[公告] 每日更新20241114《玻璃钢衬里防腐》（实战全集之第陆卷第14章）

8.2.1.7.2 纤维增强塑料设备耐腐蚀内衬层分项设计系数K₂的确定方法

纤维增强塑料设备耐腐蚀内衬层的分项设计系数K₂应按下列方法确定：①制造商提供的树脂耐腐蚀数据；②应用经验；③实验室试验或现场挂片验证。当采用不同方法得到分项设计系数K₂值时，设计中应选用最低值。

8.2.1.7.2.1 耐腐蚀数据的确定方法

（2）分项设计系数K₂应按表8.2.1.7.2.1的规定选用，并应符合下列规定：

①推荐使用的树脂热变形温度（HDT）应高于设计温度（T_d）20°C；②树脂的后固化应在树脂热变形温度或树脂制造商推荐的温度下至少保持4h；③采用最高使用温度T_max的条件，应符合前文设计安全系数的规定。

8.2.1.7.2.2 应用经验的确定方法

在应用经验下的分项设计系数K₂确定，应符合：①在相同或相似的应用工况下，具有3年以上使用记录，可采用原设计的分项设计系数K₂；②在相同或相似的应用工况下，具有3年以上使用记录，且设备内衬表面已通过按“8.2.1.7.2.3 实验室试验或现场挂片验证的确定方法”中方法的检测评估，分项设计系数K₂的取值应符合下列规定：可降低原设计的K₂取值，但降低幅度不得大于0.1；K₂的取值不得小于1.1；③在相同或相似的应用工况下，有大于6个月但少于3年的使用记录，且设备内衬表面已通过按“8.2.1.7.2.3实验室试验或现场挂片验证的确定方法”中方法的检测评估，可采用原设计的K₂值。

当分项设计系数K₂确定后，应采用与原设计相同树脂、纤维组成的内衬层结构、固化体系、固化及后固化条件。当分项设计因子K₂无法获得时，可按原设计准则计算。

8.2.1.7.2.3 实验室试验或现场挂片验证的确定方法

试验和验证的样板应采用耐腐蚀内衬层结构，耐腐蚀内衬层的组成、树脂含量应符合GB 51160-2016的第5.1.7条的规定，其样板制作和试验方法应符合现行国家标准《纤维增强塑料 试验板制备方法 第2部分：接触和喷射模塑》GB/T 27797.2和《玻璃纤维增强热固性塑料耐化学介质性能试验方法》GB/T 3857的有关规定。

试验和验证的实验室试验应符合下列规定：①试验温度应为设计温度，温度波动不得大于2°C；②试验期龄可协商确定，且浸泡时间不应少于16周；③试验的液体介质应定期更换；④试验样板应采用下列两种浸泡方法：一个试验样板的单面应浸泡在液体介质中，另一个试验样板的单面应暴露在液体介质的气相中；试验样板应全部浸泡在液体介质中。

现场挂片验证应符合：①在运行工况条件下，现场挂片可单面或双面浸泡在设备或管道中；也可采用短管件以毗邻管道的形式浸泡或暴露在运行环境中，但管件尺寸应满足制样和检测的要求；②试验期龄不得少于3个月。

试验和验证样板的耐腐蚀性能评估项目和指标应按表8.2.1.7.2.3-1的规定选用，并应符合下列规定：

（1）外观指标的性能评级应符合下列规定：

①颜色应从没有变化的半透明初始颜色（0级）开始，到在介质中浸泡后颜色逐步变化，直到完全变色和变暗（5级）进行性能评级；

②光泽保持应从浸没后保持原始的光泽无损失（0级）开始，到亚光表面（5级）进行性能评级；

③不透明度应从浸没后无变化（0级）开始，到完全不透明且纤维发白（5级）进行性能评级；

④发粘应从浸没后察觉不到发粘（0级）开始，到表面发粘且接触时带有可去除的可粘物（5级）进行性能评级。当达到5级，应单独按此评级否定该材料的使用；

    ⑤纤维裸露应从不裸露（0级）开始性能评级，纤维裸露的等级以纤维溶胀露出、到和纤维重叠部位有小气泡时，应划分为1到5级；

⑥面层树脂缺失应从没有缺失（0级）开始，到面层树脂缺失（5级）进行性能评级。当树脂和纤维都有缺失，应单独按此评估否定该材料的使用；

⑦气泡形成，应对表面的气泡大小和分布进行评估，应按与原始相同（0级）开始，到一些直径为1mm～2mm的气泡（1级）逐步到直径大于5mm的中量气泡（5级）进行性能评级。当发生大量直径大于5mm气泡或偶有直径大于20mm的气泡时，应单独按此评估否定该材料的使用；

⑧龟裂应从无龟裂（0级）开始，到不超过50%的表面已龟裂（5级）进行性能评级。当超过50%的材料表面有龟裂，应单独按此评估否定该材料的使用；

⑨裂缝生成应从无裂缝（0级）开始，到多裂缝（5级）进行性能评级。当多裂缝导致深的裂缝和材料“完全开裂”时，应单独按此评估否定该材料的使用；

⑩分层应从无分层(0级)开始，到分层至长度为25mm（5级）进行性能评级。

（2）尺寸稳定性指标的性能评级应符合下列规定：

①溶胀应从厚度没有变化（0级）开始，到20%的厚度增加（5级）进行性能评级；

②重量变化应从无重量的变化（0级）开始，到5%重量变化（5级）进行性能评级；

③巴氏硬度变化应从没有变化（0级）开始，到巴氏硬度降低50%（5级）进行性能评级。

（3）机械性能的评估应采用弯曲强度和弯曲模量的半对数图，并应符合下列规定：

①弯曲强度和弯曲模量的保留率应与时间的对数相对应（半对数外延方法），并应采用渐进逼近小于50%保留率或采用线性外推法到50%保留率点的方法确定；

②试验应从保留率没有变化（0级）开始，到10年后保留率到50%（10级）进行性能评级；

③当弯曲强度或弯曲模量在50%保留率点的相对应时间少于10年时，应单独按此评估否定该材料的使用。

（4）耐腐蚀性能评估应符合下列规定：

①应采用相同的浸泡试验方法和耐腐蚀性能评估量表；

②不得缺少机械性能的评估指标；        

③在评估指标范围内，把各项指标的性能评级分数乘以所对应指标的加权因子后再相加，应得到最后的耐腐蚀性能评定总分；

④在选定的评估指标范围内，应把各项指标性能评级的最大（最坏）分数乘以所对应指标的加权因子后再相加，应得到最大总分；

⑤当最后的评定总分小于最大总分的50%时，材料应被采用。

（5）分项设计系数K₂应按表8.2.1.7.2.3-2的规定取值。

8.2.1.7.2.4 实验室试验验证分项设计系数K₂值举例

1  试验部分

    1.1  FRP样品制作：

    手糊FRP样板1：OYCHEM^®8007酚醛环氧型乙烯基酯树脂和常州天马的450#中碱(C型)玻璃纤维短切毡，手糊成型，4mm厚。

    手糊FRP样板2：OYCHEM^®8001双酚A型乙烯基酯树脂和泰山玻纤的450#无碱(E型)玻璃纤维短切毡，手糊成型，4mm厚。

以上

欧阳13918593706，13386252202

2024年2月20日 AM8：00

1.2  浸泡介质和环境

    60℃、40%硫酸溶液，静态(双面)浸泡试验；在每个取样时间点，取出待检样后，即重新换配硫酸溶液，继续浸泡。

1.3  浸泡和取样周期

起始、2周、4周、8周、16周

1.4  测试实验室的环境温度

测试环境为室温23℃

2 试验结果和评估

按照“8.2.1 乙烯基酯树脂玻璃钢静态耐药品性试验方法”的评估方法进行评估。

2.1  手糊FRP样板-1的评估

手糊FRP样板-1（OYCHEM^®8007+常州天马450#中碱玻璃纤维短切毡）的弯曲强度强度和弯曲模量的原始测试数据如表8.2.1.7.2.4-1. 手糊FRP样板-1的弯曲强度强度和弯曲模量与时间的对数关系见表8.2.1.7.2.4-2。手糊FRP样板-1弯曲强度均值保留率与时间的对数拟合一次线性关系如图8.2.1.7.2.4-1。手糊FRP样板-1弯曲模量均值保留率与时间的对数拟合一次线性关系如图8.2.1.7.2.4-2。其中表8.2.1.7.2.4-2中的黑体加粗部分数据是根据半对数拟合函数（图8.2.1.7.2.4-1和图8.2.1.7.2.4-2）之后倒推计算或外延计算出来的结果。

表8.2.1.7.2.4-1 手糊FRP样板-1耐蚀弯曲强度、弯曲模量原始测试数据

	0周数据		2周数据		4周数据		8周数据		16周数据
	强度	模量	强度	模量	强度	模量	强度	模量	强度	模量
样条1	172.27	9.39	156.16	8.74	145.77	6.72	130.40	6.57	174.28	8.49
样条2	203.00	9.13	154.44	8.07	129.56	7.18	129.17	6.85	156.15	8.04
样条3	190.16	8.26	152.99	7.84	154.49	7.56	117.24	6.44	189.33	8.49
样条4	198.73	8.35	169.81	8.44	146.03	7.49	117.48	6.34	168.67	8.32
样条5	169.10	7.95	159.80	7.85	152.23	7.16	164.52	7.24	184.93	8.54
均值	186.65	8.62	158.64	8.19	145.62	7.22	131.76	6.69	174.67	8.38
标准差	15.33	0.61	6.74	0.39	9.75	0.33	19.34	0.36	13.22	0.21
标准值	161.43	7.61	147.55	7.54	129.57	6.67	99.94	6.09	152.92	8.04

表8.2.1.7.2.4-2 手糊FRP样板-1耐蚀弯曲强度、弯曲模量与时间半对数的原始数据

年	周	周对数	强度均值MPa	强度均值保留率%	强度模量均值MPa	强度模量均值保留率%
0.0	0.0	0.00000	186.65	100.00	8620	100.00
0.0	2.0	0.30103	158.64	84.99	8190	95.01
0.1	4.0	0.60206	145.62	78.02	7220	83.76
0.2	8.0	0.90309	131.76	70.59	6690	77.61
0.3	16.0	1.20412	174.67	93.58	8380	97.22
0.5	26.1	1.41616		78.07		84.51
2	104.3	2.01822		72.62		79.92
5	260.7	2.41616		69.02		76.88
10	521.4	2.71719		66.30		74.59
20	1042.9	3.01822		63.57		72.29
37	1922.0	3.2838		61.17		70.27
16737	872730	5.9409				50.00
632	32969	4.5181		50.00

图片:图片1.jpg

  

图8.2.1.7.2.4-1 手糊FRP样板-1弯曲强度保留率半对数拟合直线

图片:图片2.jpg

手糊FRP样板-1（OYCHEM^®8007+常州天马450#中碱玻璃纤维短切毡）的弯曲性能保留率半对数外延结果与评分见表8.2.1.7.2.4-3。

手糊FRP样板-1的巴氏硬度和重量变化结果与评分见表8.2.1.7.2.4-4。

手糊FRP样板-1的综合耐腐蚀试验结果与评分见表8.2.1.7.2.4-5。

手糊FRP样板-1的最终浸泡试验分项设计系数K₂取值见表8.2.1.7.2.4-6。