烟囱设计规范 [附条文说明] GB50051-2013 建标库

9.2  材料

9.2.1  玻璃钢烟囱的筒壁应由防腐蚀内衬层、结构层和外表面层组成,并应符合下列规定:

    1  防腐蚀内衬层应由富树脂层和次内衬层组成:富树脂层厚度不应小于0.25mm,宜采用玻璃纤维表面毡,其树脂含量不应小于85%(重量比),也可选用有机合成纤维材料;次内衬层应采用玻璃纤维短切毡或喷射纱,其厚度不应小于2mm,树脂含量不应小于70%(重量比)。

    当内衬层需防静电处理时,可采用导电碳纤维毡或导电碳填料,其内表面的连续表面电阻率不应大于1.0×106Ω,静电释放装置的对地电阻不应大于25Ω。

    2  结构层应由玻璃纤维连续纱或玻璃纤维织物浸渍树脂缠绕成型,其树脂含量应为35%±5%(重量比),厚度应由计算确定。

    3  外表面层中的最后一层树脂应采取无空气阻聚的措施。当玻璃钢烟囱暴露在室外时,外表面层应添加紫外线吸收剂,外表面层厚度不应小于0.5mm。

9.2.2  玻璃钢烟囱的基体材料应选用反应型阻燃环氧乙烯基酯树脂,除其液体树脂技术指标应符合现行国家标准《纤维增强塑料用液体不饱和聚酯树脂》GB/T8237的规定外,其他性能和技术要求尚应符合下列规定:

    1  树脂浇铸体的主要性能应符合表9.2.2的要求;

表9.2.2  树脂浇铸体的主要性能

    2  烟气最高设计使用温度(T)应小于或等于HDT-20℃。

    3  防腐蚀内层和结构层宜选用同类型的树脂。当选用不同类型的树脂时,层间不得脱层。

    4  阻燃性能应符合下列要求:

      1)  反应型阻燃环氧乙烯基酯树脂浇铸体的极限氧指数(LOI)不应小于23;

      2)  当反应型阻燃环氧乙烯基酯树脂含量为35%±5%(重量比),添加0~3%阻燃协同剂(Sb2O3)时,玻璃钢极限氧指数(LOI)不应小于32;

      3)  玻璃钢的火焰传播速率不应大于45。

    5  当有可靠经验和安全措施保证时,玻璃钢烟囱的基体材料可选用其他类型的树脂。

9.2.3  玻璃钢烟囱增强材料应符合下列规定:

    1  富树脂层宜选用耐化学型C-glass表面毡或有机合成材料,也可选用C型中碱玻璃纤维表面毡;次内层应选用E-CR类型的玻璃纤维短切原丝毡或喷射纱。当有防静电要求时,可选用导电碳纤维毡或布。玻璃纤维短切原丝毡质量应符合现行国家标准《玻璃纤维短切原丝毡和连续原丝毡》GB/T  17470的规定。

    2  结构层应选用E-CR类型的玻璃纤维的缠绕纱、单向布;在排放潮湿烟气条件下,可选用E型玻璃纤维的缠绕纱、单向布。其质量应符合现行国家标准《玻璃纤维无捻粗纱》GB/T18369、《玻璃纤维无捻粗纱布》GB/T18370的规定。

    3  玻璃钢烟囱筒体之间连接所用的玻璃纤维无捻粗纱布、短切原丝毡或单向布的类型,应与筒体增强材料一致。

    4  玻璃纤维表面处理采用的偶联剂应与选用的树脂匹配。

9.2.4  玻璃钢材料性能宜通过试验确定。当无条件进行试验时,应符合下列规定:

    1  当采用环向缠绕纱和轴向单向布的铺层结构时,常温下纤维缠绕玻璃钢材料的性能宜符合表9.2.4-1的规定。

表9.2.4-1  常温下纤维缠绕玻璃钢主要力学性能指标

    2  当采用短切毡和方格布交替铺层的手糊玻璃钢板时,常温下玻璃钢材料的性能宜符合表9.2.4-2的规定。

    3  玻璃钢的重力密度、膨胀系数、泊松比和导热系数等计算指标,可按表9.2.4-3的规定取值。

表9.2.4-2  常温下手糊玻璃钢板的主要力学性能指标(MPa)

表9.2.4-3  玻璃钢主要计算参数

9.2.5  玻璃钢材料强度设计值应根据下列公式进行计算:

式中:ƒzcƒzck——玻璃钢纵向抗压强度设计值、标准值(N/mm2);

     ƒztƒztk——玻璃钢纵向抗拉强度设计值、标准值(N/mm2);

     ƒzbƒzbk——玻璃钢纵向弯曲抗拉(或抗压)强度设计值、标准值(N/mm2);

     ƒθtƒθtk——玻璃钢环向抗拉强度设计值、标准值(N/mm2);

     ƒθbƒθbk——玻璃钢环向弯曲抗拉(或)抗压强度设计值、标准值(N/mm2);

     ƒθcƒθck——玻璃钢环向抗压强度设计值、标准值(N/mm2);

     γzc、γzt、γzb、γθt、γθb、γθc——玻璃钢材料分项系数,取值不应小于表9.2.5-1规定的数值;

     γzct、γztt、γzbt、γθtt、γθbt、γθct——玻璃钢材料温度折减系数,取值不应大于表9.2.5-2规定的数值。

表9.2.5-1  玻璃钢烟囱的材料分项系数

    注:组合Ⅳ、V、Ⅵ应符合本规范第3.1.7条的规定。

表9.2.5-2  玻璃钢烟囱的材料温度折减系数

    注:表中温度为中间值时,可采用线性插值确定。

9.2.6  玻璃钢弹性模量应计算温度折减,当烟气温度不大于100℃时,折减系数可按0.8取值。