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/T 8237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/T 18369、《玻璃纤维无捻粗纱布》GB/T 18370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:ƒzc、ƒzck——玻璃钢纵向抗压强度设计值、标准值(N/mm2);
ƒzt、ƒztk——玻璃钢纵向抗拉强度设计值、标准值(N/mm2);
ƒzb、ƒzbk——玻璃钢纵向弯曲抗拉(或抗压)强度设计值、标准值(N/mm2);
ƒθt、ƒθtk——玻璃钢环向抗拉强度设计值、标准值(N/mm2);
ƒθb、ƒθbk——玻璃钢环向弯曲抗拉(或)抗压强度设计值、标准值(N/mm2);
ƒθc、ƒθck——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。