樂(lè)普關(guān)于環(huán)氧玻璃鋼壓力容器的疲勞性能分析
來(lái)源:哈爾濱樂(lè)普實(shí)業(yè)發(fā)展中心 閱讀:3506 更新時(shí)間:2009-03-12 14:23摘 要:本文依據(jù)美國(guó)ASME標(biāo)準(zhǔn)的條件,對(duì)國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平的玻璃鋼壓力容器的疲勞壽命進(jìn)行了試驗(yàn)測(cè)試。從而對(duì)其疲勞性能進(jìn)行了分析,補(bǔ)充了國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平的玻璃鋼壓力容器性能評(píng)價(jià)內(nèi)容。
關(guān)鍵詞:玻璃鋼壓力容器;疲勞;疲勞壽命
壓力容器是反滲透水處理裝置中的重要部件之一,壓力容器根據(jù)所用的材料劃分為玻璃鋼類(lèi)、不銹鋼類(lèi)以及工程類(lèi)等。玻璃鋼材料具有優(yōu)異的耐腐蝕性能及衛(wèi)生性能,同時(shí)制品可設(shè)計(jì)性強(qiáng)、尺寸精度穩(wěn)定、表面質(zhì)量高,目前國(guó)際上反滲透水處理用壓力容器以玻璃鋼類(lèi)為主,各種大型及重點(diǎn)工程幾乎全部采用玻璃鋼壓力容器。
玻璃鋼具有力學(xué)性能的可設(shè)計(jì)性。在纖維增強(qiáng)的復(fù)合材料中,纖維是主要的承載元件,基體把纖維按—定位置排列固定。將載荷傳遞到每根纖維,可根據(jù)結(jié)構(gòu)受力條件和使用要求,選擇性能不同的纖維和基體。以及它們的體積百分比,設(shè)計(jì)纖維鋪設(shè)方向、疊層,以及結(jié)構(gòu)約形狀和幾何尺寸,以使結(jié)構(gòu)在性能、重量和成本等方面的指標(biāo)達(dá)到最優(yōu)化。
環(huán)氧玻璃鋼材料在纖維方向的拉伸疲勞性能比金屬好。環(huán)氧玻璃鋼材料的疲勞強(qiáng)度為抗拉強(qiáng)度的60~90%,而金屬的疲勞強(qiáng)度只為30~50%。金屬材料疲勞裂紋出現(xiàn)后,很快引起災(zāi)難性的破壞,而沒(méi)有明顯的預(yù)兆。環(huán)氧玻璃鋼材材料在疲勞過(guò)程中,裂紋先在纖維或基體薄弱處出現(xiàn),擴(kuò)展到結(jié)合面,損傷逐漸累積,直至嚴(yán)重分層才導(dǎo)致破壞,環(huán)氧玻璃鋼具有較好的損傷容限和疲勞壽命。
反滲透水處理裝置用玻璃鋼壓力容器承受循環(huán)工作壓力作用,在長(zhǎng)期作用下會(huì)逐漸產(chǎn)生疲勞,直至整體破壞。玻璃鋼產(chǎn)品疲勞性能用疲勞壽命來(lái)衡量,其是玻璃鋼制品的主要性能指標(biāo)。反滲透水處理裝置用玻璃鋼壓力容器在給定循環(huán)應(yīng)力和試驗(yàn)條件下由開(kāi)始加載到臨界設(shè)計(jì)壓力所經(jīng)受的應(yīng)力循環(huán)數(shù)稱(chēng)為疲勞壽命,玻璃鋼壓力容器的疲勞壽命應(yīng)與反滲透水處理裝置設(shè)計(jì)壽命相當(dāng)。
目前,國(guó)內(nèi)應(yīng)用的反滲透水處理裝置用玻璃鋼壓力容器雖以進(jìn)口為主,但是國(guó)產(chǎn)品也呈現(xiàn)出了良好的發(fā)展勢(shì)頭,該產(chǎn)品的國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平已接近國(guó)際先進(jìn)水平。為了規(guī)范反滲透水處理裝置用玻璃鋼壓力容器的生產(chǎn),我國(guó)規(guī)定了行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),即JC692-1998《反滲透水處理裝置用玻璃纖維增強(qiáng)塑料壓力殼體》。標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)產(chǎn)品的外觀、尺寸要求、材質(zhì)性能、水壓爆破壓力等內(nèi)容進(jìn)行了規(guī)定,這些技術(shù)指標(biāo)等效采用了美國(guó)ASME標(biāo)準(zhǔn)。但當(dāng)時(shí)考慮到國(guó)內(nèi)整體技術(shù)水平,對(duì)產(chǎn)品的疲勞性能沒(méi)有做出相應(yīng)規(guī)定。
在美國(guó)ASME標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)反滲透水處理裝置用玻璃鋼壓力容器的疲勞壽命規(guī)定為105次,而一些進(jìn)口產(chǎn)品稱(chēng)可達(dá)到疲勞壽命為2.5×105次。為了對(duì)國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平的玻璃鋼壓力容器的疲勞性能進(jìn)行評(píng)價(jià),本文以ROPV系列反滲透水處理裝置用環(huán)氧玻璃鋼壓力容器為研究對(duì)象,對(duì)其疲勞性能進(jìn)行了測(cè)試分析。
環(huán)氧玻璃鋼壓力容器的疲勞性能分析.doc
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