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玻璃鋼儲罐失效的原因是什么

發(fā)布時間:2022-09-07 09:13:08 點擊次數(shù):作者:黃河玻璃鋼

       玻璃鋼是樹脂/纖維復合材料,能耐酸、稀堿、鹽、大部分有機物、海水以及潮濕等腐蝕,對于微生物作用也有抵抗能力,因此玻璃鋼已經(jīng)在石油、化工、醫(yī)藥、染料、輕工業(yè)中得到越來越廣泛的應用。臥式玻璃鋼儲罐可以靈活的設計出運用在不同行業(yè)比如:化工、環(huán)保、食品、制藥等行業(yè)中,正在逐步代替碳鋼、不銹鋼大部分市場領域。玻璃鋼儲罐其主要是以玻璃纖維為增強劑,樹脂為粘合劑通過微電腦控制機器纏繞制造而成的新型復合材料。

      玻璃鋼容器以熱固性樹脂為基本材料,玻璃纖維為增強材料,采用連續(xù)纖維進行螺旋纏繞,A纏繞角60度,工藝A,結構合理。但玻璃鋼制品也有缺點,當使用一段時間之后也會出現(xiàn)滲漏、開裂等現(xiàn)象。出現(xiàn)這種情況后則標志著其使用期限已到,當然這個期限一般比金屬材料制品要長的多。 現(xiàn)分析一下玻璃鋼儲罐腐蝕失效原理。 一、物理腐蝕 滲透和擴散 滲透是介質(zhì)在高分子材料中的增加過程,而擴散是介質(zhì)在材料中滲透范圍進一步擴大的過程。玻璃鋼儲罐在制造過程中,樹脂之間,樹脂與纖維之間不可避免的要形成微孔、小縫隙,而介質(zhì)就在這些縫隙中滲透、擴散,另外樹脂大分子間雖然依靠范德華力連在一起,但當介質(zhì)分子有足夠的熱能,則可克服掉這個能量壁壘,使樹脂大分子鏈斷開,造成介質(zhì)在樹脂分子間的滲透與擴散。玻璃鋼材料的空隙率、環(huán)境的溫度、介質(zhì)的組成濃度、分子體積等是影響這兩種滲透和擴散過程的主要因素。 溶解和溶脹 樹脂的分子間相互作用較弱,且在成型過程中層間結構較疏松,這就會使溶劑分子滲入這些縫隙內(nèi)部,而發(fā)生溶劑化作用,但由于樹脂的單個分子很大,分子鏈間又相互纏繞,因此被溶劑化的大分子仍不能擴散到溶液中去,只能引起材料在宏觀體積上的增大或重量的增加,造成了溶漲。

       玻璃鋼的溶脹與樹脂交聯(lián)度有關,交聯(lián)度越大則溶脹現(xiàn)象越小,反之則大。 二、 化學腐蝕 樹脂結構中含有一些活性的官能團,它們在特定的介質(zhì)中能夠發(fā)生化學反應,從而導致了樹脂結構的改變,造成材料的老化或腐蝕。常見的化學腐蝕反應如酸、堿等介質(zhì)中的水解反應,空氣中由于氧、臭氧作用而產(chǎn)生氧化反應,還有側基的取代反應和交聯(lián)反應等都會使玻璃鋼儲罐內(nèi)壁或外表發(fā)生腐蝕。樹脂在介質(zhì)中的耐水解反應能力主要與其水解基團在相應的酸、堿介質(zhì)中的水解活化能有關。 實踐證明,現(xiàn)今的玻璃鋼儲罐纏繞工藝尚不能保證材料表面和結構中不存在缺陷(如:表面劃痕、內(nèi)部夾雜、微孔、裂縫、晶界、相界等),產(chǎn)品在運輸安裝過程中不可避免的要被磕碰產(chǎn)生銀紋或裂紋,玻璃鋼這些缺陷會使應力局部集中于其A而大大超過其受到的平均應力,當它達到或超過某一臨界條件時,裂縫A終失去穩(wěn)定性而發(fā)生擴展,A終在低應力下引起材料斷裂。造成玻璃鋼儲罐的滲漏,從而性能失效。