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玄武岩纤维增强树脂基复合材料用于高压管道

放大字体  缩小字体 发布日期:2017-07-05  浏览次数:155
核心提示:目前市场上有玻璃纤维、碳纤维、玄武岩纤维等复合材料高压管道,但是以玻璃钢高压管道的应用最多,玄武岩和碳纤维高压管应该比较
        目前市场上有玻璃纤维碳纤维、玄武岩纤维等复合材料高压管道,但是以玻璃钢高压管道的应用最多,玄武岩和碳纤维高压管应该比较少。
 
        玄武岩纤维复合材料高压管道,其具有耐腐蚀、质轻、高强度、输送液体阻力小、使用寿命长等特点,被广泛应用石化、航空、建筑等领域。其主要特点是:耐受H2S,CO2,盐水等的腐蚀,低积垢,低结蜡,流动性能好,流动系数是钢管的1.5倍,同时具有优良的机械强度,重量轻,安装成本低,设计使用寿命超过30年,在一些工程上,甚至使用50年依然没有问题。其主要的应用范围有:原油、天然气和淡水输送管道;污水注水、井下油管等高压管线;石油化工工艺管线;油田污水和废水处理输送管线;温泉管等。
 
但是总体来说,玄武岩纤维高压管道在中国及国际上属新产品,现在工程上的应用报告有限。
 
其主要工艺:
 
玻璃纤维和玄武岩纤维高压管道的对比及差别:
 
(1)同样规格纤维、同样铺层、同样设备及其工艺验证玄武岩纤维/玻纤管道静水压差别(以DN50PN7为例,EP/CBF耐压约30MPa,EP/GF耐压约25MPa);同样的耐压等级,玄武岩纤维相对玻纤减少10%、20%铺层验证其实际耐静水压水平(以DN50PN7为例,减少2个铺层EP/CBF耐压约25MPa)。
 
(2) 后面的试验经过减少铺层的方式,减少整体原材料消耗量产品成本得到控制,管道耐压水平仍然满足设计要求,成本相对玻纤管道没有明显的增加。
 
玄武岩纤维高压管道的性能优势:
 
(1)优良的耐腐蚀性能
 
玄武岩纤维高压管道结构上分内衬层、结构层及外保护层三部分。其中,内衬层树脂含量高,一般在70%以上,其内表面富树脂层树脂含量高达95%左右。与钢质管道相比,具有优越得多的耐腐蚀性能,如对各种强酸强碱、各种无机盐的溶液、氧化介质、硫化氢、二氧化碳、各种表面活性剂、聚合物溶液、各种有机溶剂等等,只要选择好树脂基体,玄武岩纤维高压管道都可以长期耐受(浓酸、强碱和HF除外)
 
(2)耐疲劳性能好,使用寿命长
 
玄武岩纤维高压管道的设计使用寿命大于20年,而实际上,往往在使用了30多年以后还完好无损,并且在其使用寿命内是免维修的。
 
(3)承压能力高
 
玄武岩纤维高压管道的正常压力等级为3.5MPa-25MPa(最高可达35 MPa,根据壁厚和 计),与其他非金属管道相比,耐压能力更高。
 
(4)重量轻,安装、运输方便
 
玄武岩纤维高压管道比重约为1.6左右,仅是钢管或铸铁管的1/4~1/5,实际应用表明,在承受同样内压的前提下,同口径、同长度的玻璃钢管道,其重量约为钢管的28%左右。
 
(5)比强度高、力学性能合理
 
玄武岩纤维高压管道轴向拉伸强度为200~320MPa,接近于钢管,但比强度更约4倍,在结构设计时,管材自重可大幅度减轻,安装十分容易。
 
(6)其他性能:
 
不易结垢结蜡、流动阻力小、电绝缘性能好、联接方式简捷、强度高、导热系数低、热应力小。
 
 
 
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