樂普關于環氧玻璃鋼壓力容器的疲勞性能分析
來(lai)源：哈(ha)爾(er)濱樂(le)普(pu)實業發展中心 閱讀：3697 更新時間(jian)：2009-03-12 14:23摘 要：本文依(yi)據美國ASME標準(zhun)的條件，對國內(nei)領先水平(ping)的玻(bo)璃鋼壓力容器的疲勞壽命進(jin)行(xing)了試(shi)驗(yan)測試(shi)。從(cong)而對其疲勞性能進(jin)行(xing)了分(fen)析，補充了國內(nei)領先水平(ping)的玻(bo)璃鋼壓力容器性能評(ping)價內(nei)容。
關鍵詞：玻璃鋼壓力容器；疲勞；疲勞壽命
壓(ya)(ya)(ya)力容(rong)器(qi)是反滲透水處理(li)裝置中的重(zhong)要部件之(zhi)一，壓(ya)(ya)(ya)力容(rong)器(qi)根據所用(yong)的材料劃分為玻(bo)璃(li)(li)(li)鋼(gang)類(lei)、不銹(xiu)鋼(gang)類(lei)以及工程類(lei)等。玻(bo)璃(li)(li)(li)鋼(gang)材料具有(you)優異的耐腐蝕性(xing)能及衛生(sheng)性(xing)能，同時(shi)制品可設計性(xing)強、尺寸精度(du)穩定、表(biao)面質(zhi)量高(gao)，目前國際上反滲透水處理(li)用(yong)壓(ya)(ya)(ya)力容(rong)器(qi)以玻(bo)璃(li)(li)(li)鋼(gang)類(lei)為主，各種大(da)型及重(zhong)點工程幾乎全部采用(yong)玻(bo)璃(li)(li)(li)鋼(gang)壓(ya)(ya)(ya)力容(rong)器(qi)。
玻璃鋼具(ju)有力學性(xing)能(neng)的可(ke)設(she)計性(xing)。在纖(xian)維(wei)(wei)增強的復合材料中(zhong)，纖(xian)維(wei)(wei)是(shi)主(zhu)要(yao)的承載(zai)元件(jian)，基(ji)體(ti)把纖(xian)維(wei)(wei)按—定位置排(pai)列(lie)固定。將(jiang)載(zai)荷傳遞到每根纖(xian)維(wei)(wei)，可(ke)根據結構受(shou)力條(tiao)件(jian)和(he)使(shi)用(yong)要(yao)求，選擇性(xing)能(neng)不同(tong)的纖(xian)維(wei)(wei)和(he)基(ji)體(ti)。以(yi)及它們的體(ti)積百分比，設(she)計纖(xian)維(wei)(wei)鋪(pu)設(she)方(fang)向、疊層，以(yi)及結構約(yue)形狀和(he)幾何尺(chi)寸，以(yi)使(shi)結構在性(xing)能(neng)、重(zhong)量和(he)成本等方(fang)面的指(zhi)標達到最優(you)化。
環氧(yang)玻璃(li)鋼(gang)材(cai)(cai)料在纖(xian)維(wei)方(fang)向的(de)(de)拉伸疲勞(lao)性能比金(jin)屬好。環氧(yang)玻璃(li)鋼(gang)材(cai)(cai)料的(de)(de)疲勞(lao)強度(du)為(wei)抗拉強度(du)的(de)(de)60～90%，而(er)金(jin)屬的(de)(de)疲勞(lao)強度(du)只為(wei)30～50%。金(jin)屬材(cai)(cai)料疲勞(lao)裂紋(wen)出(chu)(chu)現(xian)(xian)后，很快引起災難(nan)性的(de)(de)破壞，而(er)沒有明顯(xian)的(de)(de)預兆。環氧(yang)玻璃(li)鋼(gang)材(cai)(cai)材(cai)(cai)料在疲勞(lao)過程中，裂紋(wen)先在纖(xian)維(wei)或基體薄弱處出(chu)(chu)現(xian)(xian)，擴展(zhan)到(dao)結合面，損(sun)傷逐漸(jian)累(lei)積，直至嚴重(zhong)分層才導致破壞，環氧(yang)玻璃(li)鋼(gang)具有較好的(de)(de)損(sun)傷容限和疲勞(lao)壽命。
反滲透水處理(li)(li)裝(zhuang)置用(yong)玻璃鋼壓力(li)(li)容(rong)器承(cheng)受(shou)(shou)循(xun)環(huan)工作壓力(li)(li)作用(yong)，在長期作用(yong)下(xia)會逐(zhu)漸產生疲勞(lao)，直至整體破(po)壞。玻璃鋼產品疲勞(lao)性能用(yong)疲勞(lao)壽(shou)命(ming)來衡量，其(qi)是(shi)玻璃鋼制品的(de)主要性能指標(biao)。反滲透水處理(li)(li)裝(zhuang)置用(yong)玻璃鋼壓力(li)(li)容(rong)器在給定循(xun)環(huan)應(ying)力(li)(li)和試驗條件下(xia)由開始加(jia)載到臨界(jie)設(she)計(ji)壓力(li)(li)所(suo)經受(shou)(shou)的(de)應(ying)力(li)(li)循(xun)環(huan)數(shu)稱為疲勞(lao)壽(shou)命(ming)，玻璃鋼壓力(li)(li)容(rong)器的(de)疲勞(lao)壽(shou)命(ming)應(ying)與反滲透水處理(li)(li)裝(zhuang)置設(she)計(ji)壽(shou)命(ming)相當。
目前，國(guo)內(nei)(nei)應用的(de)(de)(de)反滲(shen)透水(shui)(shui)(shui)(shui)處理裝(zhuang)(zhuang)置用玻璃鋼壓力容器(qi)雖以進口為(wei)主，但是國(guo)產(chan)(chan)(chan)品也呈現出了(le)良好的(de)(de)(de)發展勢頭，該產(chan)(chan)(chan)品的(de)(de)(de)國(guo)內(nei)(nei)領先(xian)水(shui)(shui)(shui)(shui)平(ping)(ping)(ping)已(yi)接近國(guo)際先(xian)進水(shui)(shui)(shui)(shui)平(ping)(ping)(ping)。為(wei)了(le)規(gui)(gui)范反滲(shen)透水(shui)(shui)(shui)(shui)處理裝(zhuang)(zhuang)置用玻璃鋼壓力容器(qi)的(de)(de)(de)生(sheng)產(chan)(chan)(chan)，我國(guo)規(gui)(gui)定了(le)行(xing)業標(biao)準，即JC692-1998《反滲(shen)透水(shui)(shui)(shui)(shui)處理裝(zhuang)(zhuang)置用玻璃纖維(wei)增強塑(su)料壓力殼體(ti)》。標(biao)準中對(dui)(dui)產(chan)(chan)(chan)品的(de)(de)(de)外觀(guan)、尺寸要求、材質性(xing)能、水(shui)(shui)(shui)(shui)壓爆破壓力等內(nei)(nei)容進行(xing)了(le)規(gui)(gui)定，這(zhe)些技(ji)術指標(biao)等效采用了(le)美國(guo)ASME標(biao)準。但當(dang)時考慮到國(guo)內(nei)(nei)整體(ti)技(ji)術水(shui)(shui)(shui)(shui)平(ping)(ping)(ping)，對(dui)(dui)產(chan)(chan)(chan)品的(de)(de)(de)疲勞性(xing)能沒有(you)做出相(xiang)應規(gui)(gui)定。
在美國ASME標準中對反滲透水處理裝置用玻璃鋼壓力容器的疲勞壽命規定為105次，而一些進口產品稱可達到疲勞壽命為2.5×105次。為了對國內領先水平的玻璃鋼壓力容器的疲勞性能進行評價，本文以ROPV系列反滲透水處理裝置用環氧玻璃鋼壓力容器為研究對象，對其疲勞性能進行了測試分析。
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