Elyaf takviyeli plastik tanklar ve kaplar - Fibre-reinforced plastic tanks and vessels

FRP (Fiberglas Takviyeli Plastikler, aynı zamanda GRP veya Cam Takviyeli Plastik olarak da bilinir) modern bir kompozit malzeme kimyasal tesis ekipmanı için inşaat tanklar ve gemiler. Bir metreden az ile 20 metre arasında değişen kimyasal ekipman [1] yapı malzemesi olarak FRP kullanılarak imal edilir.

FRP Kimyasal Ekipmanlar ağırlıklı olarak El Düzeni ve filaman sargısı süreçler. BS4994 hala bu ürün sınıfı için temel bir standart olmaya devam etmektedir.

Çift Laminat

Nedeniyle aşınma FRP'nin dayanıklı yapısı, tank tamamen kompozitten yapılabilir veya ikinci bir astar kullanılabilir. Her iki durumda da, iç astar farklı malzemeler kullanılarak yapılır özellikleri yapısal kısımdan (Bu nedenle dual (iki anlamına gelir) ve laminat (bir kompozit malzemenin bir katmanı için yaygın olarak kullanılan bir kelime))

Astar, FRP'den yapılmışsa, genellikle reçine bakımından zengindir ve farklı bir tür kullanır. bardak, "C-Glass" olarak adlandırılan, yapısal kısım "E-Glass" kullanır. Termoplastik astar genellikle 2,3 mm kalınlığındadır (100 mil ). Bu termoplastik astarın mekanik mukavemete katkıda bulunduğu kabul edilmez. FRP astarı genellikle sarma veya yerleştirme devam etmeden önce, bir BPO /DMA sistemi veya bir MEKP ile katalizör kobalt içinde reçine.

Astar FRP'den yapılmamışsa, termoplastik bir astar için birden fazla seçenek vardır. mühendis tankı, ekipmanın kimyasal korozyon gereksinimine göre tasarlaması gerekecektir. PP, PVC, PTFE, ECTFE, ETFE, FEP, CPVC, PVDF ortak termoplastik astarlar olarak kullanılır.

FRP'nin zayıflığı nedeniyle burkulma ama muazzam bir güç gerilme kuvvetler ve korozyona karşı direnci, a hidrostatik tank kompozit için mantıksal bir uygulamadır. Tank, yönlendirmenin gerektirdiği hidrostatik kuvvetlere dayanacak şekilde tasarlanmıştır. lifler teğet yönde. Bu artar çember gücü, tankları yapmak anizotropik olarak çelikten daha güçlü (pound başına pound).

Astar üzerine inşa edilen FRP, iç tasarım gibi tasarım koşullarına dayanacak yapısal mukavemet gereksinimlerini sağlar. basınç veya vakum hidrostatik yükler, sismik yükler (sıvı çalkalanması dahil), rüzgar yükler, rejenerasyon hidrostatik yükler ve hatta kar yükler.

Başvurular

FRP tankları ve gemileri uyarınca tasarlanmış BS 4994 kimya endüstrisinde aşağıdaki sektörlerde yaygın olarak kullanılmaktadır: klor-alkali üreticileri, gübre, odun hamuru ve kağıt, metal çıkarma, rafine etme, galvanik, salamura, sirke, Gıda işleme ve hava kirliliği kontrol ekipmanında, özellikle belediye atık su arıtma tesisleri ve Su arıtma tesisleri.

Türler

FRP tankları ve proses kapları, kimyasal, su ve atık su, yiyecek ve içecek, madencilik ve metaller, güç, enerji ve yüksek saflık uygulamaları dahil olmak üzere çeşitli ticari ve endüstriyel uygulamalarda kullanılır.

Yıkayıcılar

FRP Yıkayıcılar fırçalamak için kullanılır sıvılar. Hava kirliliği kontrol teknolojisinde, yıkayıcılar üç çeşittir: Kuru Ortam, Islak Ortam ve Biyolojik.

Kuru Ortam

Kuru ortam tipik olarak kuru, katı bir ortam içerir (örn. aktif karbon ) bir sistemde geminin ortasında asılı ışın destekler ve ızgaralar. Medya, konsantrasyon bir kirletici yoluyla gelen gazda adsorpsiyon ve absorpsiyon.

Bu gemilerin birkaç tasarım kısıtlaması vardır. İçin tasarlanmaları gerekir

  • Ortamı Boşaltma ve Yeniden Yükleme
  • Tedavi edilecek sıvının aşındırıcı etkileri
  • İç ve Dış Basınç
  • Çevresel Yükler
  • Izgara ve destek sistemi için Destek Yükleri
  • Geminin Kaldırılması ve Takılması
  • Tankın içindeki medyanın yeniden oluşturulması
  • Çift yataklı bir yapı için Dahili Yığın destekleri
  • Önleyici bakım için artıklık
  • Kuru ortamı bozan sıvıları çıkarmak için buğu giderme
  • Herhangi bir sıvıyı çıkarmak için yoğuşma giderme yoğunlaşır geminin içinde

Islak ortam

Islak ortam temizleyiciler, tipik olarak kirli sıvıyı bir yıkama solüsyonunda söndürür. Bu gemiler daha katı kriterlere göre tasarlanmalıdır. Islak ortam temizleyiciler için tasarım kısıtlamaları tipik olarak şunları içerir:

  • Kirli sıvının ve ovma solüsyonunun aşındırıcı etkileri.
  • Bir püskürtme sisteminin yüksek basınçları ve yüklenmesi
  • Bypass olmamasını sağlamak için dahili medyanın aerodinamiği
  • Dahili Destek sistemleri
  • Devridaim için yıkama sıvısı rezervuarı.
  • İç ve Dış Basınç
  • Çevresel Yükler
  • Geminin Kaldırılması ve Takılması
  • Ovma sıvısının kaba su tesisatı
  • Hazne hazne sıvılarını çıkarmak için tahliye

Bir durumunda karbon giderici, kullanılan ters osmoz sudaki gazların konsantrasyonunu sınırlayan sistemler, hava yıkama sıvısı ve püskürtülen sıvı kirli akıntıdır. Su yıkayıcıdan püskürtüldüğünde, hava başka bir kapta işlenmek üzere sulu gazları sudan çıkarır.

Biyolojik

Biyolojik yıkayıcılar yapısal olarak ıslak ortam temizleyicileriyle aynıdır, ancak tasarımları farklıdır. Tekne daha büyük olacak şekilde tasarlanmıştır, bu nedenle hava tekne içinde daha yavaş hareket eder. Ortam, biyolojik büyümeyi teşvik etmek için tasarlanmıştır ve kaptan püskürten su, besinler cesaretlendirmek bakteri büyümek. Bu tür temizleyicilerde, bakteriler kirletici maddeyi temizler. Ayrıca, tek, büyük bir destek sistemi (kimyasal yıkayıcılar için tipik olarak 10 fit derinliğinde ortam) yerine, teknenin tasarım gereksinimlerini değiştirebilen birden çok ortam desteği aşaması vardır. (Görmek biyofiltre Genellikle bir FRP gemisinin dışında gerçekleştirilen benzer teknoloji için.)

Tanklar

FRP'den yapılan tipik bir depolama tankında bir giriş, bir çıkış, bir havalandırma, bir erişim bağlantı noktası, bir tahliye ve bir taşma nozülü. Ancak tanka dahil edilebilecek başka özellikler de var. Merdivenler dış kısımda yükleme için tavana kolay erişim sağlar. Tekne, bu merdivenlerde duran birinin yüküne ve hatta çatıda duran bir kişiye dayanacak şekilde tasarlanmalıdır. Eğimli tabanlar daha kolay tahliye sağlar. Seviye göstergeleri birinin tanktaki sıvı seviyesini doğru bir şekilde okumasına izin verin. Hazne, içerdiği sıvının aşındırıcı doğasına dayanıklı olmalıdır. Tipik olarak, bu tanklar, tankın patlaması durumunda ikincil bir muhafaza yapısına sahiptir.

Boyut

FRP Gemilerinin boyutu nadiren imalat teknoloji, daha çok ekonomi. 7.500'den küçük tanklar litre (2,000 galon gibi daha ucuz malzemelerden kolayca üretilir. HDPE veya PVC. Dört metreden büyük tanklar genellikle aşağıdakilerle sınırlıdır: Nakliye kısıtlamalar ve ekonomi, Somut veya çelik tankın fabrikasında üretilen tank yer.

İçin kimyasal depolama ve hava kirliliği kontrolü seçim, birden çok tankı daha küçük yapmaktır. çaplar. Örneğin, dünyadaki en büyük koku kontrol projelerinden biri Kaliforniya, Orange County Sanitasyon Bölgesi, 24[2] toplam 188.300 tedavi edilecek gemiler cfm (86.200 L / s) kokulu hava, 50'ye kadar tasarımla ppm nın-nin hidrojen sülfit.[3] Eşdeğer bir tek geminin 13 kafa çalışmasının yanı sıra performans göstermesi için damlatan filtreler tek geminin çapı 36 fitten fazla olmalıdır.[4] Bu, yüksek nakliye gereksinimleri, dahili destekler, püskürtme memeleri ve diğer dahili öğeler. Ayrıca bu tek gemi, fazlalık için önleyici bakım.

Sınırlamalar

Tipik FRP kapları ve yapı sınırları, neredeyse tamamen kullanılan uygulama parametreleri ve reçinelere dayanmaktadır. Termoplastik reçine zarar görür sürünme yüksek sıcaklıklarda ve nihayetinde başarısız olur. Ancak yeni kimya daha da yüksek sıcaklıklara ulaşabileceğini iddia eden ve bu alanı son derece genişleten reçineler üretti. Tipik maksimum 200 santigrat derecedir.

Fiberglas kaplar ve yapılar ayrıca uzun süre güneş ışığına maruz kaldıklarında bozulmaya karşı hassastır. Bu bozulma, ışığın ultraviyole (UV) kısmına maruz kalmanın bir sonucu olarak meydana gelen kimyasal değişikliklerden kaynaklanmaktadır. Bozunma, fiberglas tanklarda ve yapılarda, yüzeydeki gözenekleri açarak stirenin kaptan veya yapının duvarlarından dışarı çıkmasına neden olarak, bunların gevrekleşmesine neden olarak parçanın darbe direncini ve potansiyel uzama özelliklerini azaltmasına neden olur. UV ışığından kaynaklanan bozulma, fiberglas yapıyı ürünün yüzeyine UV erişimini ortadan kaldırarak koruyan ve böylece UV enerjisini saptıran dış jelkotlar ve sızdırmazlık maddelerinin eklenmesiyle etkili bir şekilde önlenebilir.

Bir parçanın UV ömrü, UV katkı seviyesi ve türünün yanı sıra parça kalınlığına ve tasarımına, pigment türüne, dağılım düzeyine ve etkinliğine, işleme koşullarına ve kalıplanmış parçanın kullanıldığı coğrafi konuma bağlıdır (bkz. Şekil 3). Testin tutarlı bir şekilde yapıldığından emin olmak için reçine UV performansını karşılaştırırken önemlidir. Şekil 1'de hızlandırılmış yaşlandırma verileri sunulmuştur. Genel olarak, 2.000 saat Florida'da 1 yıla ve Güney Kanada'da 1.400 saat ile 1 yıla karşılık gelir. Genellikle "UV-8" gibi terimler kullanılır. UV-8, malzemenin bir Xenon Ci-65 hava durumu ölçerde 8.000 saate dayanabileceği anlamına gelir. UV-2 veya UV-4, sırasıyla 2.000 veya 4.000 saat anlamına gelir. Bu nedenle, UV-8 Florida'da yaklaşık 4 yıllık sürekli açık hava maruziyetine karşılık gelir. Hangi hava durumu ölçerin, yani Karbon Ark veya Xenon'un kullanıldığını ve hava durumu ölçerin nasıl çalıştırıldığının ayrıntılarını anlamak önemlidir. ASTM D-2565 tanınmış standarttır. Testler, bu verileri doğrulamak için Florida ve Arizona gibi gerçek dış hava şartlarına maruz kalma kullanılarak gerçekleştirilebilir. Not Şekil 1, testin sonunu belirlemek için numunenin orijinal kopma uzamasının% 50'sinden daha azına ulaştığında endüstri standardı kriterlerini kullanır. Çoğu durumda parçanın faydalı ömrü bu noktanın ötesine uzanır. Şekil 1'deki tüm numuneler, Exxon Chemical tarafından sağlandığı şekilde pigmentlenmemiştir. UV performans testi verileri, her bir özel sınıf için veri sayfalarımızda bulunabilir. Işık Stabilite Özellikleri Ultraviyole (UV) Stabilizasyon Plastikleri doğrudan güneş ışığına maruz kaldıklarında saldırıya uğrar ve bozulur. Plastik tanklar güneşin ultraviyole ışığını emdiğinde, UV enerjisi polimer zincirlerini harekete geçirerek kırılmasına neden olur. Etkileri renk bozulması, kırılganlık ve nihai çatlamadır. Yüksek sıcaklıklar ve oksijen, bozulmayı hızlandırma eğilimindedir. Dış mekanda kullanıma uygun olarak listelenen tanklar, UV enerjisini tercihen emen veya dağıtan iç stabilizatörlerin eklenmesi ve / veya renklendirme veya pigmentleme yoluyla UV saldırılarından korunur. Güneşten gölgeleme tankları da bozulmayı önleyecektir. Tanklar serbest olmalı veya büzülmelidir, tank üzerinde aşırı gerilmeden kaçının. Belirli bir uygulama için uygun tankı seçme konusunda yardım için, saygın reçine üreticileri ile Tank Reçine Seçme Kılavuzlarına bakın. [5] KÜRESEL RADYASYONUN AVENGENERAL İZOLİNLERİNE VE POLİMERLER ÜZERİNDEKİ ETKİLERE ek referanslar yerleştirme Yıl = 70 x UV Derecesi (Konumunuzun İzolini) (Şekil 3'ten) Örnek: Uygun Şekilde Kalıplanmış, Floridai.e'de UV-8 Katkı Paketi Kullanılarak Kalıplanmış Doğal Parça. Florida = 140 Kcal / cm @ 2 / yıl. (Şekil 3'ten) Böylece "Beklenen" Yıllar = 70/140 x 8 = 4 Yıl (orijinal kopma uzaması özelliklerinin% 50'si kalana kadar.

Cam elyafı yatırımlarınızı UV'den korumayı düşünün, tıpkı çocuklarınızı güneş kremi ile koruduğunuz gibi; jelkotlar, tanklarınız, gemileriniz ve diğer fiberglas yapılarınız için güneş koruyuculardır.


Tasarım standartları

Fiberglas Tanklar birkaç grubun yönetmeliğine girer.

 Tipik tasarım parametreler ve özellikler, ASME RTP-1 ile uyumluluk veya ASME'den akreditasyon gerektirir.
  • ASTM Yalnızca bir ürün spesifikasyonu olan 3299, tanklar için filaman sarma işlemini yönetir. Bir tasarım standardı değildir.
  • SS245: 1995 Seksiyonel GRP Su Depolama Tankları için Singapur Standardı.

BS4994

BS4994'ün "birim özellikleri" kavramını ortaya koyması, tek başına kalınlığın belirtilmesiyle ilişkili belirsizlikten kaçınmak içindir. Birim genişliğe, birim donatı kütlesi başına özelliktir. Örneğin, UNIT STRENGTH, metrekare başına 1 kg camdan oluşan bir katman için milimetre başına Newton cinsinden (laminat genişliğine göre) yük olarak tanımlanır. yani birim Kg / m2 cam başına N / mm'dir

ASME RTP-1

RTP-1 spesifikasyonlarında, birincil endişeler aşağıdakilerle ilgilidir: stres ve Gerginlik çember stresi gibi, eksenel gerilim ve malzemenin fiziksel özelliklerine stres kırılması gibi Gencin modülü (filaman sarma işlemi nedeniyle anizotropik bir analiz gerektirebilir). Bunlar, iç tasarım gibi tasarımın yükleriyle ilgilidir. basınç ve gerginlik.

BS EN 13121

Bu Avrupa standardı, şu anda Geçerli, Eskimiş, Yenilenmiş olarak işaretlenen BS4994-87'nin yerini almaktadır.

SS245: 1995

Bu, güncel olan kesitsel GRP su deposu için Singapur Standardıdır.

İmalatçı

Mitsubishi Chemical Infratec

Ayrıca bakınız

Referanslar

  1. ^ "Dünyanın en büyük FRP asit depolama tankları". Takviyeli Plastikler. 49: 26–29. 2005-11-18. doi:10.1016 / s0034-3617 (05) 70798-0.
  2. ^ [1] Sayfa 12, Fabrika 2 Ana Fabrika Tesisi
  3. ^ Carollo Mühendisleri, Orange County Sanitasyon Bölgesi Fabrikası 2 Nolu Ana İşlerin Değiştirilmesi (İş No. P2-66) Şartname 11395D.1.3.A.3
  4. ^ Hızın düşürülmesi için alanın korunması gerektiğinden,
  5. ^ Raventank.com

Bir GRP Bölmeli tank örneği. https://www.mechgroup.co.uk/grp-sectional-tanks CTP Silindirik tank örnekleri. https://www.mechgroup.co.uk/grp-cylindrical-tanks

daha fazla okuma