在有關(guān)輕量化建筑材料的討論中，纖維增強(qiáng)塑料/復(fù)合材料現(xiàn)在已牢固地占據(jù)了一席之地。若干年前，復(fù)合材料還只有航空航天專家才知曉，但如今，復(fù)合材料已經(jīng)成為建筑材料的可行替代品。

然而，復(fù)合材料能做到遠(yuǎn)不止于此。除了低密度和適用于承重優(yōu)化結(jié)構(gòu)外，復(fù)合材料還具有作為輕質(zhì)建筑材料的優(yōu)異性能。圖1顯示了玻璃纖維增強(qiáng)塑料（GRP）在特定應(yīng)用領(lǐng)域中所具有的特性。

圖1

上圖所展示的一些特性在50多年前就為復(fù)合材料的發(fā)展鋪平了道路，使復(fù)合材料進(jìn)入了一個(gè)通常不為公眾所知的應(yīng)用領(lǐng)域——管道/儲(chǔ)罐領(lǐng)域。在這一領(lǐng)域中使用的許多產(chǎn)品，要么安裝于地下，要么位于封閉的設(shè)施/系統(tǒng)中，或者材料無(wú)法明確識(shí)別。而在這一領(lǐng)域中，復(fù)合材料，特別是玻璃纖維增強(qiáng)塑料，具有明顯優(yōu)于其他材料的優(yōu)異性能。

圖2為1992年安裝在西班牙一家鋅冶煉廠的汞吸收塔。該汞吸收塔的尺寸為5.5米×35米。在操作過(guò)程中，塔體內(nèi)部暴露在二氧化硫/三氧化物蒸氣中。硫氰酸鈉作為洗滌液。操作溫度為40℃，整個(gè)操作環(huán)境具有十分嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。

圖2

2015年，冶煉廠對(duì)該塔進(jìn)行了徹底檢查。即使經(jīng)過(guò)23年的運(yùn)行，6個(gè)洗滌器中沒(méi)有一個(gè)發(fā)現(xiàn)存在問(wèn)題——制造材料是玻璃纖維增強(qiáng)環(huán)氧乙烯酯樹脂。

硫酸被認(rèn)為是最強(qiáng)的酸類之一，如硫酸被用作干燥劑或催化劑。圖3顯示了自1972年以來(lái)一直在加拿大魁北克運(yùn)行的管道系統(tǒng)。該管道系統(tǒng)用于輸送電解質(zhì)(10%-12%硫酸)。設(shè)計(jì)壓力為10bar (150psi)，工作溫度為55℃。盡管操作環(huán)境具有挑戰(zhàn)性以及高度的腐蝕性，雙層管道(PVC/GRP)在上次測(cè)試時(shí)沒(méi)有出現(xiàn)任何問(wèn)題。和以往一樣，在管道周圍的結(jié)構(gòu)區(qū)域使用了玻璃纖維增強(qiáng)環(huán)氧乙烯酯樹脂。

圖3

上述幾個(gè)例子令人信服地說(shuō)明，GRP不單“僅僅”是輕型建筑材料，其作為材料的耐用性和低維護(hù)要求的優(yōu)勢(shì)，一目了然。當(dāng)然，上述這些設(shè)施在使用過(guò)程也得到了正確的維護(hù)和檢查，但并不需要持續(xù)的外部干預(yù)。

GRP管道和儲(chǔ)罐的一個(gè)主要突出特點(diǎn)是使用壽命長(zhǎng)，因?yàn)檫@種材料在可持續(xù)性方面具有巨大的優(yōu)勢(shì)。由于材料的特性節(jié)省了保養(yǎng)周期，從而增加了設(shè)備的長(zhǎng)期運(yùn)行時(shí)間，因此，降低了運(yùn)營(yíng)成本。

本文由中國(guó)復(fù)合材料工業(yè)協(xié)會(huì)編譯，文章不用于商業(yè)目的，僅供行業(yè)人士交流。轉(zhuǎn)載請(qǐng)注明來(lái)自中國(guó)復(fù)合材料工業(yè)協(xié)會(huì)。

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