纤维增强塑料如何用于制造储罐和容器

纤维增强塑料如何用于制造储罐和容器

FRP（玻璃纤维增强塑料，也称为GRP，或玻璃增强塑料）是一种现代复合材料，用于建造罐和容器等化工厂设备。尺寸从不到1米到20米不等的化学设备都是使用玻璃钢作为结构材料制造的。

玻璃钢化学设备主要通过手糊和长丝缠绕工艺制造。BS4994仍然是此类物品的关键标准。

双层层压板：

由于玻璃钢的耐腐蚀特性，储罐可以完全由复合材料制成，或者可以使用第二个衬里。在任何一种情况下，内衬都是使用与结构部分和层压板（通常用于复合材料层）不同的材料特性制成的。

衬里，如果由玻璃钢制成，通常富含树脂，并使用不同类型的玻璃，称为“C玻璃”，而结构部分使用“E玻璃”。热塑性衬里通常为2.3毫米厚（100密耳）。这种热塑性衬里不被认为有助于提高机械强度。通过使用BPO/DMA系统或使用树脂中含钴的MEKP催化剂，玻璃钢衬里通常在继续缠绕或铺层之前进行固化。

如果衬里不是由玻璃钢制成，则有多种选择热塑性衬里。工程师需要根据设备的化学腐蚀要求来设计储罐。PP、PVC、PTFE、ECTFE、ETFE、FEP、CPVC、PVDF作为常用的热塑内衬。

由于玻璃钢不易屈曲，但具有强大的抗拉力和耐腐蚀性，因此静水压罐是复合材料的合理应用。该罐被设计成能够承受将纤维沿切线方向定向所需的流体静力。这增加了箍强度，使罐各向同性比钢（磅/磅）更强。

在内衬上建造的玻璃钢提供结构强度要求，以承受设计条件，例如内部压力或真空、静水载荷、地震载荷（包括流体晃动）、风载荷、再生静水载荷，甚至雪载荷。

坦克：

一个典型的由玻璃钢制成的储罐有一个入口、一个出口、一个通风孔、一个接入端口、一个排水管和一个溢流喷嘴。但是，坦克中还可以包含其他功能。外面的梯子可以方便地进入屋顶进行装载。容器的设计必须能够承受站在这些梯子上的人的负荷，甚至可以承受站在屋顶上的人的负荷。倾斜的底部便于排水。液位计可以让人们准确地读取水箱中的液位。容器必须能够抵抗其所含流体的腐蚀性。

玻璃钢容器的尺寸很少受到制造技术的限制，而是受到经济因素的限制。小于7,500升（2,000加仑）的储罐很容易用更便宜的材料制造，例如HDPE或PVC。大于4米的储罐通常受到运输限制，从经济学角度来看，建议在储罐所在位置建造混凝土或钢制储罐。

对于化学品储存和空气污染控制，选择是制造多个直径较小的储罐。

典型的玻璃钢容器和构造限制几乎完全基于应用参数和使用的树脂。热塑性树脂在高温下会发生蠕变并最终失效。然而，新化学已经生产出声称能够达到更高温度的树脂，从而极大地扩展了这一领域。典型的最大值为200摄氏度。

玻璃纤维容器和结构也容易因长期暴露在阳光下而退化。这种劣化是由化学变化引起的，这些化学变化是由于暴露在光的紫外线(UV)部分下而发生的。降解会导致玻璃纤维罐和结构在表面打开孔隙，使苯乙烯从容器或结构的壁中吸出，导致它们变脆，从而降低部件的抗冲击性和潜在的伸长性能。

通过添加外部凝胶涂层和密封剂可以有效抑制紫外线造成的降解，这些凝胶涂层和密封剂通过去除紫外线进入产品

表面从而使紫外线能量偏转来保护玻璃纤维结构。部件的UV寿命取决于UV添加剂的水平和类型以及部件厚度和设计、颜料类型、分散水平和有效性、加工条件和模塑部件使用的地理位置。

在比较树脂UV性能时，确保测试是在一致的基础上进行的，这一点很重要。提供了加速风化数据。通常，2,000小时相当于佛罗里达州的1年，1,400小时相当于加拿大南部的1年。通常使用“UV-8”等术语。UV-8意味着该材料可以在氙气Ci-65耐候测试仪中耐受8,000小时。UV-2或UV-4分别表示2,000或4,000小时。因此，UV-8对应于佛罗里达州大约4年的连续户外暴露。

重要的是要了解使用了哪种耐候计，即碳弧或氙气，以及耐候计如何运行的详细信息。ASTM D-2565是公认的标准。可以使用实际的室外风化暴露（例如佛罗里达和亚利桑那州）进行测试，以确认此数据。

坦克和船只的类型：

玻璃钢罐和工艺容器用于各种商业和工业应用，包括化学、水和废水、食品和饮料、采矿和金属、电力、能源和高纯度应用。

设计标准：