Jesteśmy zaangażowani w duże i średnie przedsiębiorstwa. Krok naprzód!
Hebei Zhaofeng Ochrona Środowiska Technology Co., Ltd.

Technologia nawijania włókna szklanego-1

Proces nawijania włókien jest jednym z procesów wytwarzania kompozytów z osnową żywiczną. Istnieją trzy główne formy nawijania, nawijania obręczy, nawijania płaskiego i nawijania spiralnego. Te trzy metody mają swoje własne cechy, a metoda nawijania na mokro jest najszerzej stosowana ze względu na stosunkowo proste wymagania sprzętowe i niski koszt produkcji.

Proces nawijania wymiarowego jest jednym z głównych procesów produkcyjnych materiałów kompozytowych na bazie żywic. Jest to rodzaj ciągłej taśmy włóknistej lub tkaninowej impregnowanej klejem żywicznym pod warunkiem kontrolowanego naprężenia i określonego kształtu linii, a następnie w sposób ciągły, równomierny i regularny nawijany na rdzeń formy lub wyściółce, a następnie w określonej temperaturze. środowisko, aby stać się metodą formowania materiałów kompozytowych dla produktów o określonym kształcie. Schemat ideowy procesu formowania nawijania włókien 1-1.

Istnieją trzy główne formy nawijania (rysunek 1-2): nawijanie obręczowe, nawijanie płaskie i nawijanie spiralne. Obręczowy materiał wzmacniający jest w sposób ciągły nawijany na formę rdzeniową pod kątem bliskim 90 stopni (zwykle 85-89 stopni) z osią trzpienia. Kierunek wewnętrzny jest w sposób ciągły nawijany na formę rdzeniową, a spiralnie nawinięty materiał wzmacniający jest również styczny do dwóch końców formy rdzeniowej, ale jest w sposób ciągły nawijany na formę rdzeniową w stanie spiralnym na formie rdzeniowej.
Rozwój technologii nawijania włókien jest ściśle związany z rozwojem materiałów zbrojeniowych, systemów żywic i wynalazków technologicznych. Chociaż w czasach dynastii Han istniał proces impregnowania długich drewnianych tyczek podłużnym jedwabiem bambusowym i jedwabiem obręczowym oraz impregnowania ich lakierem w celu uzyskania długich tyczek do broni, takich jak Ge, Halberd itp., dopiero w latach 50. XX wieku nawijanie włókna proces naprawdę stał się technologią produkcji materiałów kompozytowych. . W 1945 roku technologia nawijania włókien została z powodzeniem wykorzystana do produkcji zawieszenia koła bez sprężyn. W 1947 wynaleziono pierwszą nawijarkę do włókien. Wraz z rozwojem wysokowydajnych włókien, takich jak włókno węglowe i aramidowe oraz pojawieniem się nawijarek sterowanych mikrokomputerem, proces nawijania włókien, jako technologia wytwarzania materiałów kompozytowych o wysokim stopniu zmechanizowania, został szybko rozwinięty. Zastosowano wszystkie możliwe obszary.

W zależności od różnych stanów chemicznych i fizycznych matrycy żywicznej podczas nawijania, proces nawijania można podzielić na trzy typy: suchy, mokry i półsuchy:

1. Metoda sucha
Nawijanie na sucho wykorzystuje wstępnie impregnowaną taśmę z przędzy, która została wcześniej zamoczona i znajduje się w etapie B. Taśma prepregowa jest produkowana i dostarczana w specjalnej fabryce lub warsztacie. Podczas nawijania na sucho taśma prepregowa musi być podgrzana i zmiękczona na maszynie do nawijania przed nawinięciem na formę rdzeniową. Ponieważ zawartość kleju, rozmiar taśmy i jakość taśmy prepregowej można wykryć i przesiać przed nawinięciem, można dokładniej kontrolować jakość produktu. Wydajność produkcji nawijania na sucho jest wyższa, prędkość nawijania może osiągnąć 100-200 m / min, a środowisko pracy jest czystsze. Jednakże sprzęt do nawijania na sucho jest bardziej skomplikowany i kosztowny, a wytrzymałość międzywarstwy na ścinanie produktu zwijanego jest również niska.

2. Mokry
Nawijanie na mokro polega na wiązaniu włókien, zanurzaniu w kleju i bezpośrednim nawijaniu ich na formę rdzeniową pod kontrolą naprężenia, a następnie zestalaniu i kształtowaniu. Sprzęt do nawijania na mokro jest stosunkowo prosty, ale ponieważ taśma jest nawijana natychmiast po zanurzeniu, trudno jest kontrolować i sprawdzać zawartość kleju w produkcie podczas procesu nawijania. Jednocześnie, gdy rozpuszczalnik w kleju zestala się, łatwo jest tworzyć w produkcie defekty, takie jak bąbelki i pory. , Naciąg nie jest łatwy do kontrolowania podczas nawijania. Jednocześnie pracownicy pracują w środowisku, w którym rozpuszczalniki odparowują i ulatują krótkie włókna, a warunki pracy są złe.

3. Półwytrawne
W porównaniu z procesem mokrym, proces półsuchy dodaje zestaw urządzeń suszących na drodze od zanurzenia włókna przez nawijanie do formy rdzeniowej, który zasadniczo usuwa rozpuszczalnik z kleju do taśm przędzy. W porównaniu z metodą suchą, metoda półsucha nie opiera się na kompletnym zestawie złożonego sprzętu do obróbki prepregów. Chociaż zawartość kleju w produkcie jest tak samo trudna do dokładnego kontrolowania jak metoda mokra w procesie i istnieje dodatkowy zestaw pośrednich urządzeń suszących niż metoda mokra, pracochłonność pracowników jest większa, ale wady, takie jak pęcherzyki i pory w produkcie są znacznie zmniejszone.
Te trzy metody mają swoje własne cechy, a metoda nawijania na mokro jest najszerzej stosowana ze względu na stosunkowo proste wymagania sprzętowe i niski koszt produkcji. W tabeli 1-1 porównano zalety i wady trzech metod procesu nawijania.

Główne zastosowanie procesu formowania uzwojenia

1. Zbiornik magazynowy FRP
Przechowywanie i transport chemicznie żrących cieczy, takich jak zasady, sole, kwasy itp. Zbiorniki stalowe łatwo gniją i przeciekają, a żywotność jest bardzo krótka. Koszt przejścia na stal nierdzewną jest wyższy, a efekt nie jest tak dobry jak w przypadku materiałów kompozytowych. Podziemny zbiornik z tworzywa sztucznego wzmocnionego włóknem szklanym z włóknem naftowym może zapobiegać wyciekom ropy naftowej i chronić źródło wody. Dwuścienne kompozytowe zbiorniki magazynowe FRP i rury FRP wykonane w procesie nawijania włókien są szeroko stosowane na stacjach benzynowych

2. Rury FRP
Produkty z rur nawojowych są szeroko stosowane w rurociągach rafinerii ropy naftowej, petrochemicznych rurociągach antykorozyjnych, wodociągach i rurociągach gazu ziemnego ze względu na ich wysoką wytrzymałość, dobrą integralność, doskonałą kompleksową wydajność, łatwą do osiągnięcia wydajną produkcję przemysłową i niskie ogólne koszty operacyjne. Rurociągi transportujące cząstki stałe (takie jak popiół lotny i minerały) i tak dalej.

3. Produkty ciśnieniowe FRP
Proces nawijania włókien może być wykorzystany do produkcji zbiorników ciśnieniowych FRP (w tym zbiorników kulistych) i produktów rur ciśnieniowych FRP, które są pod ciśnieniem (ciśnienie wewnętrzne, ciśnienie zewnętrzne lub oba).
Zbiorniki ciśnieniowe FRP są głównie stosowane w przemyśle wojskowym, takim jak skorupy silników rakietowych na paliwo stałe, skorupy silników rakietowych na ciecz, zbiorniki ciśnieniowe FRP, zewnętrzne skorupy ciśnieniowe głębokowodne itp. Rury ciśnieniowe owinięte FRP mogą być wypełnione cieczą i gazem i nie będą wyciek lub uszkodzenie pod pewnym ciśnieniem, takie jak rury odwróconej osmozy do odsalania wody morskiej i rury startowe rakiet. Doskonałe właściwości zaawansowanych materiałów kompozytowych umożliwiły pomyślne zastosowanie powłok silników rakietowych i zbiorników paliwa o różnych specyfikacjach przygotowanych w procesie nawijania włókien, który stał się głównym kierunkiem rozwoju silników obecnie iw przyszłości. Obejmują one obudowy silników o regulowanej pozycji o średnicy zaledwie kilku centymetrów oraz obudowy silników do dużych rakiet transportowych o średnicy nawet 3 metrów.

Metoda naprawy rury nawojowej FRP

1. Główne przyczyny lepkiej powierzchni produktów kompozytowych są następujące:
a) Wysoka wilgotność powietrza. Ponieważ para wodna ma działanie opóźniające i hamujące polimeryzację nienasyconej żywicy poliestrowej i żywicy epoksydowej, może nawet powodować trwałą kleistość powierzchni, a także wady takie jak niepełne utwardzenie produktu przez długi czas. Dlatego konieczne jest zapewnienie, aby produkcja wyrobów kompozytowych odbywała się przy wilgotności względnej poniżej 80%.
b) Za mało parafiny w nienasyconej żywicy poliestrowej lub parafina nie spełnia wymagań, co skutkuje zahamowaniem dostępu tlenu do powietrza. Oprócz dodania odpowiedniej ilości parafiny można również zastosować inne metody (takie jak dodanie celofanu lub folii poliestrowej) w celu odizolowania powierzchni produktu od powietrza.
c) Dozowanie utwardzacza i przyspieszacza nie spełnia wymagań, dlatego dozowanie powinno być ściśle kontrolowane zgodnie z recepturą określoną w dokumencie technicznym podczas przygotowywania kleju.
d) W przypadku nienasyconych żywic poliestrowych zbyt dużo styrenu ulatnia się, co skutkuje niewystarczającą ilością monomeru styrenu w żywicy. Z jednej strony żywicy nie należy podgrzewać przed żelowaniem. Z drugiej strony temperatura otoczenia nie powinna być zbyt wysoka (zwykle 30 stopni Celsjusza jest odpowiednie), a ilość wentylacji nie powinna być zbyt duża.

2. W produkcie jest zbyt wiele bąbelków, a przyczyny są następujące:
a) Pęcherzyki powietrza nie są w pełni napędzane, a każdą warstwę rozprowadzania i nawijania należy wielokrotnie wałować wałkiem. Wałek powinien być wykonany z okrągłym zygzakiem lub z podłużnym rowkiem.
b) Lepkość żywicy jest zbyt duża, a pęcherzyki powietrza wprowadzone do żywicy nie mogą zostać usunięte podczas mieszania lub szczotkowania. Trzeba dodać odpowiednią ilość rozcieńczalnika. Rozcieńczalnikiem nienasyconej żywicy poliestrowej jest styren; rozcieńczalnikiem żywicy epoksydowej może być etanol, aceton, toluen, ksylen i inne niereaktywne lub reaktywne rozcieńczalniki na bazie eteru glicerolu. Rozcieńczalnikiem żywicy furanowej i żywicy fenolowej jest etanol.
c) Nieprawidłowy dobór materiałów zbrojeniowych, należy ponownie rozważyć rodzaje użytych materiałów zbrojeniowych.
d) Proces operacji jest nieprawidłowy. W zależności od różnych rodzajów żywic i materiałów wzmacniających należy dobrać odpowiednie metody procesu, takie jak zanurzanie, szczotkowanie i kąt toczenia.

3. Przyczyny rozwarstwienia produktów są następujące:
a) Tkanina włóknista nie została poddana wstępnej obróbce lub obróbka jest niewystarczająca.
b) Naprężenie tkaniny jest niewystarczające podczas nawijania lub jest za dużo bąbelków.
c) Ilość żywicy jest niewystarczająca lub lepkość jest zbyt wysoka, a włókno nie jest nasycone.
d) Formuła jest nieuzasadniona, co skutkuje słabą wydajnością wiązania lub zbyt dużą lub zbyt małą szybkością utwardzania.
e) Podczas dotwardzania warunki procesu są nieodpowiednie (zwykle przedwczesne utwardzanie termiczne lub zbyt wysoka temperatura).

Niezależnie od rozwarstwienia z jakiegokolwiek powodu rozwarstwienie należy dokładnie usunąć, a warstwę żywicy poza obszarem ubytku przeszlifować za pomocą szlifierki kątowej lub polerki o szerokości nie mniejszej niż 5 cm, a następnie ponownie ułożyć zgodnie z zaleceniami wymagania procesu. Piętro.
Niezależnie od powyższych wad należy podjąć odpowiednie działania w celu ich całkowitego wyeliminowania w celu spełnienia wymagań jakościowych.
Przyczyny i rozwiązania dla rozwarstwienia powodowanego przez rury FRP
Przyczyny delaminacji rur piaskowych FRP:
Powody: ①Taśma jest za stara; ②Ilość taśmy jest zbyt mała lub nierówna; ③Temperatura gorącego wałka jest zbyt niska, żywica nie jest dobrze stopiona, a taśma nie może dobrze przykleić się do rdzenia; ④Naprężenie taśmy jest małe; ⑤Ilość oleistego środka antyadhezyjnego Zbyt dużo plami tkaninę rdzenia.
Rozwiązanie: ①Zawartość kleju w tkaninie samoprzylepnej i zawartość kleju w żywicy rozpuszczalnej muszą spełniać wymagania jakościowe; ②Temperatura gorącego wałka jest ustawiona na wyższy punkt, dzięki czemu po przejściu ściereczki samoprzylepnej przez gorący wałek ściereczka samoprzylepna jest miękka i lepka, a rdzeń rury może być mocno przyklejony. ③Dostosuj napięcie taśmy; ④Nie używaj oleistego środka antyadhezyjnego ani nie zmniejszaj jego dawki.

Pienienie na wewnętrznej ściance szklanej rurki
Powodem jest to, że płótno lidera nie jest blisko kości.
Rozwiązanie: Zwróć uwagę na operację, pamiętaj, aby przykleić płótno przyponowe ciasno i płasko na rdzeniu.
Głównym powodem spieniania po utwardzeniu FRP lub spieniania po utwardzeniu rury jest zbyt duża zawartość substancji lotnych w taśmie, niska temperatura walcowania i duża prędkość walcowania. . Gdy rurka jest podgrzewana i zestalana, jej resztkowe substancje lotne pęcznieją pod wpływem ciepła, powodując powstawanie pęcherzy w rurce.
Rozwiązanie: Kontroluj lotną zawartość taśmy, odpowiednio zwiększ temperaturę walcowania i zwolnij prędkość walcowania.
Powodem marszczenia się tuby po utwardzeniu jest duża zawartość kleju w taśmie. Rozwiązanie: Odpowiednio zmniejsz zawartość kleju w taśmie i zmniejsz temperaturę zwijania.

Niewykwalifikowane napięcie wytrzymywane FRP
Przyczyny: ①Naprężenie taśmy podczas walcowania jest niewystarczające, temperatura walcowania jest niska lub prędkość walcowania jest duża, przez co wiązanie między tkaniną a tkaniną nie jest dobre, a pozostała ilość substancji lotnych w rurze jest duża; ②Rura nie jest całkowicie utwardzona.
Rozwiązanie: ①Zwiększ napięcie taśmy, zwiększ temperaturę walcowania lub zwolnij prędkość walcowania; ②Dostosuj proces utwardzania, aby upewnić się, że rura jest całkowicie utwardzona.

Kwestie, na które należy zwrócić uwagę:
1. Ze względu na niską gęstość i lekki materiał, rury FRP można łatwo instalować w obszarach o wysokim poziomie wód gruntowych i należy rozważyć środki zapobiegające pływaniu, takie jak pomosty lub odprowadzenie wody deszczowej.
2. Przy budowie trójników otwieranych na montowanych rurach ze stali szklanej i naprawie pęknięć rurociągów należy zachować zupełne suche warunki w fabryce, a żywicę i tkaninę włóknistą użyte podczas budowy należy utwardzać przez 7 -8 godzin, a budowa i naprawa na miejscu jest generalnie trudna do spełnienia tego wymogu.
3. Istniejący sprzęt do wykrywania rurociągów podziemnych wykrywa głównie rurociągi metalowe. Niemetalowe przyrządy do wykrywania rurociągów są drogie. Dlatego obecnie niemożliwe jest wykrycie rur FRP po zakopaniu w ziemi. Inne kolejne jednostki konstrukcyjne są bardzo łatwe do wykopania i uszkodzenia rurociągu podczas budowy.
4. Zdolność anty-ultrafioletowa rury FRP jest słaba. Obecnie rury FRP montowane powierzchniowo opóźniają czas starzenia, tworząc na ich powierzchni warstwę bogatą w żywicę o grubości 0,5 mm i pochłaniacz promieniowania ultrafioletowego (przetworzony w fabryce). Wraz z upływem czasu warstwa bogata w żywicę i absorber UV ulegnie zniszczeniu, co wpłynie na jego żywotność.
5. Wyższe wymagania co do głębokości przykrywania gleby. Ogólnie rzecz biorąc, najpłytszy grunt pokrywający rurę ze stali szklanej klasy SN5000 pod jezdnią ogólną jest nie mniejszy niż 0,8 m; najgłębsza gleba okrywająca nie przekracza 3,0m; najpłytszy grunt okrywający rury ze stali szklanej klasy SN2500 jest nie mniejszy niż 0,8 m; Najgłębsza gleba okrywająca ma odpowiednio 0,7m i 4,0m).
6. Grunt zasypowy nie może zawierać twardych przedmiotów większych niż 50mm, takich jak cegły, kamienie itp., aby nie uszkodzić zewnętrznej ściany rurociągu.
7. Nie ma doniesień o masowym wykorzystaniu rur FRP przez duże przedsiębiorstwa wodociągowe w całym kraju. Ponieważ rury FRP są nowymi rodzajami rur, żywotność jest nadal nieznana.

Przyczyny, metody leczenia i środki zapobiegawcze wycieku wysokociśnieniowych rur stalowych ze stali

1. Analiza przyczyny wycieku
Rura FRP jest rodzajem ciągłej rury z żywicy termoutwardzalnej wzmocnionej włóknem szklanym. Jest zbyt delikatny i nie może wytrzymać zewnętrznych uderzeń. Podczas użytkowania mają na nią wpływ czynniki wewnętrzne i zewnętrzne, a czasami dochodzi do nieszczelności (wyciek, pęknięcie), co poważnie zanieczyszcza środowisko i wpływa na czas wtrysku wody. Wskaźnik. Po zbadaniu i analizie na miejscu wyciek wynika głównie z następujących przyczyn.

1.1, wpływ wydajności FRP
Ponieważ FRP jest materiałem kompozytowym, na materiał i proces poważnie wpływają warunki zewnętrzne, głównie ze względu na następujące czynniki:
(1) Rodzaj żywicy syntetycznej i stopień utwardzenia wpływają na jakość żywicy, rozcieńczalnika żywicy i środka utwardzającego oraz formułę tworzywa sztucznego wzmocnionego włóknem szklanym.
(2) Struktura komponentów FRP i wpływ materiałów z włókna szklanego oraz złożoność komponentów FRP bezpośrednio wpływają na jakość technologii przetwarzania. Różne materiały i różne wymagania dotyczące mediów również spowodują, że technologia przetwarzania stanie się skomplikowana.
(3) Wpływ na środowisko to głównie wpływ na środowisko środowiska produkcyjnego, temperatury atmosferycznej i wilgotności.
(4) Wpływ planu przetwarzania, czy plan technologii przetwarzania jest rozsądny, czy nie, wpływa bezpośrednio na jakość konstrukcji.
Ze względu na takie czynniki, jak materiały, działania personelu, wpływy środowiska i metody kontroli, wydajność FRP spadła i wystąpi niewielka liczba lokalnych uszkodzeń ścianki rury, ciemne pęknięcia w wewnętrznych i zewnętrznych śrubach itp. , które są trudne do znalezienia podczas kontroli i tylko podczas użytkowania. Zostanie ujawnione, że jest to problem z jakością produktu.

1.2, uszkodzenia zewnętrzne
Istnieją surowe przepisy dotyczące transportu na duże odległości oraz załadunku i rozładunku szklanych rur stalowych. Jeśli nie korzystasz z miękkich zawiesi i transportu na duże odległości, nie używasz drewnianych desek. Rurociąg ciężarówki transportowej przekracza 1,5 m nad wagonem. Podczas zasypywania konstrukcji odległość od rury wynosi 0,20mm. Kamienie, cegły lub bezpośrednie zasypywanie spowodują zewnętrzne uszkodzenia szklanej rury stalowej. W trakcie budowy nie wykryto na czas, że wystąpiło przeciążenie ciśnieniowe i wystąpił przeciek.

1.3, problemy projektowe
Wtrysk wody pod wysokim ciśnieniem ma wysokie ciśnienie i duże wibracje. Rury FRP: rury schodkowe, które nagle zmieniają kierunek osiowy i poprzeczny, generując nacisk, który powoduje rozerwanie i pęknięcie gwintu. Ponadto, z powodu różnych materiałów wibrujących w częściach łączących złączy do konwersji stali, stacji pomiarowych, głowic odwiertów, przepływomierzy i rur ze stali szklanej, rury ze stali szklanej przeciekają.

1.4. Problemy z jakością konstrukcji
Konstrukcja rur FRP bezpośrednio wpływa na żywotność. Jakość konstrukcji przejawia się głównie w tym, że głębokość zakopania nie jest zgodna z projektem, obudowa ochronna nie jest zużyta na autostradach, kanałach odwadniających itp., a centralizator, gniazdo oporowe, stała podpora, redukcja robocizny i materiałów itp. nie są dodawane do obudowy zgodnie ze specyfikacją. Powód wycieku rury FRP.

1.5 Czynniki zewnętrzne
Rurociąg wtrysku wody FRP przechodzi przez duży obszar, z których większość znajduje się w pobliżu pól uprawnych lub rowów melioracyjnych. Słupek został skradziony na długi okres użytkowania. Miasta i wsie wiejskie co roku wykorzystują mechanizację do budowy infrastruktury ochrony wody, powodując uszkodzenia i wycieki rurociągów.


Czas publikacji: 12 sierpnia-2021