玻璃钢烟囱特点及主要技术控制

一、玻璃钢烟囱的特点

随着我国对环境保护工作的深入，对于各类锅炉、窑炉、焚烧炉等设备尾气必须达标排放，因此相关的设备必须增加尾气处理设施，这就对尾气排放最末端设备－烟囱带来一定的影响，尤其是腐蚀性方面，传统材质已经不能满足这方面的要求。而玻璃钢作为新型材料，逐渐在各行业中崭露头角，尤其是在环保行业中，近几年玻璃钢材质的烟囱不断出现，高度及口径也不断在增加，而且使用效果非常理想，其优越的性能是其它材料所无法比拟的。下面简单介绍一下玻璃钢烟囱的特点：

①突出的耐腐蚀性能

众所周知，传统材质的烟囱耐腐蚀性能较差，尤其是经过洗涤的和处理的尾气，对烟囱的腐蚀更严重，因此具有良好的耐腐蚀性对于烟囱的使用非常重要。玻璃钢材料是高分子复合材料，对于大多数酸、碱、盐都能耐，并且可以在酸碱交替的情况下长期使用，同时能够耐高温，正常情况下，可以长时间在120℃以下工作，最高可到220℃。

②可设计性强

玻璃钢的主要原材料种类非常多，成型工艺也多种多样，因此玻璃钢材料本身的可设计性很强，可以根据不同的使用条件有针对性地进行设计，包括原材料选择、制作工艺确和安装方式的确定，这样就能够可以达到合理、有效地进行产品制作和安装。

③安装便捷

玻璃钢材料密度小，质量轻，因此安装非常方便，基本不需要在施工现场搭设支架，而且施工周期非常短，比传统方式制作烟囱要缩短近一半的工期，并且玻璃钢烟囱不存在做内防腐处理的问题，因此避免了二次施工，施工难度更是大大降低。

④优异的产品性能

玻璃钢产品具有很高的比强度，完全能够达到烟囱所需的各种力学性能要求，而且外部按设计搭设钢塔保护架，更能满足各种气象条件下的正常使用。同时玻璃钢产品的内表面光洁度非常高，大大降低了烟气运行的阻力，因此玻璃钢烟囱要比传统的烟囱口径要小。

⑤低成本、高效益

玻璃钢烟囱在施工中不用进行防腐处理，而且整体设计也比传统材料的烟囱好，施工周期短，同时突出的耐腐蚀性能又增加了烟囱的使用寿命，质量轻使烟囱的基础也比其它材质的烟囱要小很多，这些因素就决定了玻璃钢烟囱的造价要比传统烟囱的低。

二、设计条件

要完成玻璃钢烟囱的设计须提供如下几方面的参数：

①烟囱气量

②烟气温度及烟气成份

③当地的气象条件，尤其是年最高风速

④当地的地质条件，主要是土壤类型和水文条件

三、引用标准

GB T21238-2007 玻璃纤维增强塑料夹砂管

ASTM D2310 机械制造增强热固性树脂管道标准等级

JC/T587－1995 纤维缠绕增强塑料储罐

HG/T 20696-1999 玻璃钢化工设备设计规定

ASTM D3299 玻璃纤维缠绕增强热固性树脂耐化学性设备标准规范

DLT5154-2002 架空送电线路杆塔结构设计技术规定

GB50017-2003 钢结构设计规范

GB50135-2006 高耸结构设计规范

GB50205－2001 钢结构工程施工质量及验收规范

CECS80－96 塔桅钢结构施工及验收规程

ASTM D 2563 玻璃增强塑料板可视缺陷分类标准

CD130A19-1985 手糊法玻璃钢设备设计技术条件

JC/T 277 无碱玻璃纤维无捻粗纱

JC/T 281 无碱玻璃纤维无捻粗纱布

GB700-88 碳素结构钢

GB/T1591-94 低合金高强度结构钢

四、制造工艺简述

4.1 制造工艺简述

玻璃钢烟囱采用微机控制定长连续纤维缠绕工艺制造，管材制造在由专门工序组成的流水线上完成。工艺过程包括内表层、内层(上述两层统称为内衬层)、缠绕结构层及外防护层

制作等工艺过程。

玻璃钢烟囱缠绕的具体工艺流程如下：

4.2工艺过程及工序控制

为了对生产过程实施有效控制，在缠绕玻璃钢设备的生产过程中明确了工序控制点，规定了控制内容。

4.2.1 设备的层次结构特点

合理的铺层结构是玻璃钢强度性能、耐腐蚀性能的良好保证。同时采用整体成型的方法，这样设备将具有更完美的耐腐蚀能力和强度承载能力。对于此工程的设备我们采用内衬层（内表层、防渗层）+结构层+外保护层的铺层结构形式，

内表层：由加入碳化硅粉的内衬树脂(加入质量比树脂：碳化硅=3：1)和有机纤维聚酯毡组成，树脂含量92%以上，气密性好，非常光滑。该层主要提供制品防腐、防渗漏等功能。其厚度约为0.5mm。

次内层：由加入碳化硅粉的内衬树脂(加入质量比树脂：碳化硅=3：1)和无碱玻璃纤维短切毡或针织毡组成。树脂含量大于70%。该层的主要作用是保护内表层，提高内衬的抗内压失效能力，阻止裂纹扩散。次内层和内表层统称为内衬层,总厚度≥3.5mm。

结构层：由无碱无捻缠绕粗纱浸润结构层树脂后采用螺旋和环向相结合的方法缠绕成型。该层树脂含量通常在30～40%左右。作用是承受压应力、拉应力和各种外载荷，壁厚根

据设备受力情况通过合理、科学的优化计算确定。纤维缠绕成型的制品具有强度和刚度高、

力学性能好等特点，并且可以根据设备不同的使用环境和压力调整缠绕角度，可设计性好，产品质量高而稳定。

外保护层：由于该层该裸露在大气中，易受光氧及气候老化，设备外层其树脂和结构树脂一致，在树脂中添加阻燃剂和UV-9型紫外线吸收剂以防止光氧老化。氧指数不低于31%，

厚度不低于0.5mm。

4.2.2工艺步骤简述

a、模具清理及准备工作

将新换上的模具用纱布蘸上丙酮擦去模具表面油污，清除残物，然后均匀打一层脱模蜡后，抛光处理，用滑石粉均匀擦拭模具表面，在脱模环处刷一层聚乙烯醇脱模剂，不得漏涂，晾干，成模。

b、缠绕聚酯薄膜

用胶带纸将聚酯薄膜固定在一端，让芯模均速旋转，等张力缠绕聚酯薄膜，薄膜缠近模具末端时，降低芯模转速，使芯模和模具末端口平齐，用剪刀剪断薄膜，再用胶带纸将接缝胶一圈，但胶带纸不得起皱。最终保证薄膜不得起皱，薄膜重叠宽度为20±5mm。

c、喷树脂，上表面毡

均匀喷一层内衬树脂，不得有漏喷处，然后缠绕聚酯毡，要求聚酯毡浸透树脂，不起皱，聚酯毡的搭接为聚酯毡宽度的一半，用钢卷尺测量以保证尺寸，然后缠绕玻纤网眼布并用气压辊滚压，赶尽气泡，控制单位面积的树脂用量，树脂含量为95±3%。

d、喷树脂，上短切毡(或直接喷射)

首先均匀喷一层内衬树脂，不得有漏喷处，然后缠绕短切毡，再喷一遍树脂，缠绕玻纤网眼布并用气压辊滚压，赶尽气泡，控制单位面积的树脂用量，使该层树脂含量在73±3％内。短切毡网眼布搭接20±5mm，用钢卷尺测量。

如果内衬制作采用喷射成型的工艺，在上完聚酯毡后，按照工艺单的要求调节好喷枪的喷纱密度和喷树脂量，并保证小车的运行位移与芯模转速达到合适的比例，以芯模转一周，小车运动一个喷枪的喷射幅宽的95%为宜，完成一次整体喷射后缠绕玻纤网眼布并用气压辊滚压，赶尽气泡，控制单位面积的树脂用量，使该层树脂含量在73±3％内。

e、内衬层红外予固化至凝胶，检查内衬层厚度及质量，内衬层厚度约4mm以上。