,不会水解,因此苯乙烯的加入大大降低了最终树脂混合物的酯键密度。此外当单体成分参与自由基固化后,形成不溶不熔的三维网状交联物之后,对树脂的耐热、力学性能以及耐水解性能和耐腐蚀性能都起到了重要的作用。不饱和酯类聚合性单体的引入,增加了树脂混合物的酯键密度,因此引入这类单体之后的乙烯基酯树脂,强项并不是耐碱、耐水解,而是其他诸如耐热、耐酸、耐氧化性介质和溶剂的性能。

以上
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8.1.4  双键交联密度

乙烯基酯树脂中参与自由基固化的是不饱和聚合性双键,双键的相对含量决定了树脂最终的活性、交联密度、耐热、耐腐蚀等性能,含量越高,活性、交联密度、耐热、耐腐蚀性能越好,但是交联密度太高却很容易导致树脂固化物发脆,力学性能降低。

双键相对密度(以mol/100g表示)是可以计算出来的。当量为186的双酚A型环氧树脂(典型为E-51)和甲基丙烯酸反应得到的酯化物理论平均分子量为544.2,此时只有分子链两端有双键,这时的双键密度为0.3675mol/100g,这时主链分子量很小,只能溶解约占树脂总量30%的苯乙烯,折算下来双键的相对密度为:

0.3675*0.7+100/104.14*0.3=0.5453mol/100g

该树脂最终的强度和韧性不足,不适合实际使用。

现在我们来看标准双酚A型乙烯基酯树脂(以OYCHEM®8001为例)的双键密度和市场上许多以富马酸改性为代表的非标准双酚A型乙烯基酯树脂双键密度的理论对比数据。

OYCHEM®8001树脂的双键密度为:

2*100/(480+86.09*2)*0.55+100/104.14*0.45=0.6mol/100g

以富马酸或富马酸、己二酸改性的双酚A型乙烯基酯树脂,其富马酸、己二酸合计约0.4mol,连同1.2mol的丙烯酸或甲基丙烯酸,与1mol的双酚A型环氧树脂(典型为E-44)反应,得到的产物溶于苯乙烯中形成的树脂混合物(苯乙烯含量约40%),以富马酸改性为代表的乙烯基酯树脂双键密度为:

4*100/(227*2+86.09*1.2+116.07*0.4)*0.59+100/104*0.4=0.7652mol/100g

如以D-33醇、丙二醇、富马酸按照摩尔比1:2:1反应得到的典型的双酚A型不饱和聚酯树脂(苯乙烯含量为35%)的双键密度为:

4*100/(344*1+76*1+116*2-36)*100*0.65+100/104*0.35=0.7581mol/100g

由丙二醇、顺酐、苯酐按照摩尔比2:1:1合成的OYCHEM®191邻苯型UPR(苯乙烯含量为35%)的双键密度为:

4*100/(148.12+98.06+76.09*2-36)*100*0.65+100/104*0.35=1.054mol/100g

由上述计算结果可见,OYCHEM®191交联双键密度更高,因此OYCHEM®191的常温固化放热峰温度更高,从凝胶到固化放热最高峰温度时的时间间隔更短,放热速度更快,韧性也最差。

以上
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双键密度能够很好地解释为什么OYCHEM®8001标准双酚A型乙烯基酯树脂的固化放热要较以富马酸为部分羧酸原料的乙烯基酯树脂放热要更加平缓,韧性也更好的原因。

以富马酸为部分羧酸原料的乙烯基酯树脂近从韧性、耐水解来讲,其性能基本和D33醇为原料的双酚A型不饱和聚酯树脂差不多,充其量也只是稍好些。但由于富马酸型乙烯基酯树脂主链分子中的环氧骨架的原因,导致最终该树脂的强度、韧性等都较双酚A型不饱和聚酯树脂都要好,但是与以OYCHEM®8001为代表的标准双酚A型乙烯基酯树脂相比,富马酸为部分羧酸原料的乙烯基酯树脂各项性能都要差很多。环氧乙烯基酯树脂固化物水解稳定性不能单纯以组成交联网络的环氧乙烯基酯的化学组成来判断,必须同时考虑到由苯乙烯链段参与的交联网络的分子结构对耐水性的影响。更多关于乙烯基酯树脂重防腐的理论知识请参见本书“8.2 乙烯基酯树脂玻璃钢耐腐蚀性能评价”的介绍。

乙烯基酯树脂重防腐工程和制品最终影响耐腐蚀质量的不仅只有树脂本身,还有很多其他因素。以乙烯基酯树脂FRP衬里重防腐蚀为例,影响到最终耐腐蚀制品和工程的质量因素有:

①防腐层的耐腐蚀性能,这与树脂或成膜物、填料增强材料、助剂、成型方法等都有关;

②防腐层的抗渗透性能,这与防腐层的厚度、防腐层的致密性、填料增强材料的相对含量及成分等有关;

③防腐蚀底涂层与基材的附着力,防腐层的层间粘结性能,这与防腐材料本身、基材处理程度、施工方法等都关;

④防腐层整体的线性膨胀系数和基材的线性膨胀系数的差别,这与填料、固化程度、基材等因素都关,并不是防腐层越厚越好。

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2024年1月4日 AM8:00

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8.2 乙烯基酯树脂玻璃钢耐腐蚀性能评价

仅仅从乙烯基酯树脂本身分析,其浇铸体对无机酸、有机酸、无机碱、有机碱、有机溶剂、氧化性介质的耐受能力,请详细参见笔者编著《乙烯基酯树脂及其应用》(化工出版社,2014,北京)一书的“5.10  耐水性和耐碱性”、“5.11 耐酸和酸性介质”和“5.12  耐溶剂性”的详细介绍。

FRP材料在腐蚀环境下,可能会发生如下变化:药液渗透至FRP内部、FRP表面溶涨(膨润)重量增加、FRP表面腐蚀变色劣化、FRP内部腐蚀变色劣化、FRP力学性能严重下降(硬度、强度)、FRP渗透后发生电化学腐蚀完全将其溶解掉、FRP部分或全部劣化脆化、FRP完全溶解掉等现象,其最终的结果都是耐蚀FRP层失效。

FRP遭受腐蚀的原因比较复杂,至今为止还未有完美的理论来分析它。公认的是腐蚀一旦发生,树脂和纤维之间的粘结性能就不像成型初期那么牢固,最先表现出来的就是纤维和树脂局部剥离,而后腐蚀介质就沿着纤维和树脂的界面渗透,腐蚀速度就会大大加速。

VER-FRP一般有多层结构,典型的整体玻璃钢的管罐器壁自内而外分别为:富树脂层+耐蚀FRP阻挡层+增强FRP结构层+外层;典型的玻璃钢衬里自上而下分别为:富树脂层+耐蚀FRP阻挡层+增强结构层(有时和阻挡层并为一层)+腻子层+底涂层+基材。

富树脂层、耐蚀阻挡层以及结构层每部分的VER树脂含量不同,起到耐腐蚀作用的多为VER树脂固化物,但实际腐蚀一旦穿透富树脂层,接下来延着纤维的腐蚀就非常快,因此VER-FRP真正起到耐蚀效果的主要部分是合计一般具有2.5mm~6.5mm厚度的耐腐蚀阻挡层。耐腐蚀阻挡层的第一层通常为0.3mm~0.8mm厚度的VER富树脂层(树脂含量85%以上),且由一到两层表面毡增强,然后用2mm~6mm厚度、VER树脂含量75%左右的短切毡来增强(也可适当选择无机粉料配合增强)。最后,耐腐蚀阻挡层由结构层支持,从而对整个耐腐蚀复合结构提供必要的强度和牢度。

VER-FRP耐腐蚀性能,除了VER树脂选型外,还需要考虑的因素有:介质类型(酸、碱、盐、有机溶剂、强氧化性物质、复杂的混合溶剂)、介质温度及温度变化情况、介质的极性和溶解度参数、FRP设计的适用性、增强材料的种类和组合、成型顺序和成型技术、VER树脂固化条件和固化速度、使用条件下介质含有的不纯物种类和含量、介质动态因素(流速、压力、温度变化频率)、VER-FRP载荷及载荷变化、外部应力及变化情况等。

以上
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2024年1月5日 AM8:00

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撇开其他因素,针对千变万化的化学药品介质环境,VER树脂的选材需要特别考虑的是:药品腐蚀条件接近VER树脂供应商提供的使用界限温度,预先知道药品中或者作业条件中有大量不纯物或者混入物存在(尤其与药品本身极性相差较大的不纯物混入时),介质的状态,温度、压力、环境温度的变化频率等(甚至有时需要考虑介质药品的上下游工艺和物料情况)。时间允许的话,可以考察VER-FRP经过实际介质环境后的重量变化、厚度变化、外观变化、弯曲强度和模量变化、拉伸强度和模量变化、巴柯尔硬度变化等,以便得到最为准确的选择依据。

笔者认为,VER-FRP树脂防腐需要考虑四大方向:

①防腐层的耐腐蚀性能(与主体树脂或成膜物、填料、增强材料、助剂、成型方法等有关);

②抗渗透性能(与防腐层的厚度、防腐层的致密性、填料和增强材料的相对含量及成分等有关);

③底涂层与基材的附着力,防腐层的层间粘结性能(与防腐材料本身、基材处理程度、施工方法等有关);

④防腐层整体的线性膨胀系数和基材的线性膨胀系数的差别(与填料、固化程度、基材等因素有关,并不是防腐层越厚越好)。

VER由于原料和工艺的区别,其耐腐蚀性能有较大区别,虽然每家VER供应商都坚称自己有长时间的静态耐腐蚀实验数据和案例,但实际整个VER行业,应该承认国外厂商持之以恒长达几十年的耐腐蚀数据的实验案例积累是值得我们国内所有从业人员尊敬。当然,熟知VER-FRP性能以及各种腐蚀介质的物化性能,有针对性地类比分析显得尤为重要。

以上
欧阳13918593706,13386252202
2024年1月8日 AM8:00

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8.2.1 乙烯基酯树脂玻璃钢静态耐药品性试验方法

目前市面上的所有的乙烯基酯树脂供应商提供的耐腐蚀数据,都是静态实验数据,即在常压、恒温的指定介质(无其他任何杂质),VER-FRP零载荷的介质环境或气氛下的完全浸泡实验数据。

专门针对FRP的耐腐蚀静态实验标准有:《ASTM C 581-03 Standard Practice for Determining Chemical Resistance of Thermosetting Resins Used in Glass-Fiber-Reinforced Structures Intended for Liquid Service》、《JIS K 7070 Testing method for chemical resistance of fiber reinforced plastics》、《EN 13121-2 GRP tanks and vessels for use above ground — Part 2: Composite materials — Chemical resistance》、《GB/T 3857玻璃纤维增强热固性塑料耐化学介质性能试验方法》、《GB 51160 纤维增强塑料设备与管道工程技术规范》。它们的原理都是将玻璃纤维增强塑料试样浸泡在化学介质中,测定试样的性能随浸泡时间的延长而发生的变化,最终判断玻璃纤维增强塑料的耐化学介质性能。

EN 13121-2涵盖了地面上用储罐和容器的材料、设计、制造、检验、发送、安装和维护。同时第2部分也规定了,无论储罐和容器是工厂内制造还是现场建造、有或没有衬里,为了确保该产品具有满足条件的耐化学腐蚀性能和足够的耐热性能,它们都必须遵循特定的规则和规定。它也定义了防护层和结构积层的要求,以及满足由液体引起的化学热效应的适当性验证方法,EN 13121-3还定义了按设计所需要的局部设计因子(A2)的测定方法。

这里仅以ASTM C 581为基准进行阐述,ASTM C 581中规定了FRP样条制作要求、药品环境的要求、实验前的确认(强度等数据)、浸泡期间(1,3,6月)的跟踪测定(强度等测定)、实验温度的加速规定等。“封边处理”、“大板取样”、“静态浸泡”、“只提供试验结果而不提供判定是否耐蚀的级别”是ASTM C 581的精髓。真正“耐”与“不耐”都是材料商或设备商结合耐蚀实验数据和现场判断的结果。

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欧阳13918593706,13386252202
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在可能的情况下,尽可能多地得到更加细化的各种腐蚀情况(如剥离、变色、脱色、炭化、损耗、损耗量、白化、膨润、溶出、透湿度等)和曲线变化情况(弯曲强度保持率、弯曲模量保持率、拉伸强度保持率、拉伸模量保持率、拉伸断裂延伸率保持率、巴柯尔硬度保持率、重量保持率等),最终才能得到一个较为完善的耐蚀评价依据。

在一些实际状况下,一些FRP使用者会模拟ASTM C 581去做静态浸泡实验,由于“大板取样”浸泡试验及取样方法较麻烦、操作要求较高、工作量过大的原因,一些人选择直接制备小件试样(尺寸按测定性能试验方法要求而定)去进行浸泡,这种方法制作简单,浸泡方便,但与实际差异较大,试样各方面都受到介质浸泡影响,如果不封边或封边不当则试验结果几乎没有任何意义(腐蚀会从未封边外露的纤维开始,沿纤维渗透)。封边试样虽可减少腐蚀面,但对数据的离散性较大,往往封边树脂易剥落。还有些人模拟实际使用情况制备小圆体或小方盒试块,内部浸泡腐蚀介质,然后取样,此方法更为实用化,因此试块是单面浸泡介质,当然试验工作量比较大,结果也仅仅是模拟定性作用。

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欧阳13918593706,13386252202
2024年1月10日 AM8:00

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