ما متعهد به شرکت های بزرگ و متوسط ​​هستیم. قدم به جلو!
شرکت فناوری حفاظت از محیط زیست Hebei Zhaofeng، Ltd.

فن آوری سیم پیچ فایبرگلاس -1

فرآیند سیم پیچ رشته ای یکی از فرآیندهای تولید کامپوزیت ماتریس رزین است. سه نوع اصلی سیم پیچ ، سیم پیچ ، سیم پیچ هواپیما و مارپیچ وجود دارد. این سه روش ویژگی های خاص خود را دارند و روش سیم پیچ مرطوب به دلیل نیازهای تجهیزات نسبتاً ساده و هزینه تولید پایین ، بیشترین کاربرد را دارد.

فرایند سیم پیچ ابعادی یکی از فرآیندهای اصلی تولید مواد کامپوزیتی مبتنی بر رزین است. این نوعی نوار الیافی یا پارچه ای پیوسته است که تحت شرایط کشش کنترل شده و شکل خطوط از پیش تعیین شده با چسب رزین آغشته می شود و سپس به طور مداوم ، یکنواخت و منظم روی قالب یا پوشش اصلی زخم می شود و سپس در دمای معینی تحت شرایط خوب قرار می گیرد. محیط تبدیل به یک روش قالب گیری مواد کامپوزیت برای محصولات با شکل خاص می شود. نمودار شماتیک فرآیند قالبگیری سیم پیچ رشته 1-1.

سه شکل اصلی سیم پیچ وجود دارد (شکل 1-2): سیم پیچ حلقه ، سیم پیچ هواپیما و مارپیچ. مواد تقویت کننده حلقه حلقه به طور پیوسته بر روی قالب هسته با زاویه ای نزدیک به 90 درجه (معمولاً 85-89 درجه) با محور مندرل پیچیده می شوند. جهت داخلی بطور پیوسته بر روی قالب هسته پیچیده می شود و مواد تقویت کننده مارپیچی نیز در دو انتهای قالب اصلی مماس است ، اما به طور پیوسته بر روی قالب هسته به صورت مارپیچ روی قالب هسته پیچیده می شود.
توسعه فن آوری سیم پیچ رشته ارتباط تنگاتنگی با توسعه مواد تقویت کننده ، سیستم رزین و اختراعات تکنولوژیکی دارد. اگرچه در سلسله هان فرآیند اشباع تیرهای چوبی بلند با ابریشم بامبو طولی و ابریشم حلقه ای و آغشته کردن آنها به لاک برای ساخت تیرهای بلند سلاح مانند Ge ، Halberd و غیره وجود داشت ، اما تا دهه 1950 سیم پیچ رشته این فرآیند واقعاً به فناوری تولید مواد کامپوزیت تبدیل شد. به در سال 1945 ، فن آوری سیم پیچ رشته برای تولید موفقیت آمیز سیستم تعلیق چرخ بدون فنر استفاده شد. در سال 1947 ، اولین دستگاه سیم پیچ رشته ای اختراع شد. با توسعه الیاف با کارایی بالا مانند فیبر کربن و الیاف آرامید و ظهور ماشین آلات سیم پیچ تحت کنترل میکرو کامپیوتر ، فرآیند سیم پیچ رشته به عنوان یک فناوری تولید مواد کامپوزیت با درجه بالایی از تولید مکانیزه ، به سرعت توسعه یافته است. همه مناطق ممکن اعمال شده است.

با توجه به شرایط شیمیایی و فیزیکی مختلف ماتریس رزین در طول سیم پیچ ، فرآیند سیم پیچ را می توان به سه نوع خشک ، مرطوب و نیمه خشک تقسیم کرد:

1. روش خشک
سیم پیچ خشک از نوار نخ آغشته ای استفاده می کند که از قبل آغشته شده و در مرحله B قرار دارد. در سیم پیچ خشک ، نوار پیش آماده باید قبل از پیچاندن روی قالب اصلی روی دستگاه سیم پیچ گرم و نرم شود. از آنجا که محتوای چسب ، اندازه و کیفیت نوار prepreg قبل از سیم پیچ قابل تشخیص و غربالگری است ، می توان کیفیت محصول را با دقت بیشتری کنترل کرد. راندمان تولید سیم پیچ خشک بیشتر است ، سرعت سیم پیچ می تواند به 100-200 متر در دقیقه برسد و محیط کار تمیزتر است. با این حال ، تجهیزات سیم پیچ خشک پیچیده تر و گران تر است و مقاومت برشی بین لایه محصول زخم نیز کم است.

2. مرطوب
سیم پیچ مرطوب به منظور جمع آوری الیاف ، آغشته به چسب ، و مستقیماً آنها را روی قالب اصلی تحت کنترل کشش می پیچد و سپس جامد شده و شکل می گیرد. تجهیزات سیم پیچ مرطوب نسبتاً ساده است ، اما چون نوار بلافاصله پس از غوطه ور شدن پیچ می شود ، کنترل و بازرسی محتوای چسب محصول در طول فرآیند سیم پیچ مشکل است. در عین حال ، وقتی حلال موجود در چسب جامد می شود ، به راحتی می توان نقص هایی مانند حباب و منافذ را در محصول ایجاد کرد. ، کنترل کشش در طول سیم پیچ آسان نیست. در همان زمان ، کارگران در محیطی کار می کنند که حلال ها تبخیر می شوند و الیاف کوتاه در حال پرواز هستند و شرایط کار نامناسب است.

3. نیمه خشک
در مقایسه با فرآیند مرطوب ، فرآیند نیمه خشک مجموعه ای از تجهیزات خشک کردن را از بین غوطه ور شدن الیاف به سیم پیچ به قالب اصلی اضافه می کند ، که اساساً حلال موجود در چسب نوار نخ را بیرون می کشد. در مقایسه با روش خشک ، روش نیمه خشک به مجموعه کاملی از تجهیزات فرآیند پیچیده prepreg تکیه نمی کند. اگرچه کنترل چسب محصول به اندازه روش مرطوب در این فرآیند دشوار است و مجموعه دیگری از تجهیزات خشک کردن متوسط ​​نسبت به روش مرطوب وجود دارد ، اما شدت کار کارگران بیشتر است ، اما عیوب مانند حباب ها و منافذ موجود در محصول تا حد زیادی کاهش می یابد.
این سه روش ویژگی های خاص خود را دارند و روش سیم پیچ مرطوب به دلیل نیازهای تجهیزات نسبتاً ساده و هزینه تولید پایین ، بیشترین کاربرد را دارد. مزایا و معایب سه روش فرآیند سیم پیچ در جدول 1-1 مقایسه شده است.

کاربرد اصلی فرآیند تشکیل سیم پیچ

1. مخزن ذخیره FRP
ذخیره و انتقال مایعات خورنده شیمیایی مانند قلیاها ، نمک ها ، اسیدها و ... ، مخازن فولادی به راحتی پوسیده و نشت می کنند و عمر مفید آنها بسیار کوتاه است. هزینه تغییر به فولاد ضد زنگ بیشتر است و تأثیر آن به خوبی مواد کامپوزیت نیست. مخزن پلاستیکی تقویت شده با الیاف شیشه ای زیرزمینی با زخم فیبر می تواند از نشت نفت جلوگیری کرده و از منبع آب محافظت کند. مخازن ذخیره سازی FRP دو جداره و لوله های FRP ساخته شده توسط فرآیند سیم پیچ رشته ای به طور گسترده ای در ایستگاه های گاز مورد استفاده قرار می گیرند.

2. لوله های FRP
محصولات لوله های رشته ای به طور گسترده ای در خطوط لوله پالایشگاه نفت ، خطوط ضد خوردگی پتروشیمی ، خطوط لوله آب و خطوط لوله گاز طبیعی استفاده می شوند ، زیرا از استحکام بالا ، یکپارچگی خوب ، عملکرد جامع عالی ، دستیابی آسان به تولید صنعتی کارآمد و هزینه های کلی عملیاتی کم برخوردار هستند. و ذرات جامد (مانند خاکستر بادی و مواد معدنی) خطوط انتقال و غیره.

3. محصولات تحت فشار FRP
از فرآیند سیم پیچ رشته ای می توان برای تولید مخازن تحت فشار FRP (از جمله مخازن کروی) و محصولات لوله کشی FRP تحت فشار (فشار داخلی ، فشار خارجی یا هر دو) استفاده کرد.
مخازن تحت فشار FRP بیشتر در صنایع نظامی مورد استفاده قرار می گیرند ، مانند پوسته موتور موشک جامد ، پوسته موتور موشک مایع ، مخازن تحت فشار FRP ، پوسته های فشار خارجی عمیق آب ، و غیره لوله های تحت فشار FRP را می توان با مایع و گاز پر کرد ، اما نمی شود. نشت یا آسیب تحت فشار خاصی مانند لوله های اسمز معکوس آب شیرین کن و لوله های پرتاب موشک. ویژگیهای عالی مواد کامپوزیتی پیشرفته باعث شده است که پوسته های موتور موشک و مخازن سوخت با مشخصات مختلف تهیه شده توسط فرآیند سیم پیچ رشته ای ، که به جهت اصلی توسعه موتور در حال حاضر و در آینده تبدیل شده است ، استفاده شود. آنها شامل محفظه های موتور قابل تنظیم با قطر چند سانتی متر و محفظه موتور راکت های حمل و نقل بزرگ به قطر 3 متر هستند.

روش تعمیر لوله سیم پیچ FRP

1. دلایل اصلی چسبندگی سطح محصولات کامپوزیتی به شرح زیر است:
الف) رطوبت زیاد در هوا. از آنجا که بخار آب تأثیر تاخیر و جلوگیری از پلیمریزاسیون رزین پلی استر غیر اشباع و رزین اپوکسی را دارد ، حتی می تواند باعث ایجاد چسبندگی دائمی در سطح و نقایصی مانند پخت ناقص محصول برای مدت طولانی شود. بنابراین ، لازم است اطمینان حاصل شود که تولید محصولات کامپوزیت زمانی انجام می شود که رطوبت نسبی کمتر از 80 باشد.
ب) موم پارافین بسیار کم در رزین پلی استر غیر اشباع یا موم پارافین الزامات را برآورده نمی کند و در نتیجه باعث مهار اکسیژن در هوا می شود. علاوه بر افزودن مقدار مناسب پارافین ، از روشهای دیگر (مانند افزودن سلفون یا فیلم پلی استر) نیز می توان برای جداسازی سطح محصول از هوا استفاده کرد.
ج) دوز عامل پخت و شتاب دهنده شرایط را برآورده نمی کند ، بنابراین دوز باید هنگام تهیه چسب با توجه به فرمول مشخص شده در سند فنی به شدت کنترل شود.
د) برای رزین های پلی استر غیر اشباع ، استایرن بیش از حد فرار می شود و در نتیجه مونومر استایرن کافی در رزین ایجاد نمی شود. از یک طرف ، رزین نباید قبل از ژله شدن گرم شود. از سوی دیگر ، دمای محیط نباید بیش از حد بالا باشد (معمولاً 30 درجه سانتیگراد مناسب است) ، و میزان تهویه نباید زیاد باشد.

2. حباب های زیادی در محصول وجود دارد و دلایل آن به شرح زیر است:
الف) حباب های هوا کاملاً رانده نشده اند و هر لایه پخش و سیم پیچ باید بارها و بار با غلتک نورد شود. غلتک باید به صورت زیگزاگ دایره ای یا از نوع شیار طولی ساخته شود.
ب) ویسکوزیته رزین بسیار زیاد است و حباب های هوا که به رزین وارد می شوند در هنگام هم زدن یا مسواک زدن قابل بیرون راندن نیستند. نیاز به افزودن مقدار مناسب رقیق کننده است. رقیق کننده رزین پلی استر غیر اشباع استایرن است. رقیق کننده رزین اپوکسی می تواند اتانول ، استون ، تولوئن ، زایلن و دیگر رقیق کننده های واکنشی غیر واکنشی یا گلیسرول اتر باشد. رقیق کننده رزین فوران و رزین فنولی اتانول است.
ج) در انتخاب نامناسب مواد تقویت کننده ، انواع مصالح تقویتی مورد استفاده باید مورد تجدید نظر قرار گیرد.
د) فرآیند عملیات نامناسب است. با توجه به انواع مختلف رزین ها و مواد تقویت کننده ، روشهای مناسب فرآیند مانند غوطه وری ، برس کشیدن و زاویه نورد باید انتخاب شوند.

3. دلایل جدا شدن محصولات به شرح زیر است:
الف) پارچه الیافی پیش درمان نشده است یا درمان کافی نیست.
ب) کشش پارچه در طول فرآیند سیم پیچ کافی نیست ، یا حباب های زیادی وجود دارد.
ج) مقدار رزین کافی نیست یا ویسکوزیته بسیار زیاد است و فیبر اشباع نشده است.
د) فرمول نامعقول است و منجر به عملکرد ضعیف اتصال می شود ، یا سرعت پخت بسیار سریع یا بسیار کند است.
ه) در حین پس از پخت ، شرایط فرآیند نامناسب است (معمولاً عمل آوری حرارتی زودرس یا درجه حرارت بسیار بالا).

صرف نظر از لایه برداری ناشی از هر دلیلی ، لایه لایه باید کاملاً برداشته شود و لایه رزین خارج از ناحیه نقص باید با آسیاب زاویه دار یا دستگاه پرداخت ، عرض آن کمتر از 5 سانتی متر نباشد و سپس مجدداً مطابق با الزامات فرآیند کف.
صرف نظر از نقص های فوق ، اقدامات مناسب برای از بین بردن کامل آنها برای برآوردن الزامات کیفیت باید انجام شود.
دلایل و راه حل های لایه لایه شدن ناشی از لوله های FRP
دلایل جدا شدن لوله های ماسه ای FRP:
دلایل: tape نوار خیلی قدیمی است. amount مقدار نوار بسیار کوچک یا ناهموار است. temperatureدمای غلتک داغ بسیار پایین است ، رزین به خوبی ذوب نشده و نوار نمی تواند به خوبی به هسته بچسبد. tension کشش نوار کوچک است. amountمیزان عامل ترشح روغنی بیش از حد پارچه اصلی را لکه دار می کند.
راه حل: محتوای چسب پارچه چسبنده و محتوای چسب رزین محلول باید الزامات کیفیت را برآورده کند. temperatureدمای غلتک داغ در نقطه بالاتری تنظیم می شود ، به طوری که وقتی پارچه چسبی از غلتک داغ عبور می کند ، پارچه چسبی نرم و چسبناک است و می توان هسته لوله را محکم چسباند. theتنش نوار را تنظیم کنید ؛ agentاز عامل ترشح روغنی استفاده نکنید و دوز آن را کاهش ندهید.

کف روی دیواره داخلی لوله شیشه ای ایجاد می شود
دلیل این امر این است که پارچه رهبر نزدیک به قالب نیست.
راه حل: به عمل توجه کنید ، حتماً پارچه سر را محکم و صاف روی هسته بچسبانید.
دلیل اصلی ایجاد کف پس از عمل آوری FRP یا کف سازی پس از عمل آوری لوله این است که مقدار فرار نوار بسیار زیاد است و دمای نورد پایین است و سرعت نورد سریع است. به هنگامی که لوله گرم و جامد می شود ، مواد فرار باقی مانده آن با حرارت متورم می شود و باعث حباب شدن لوله می شود.
راه حل: محتوای فرار نوار را کنترل کنید ، به طور مناسب دمای نورد را افزایش دهید و سرعت نورد را کاهش دهید.
دلیل چروک شدن لوله پس از عمل آوری ، چسب بالای نوار است. راه حل: میزان چسب نوار را بطور مناسب کاهش دهید و دمای نورد را کاهش دهید.

FRP نامناسب ولتاژ را تحمل می کند
دلایل: tension کشش نوار در هنگام نورد کافی نیست ، دمای نورد پایین است یا سرعت نورد سریع است ، به طوری که اتصال بین پارچه و پارچه خوب نیست و مقدار باقیمانده مواد فرار در لوله زیاد است. tube لوله به طور کامل درمان نمی شود.
راه حل: theافزایش کشش نوار ، افزایش دمای نورد یا کاهش سرعت نورد ؛ processروش پخت را طوری تنظیم کنید که مطمئن شوید لوله کاملاً پخت شده است.

مسائلی که باید به آنها توجه شود:
1. با توجه به چگالی کم و مواد سبک ، نصب لوله های FRP در مناطقی با سطح آب زیرزمینی بالا آسان است و اقدامات ضد شناور مانند اسکله ها یا زهکشی رواناب باران باید در نظر گرفته شود.
2. در ساخت سه راه باز بر روی لوله های فولادی شیشه ای نصب شده و ترمیم ترک خطوط لوله ، نیاز به شرایط کامل خشک در کارخانه است و رزین و پارچه الیافی مورد استفاده در هنگام ساخت نیاز به 7 پخت دارد. -8 ساعت ، و تعمیر و ساخت و تعمیر در محل به طور کلی برآورده کردن این نیاز دشوار است.
3. تجهیزات تشخیص خط لوله زیرزمینی عمدتا خطوط لوله فلزی را تشخیص می دهد. ابزارهای تشخیص خط لوله غیر فلزی گران هستند. بنابراین ، در حال حاضر تشخیص لوله های FRP پس از مدفون شدن در زمین غیرممکن است. حفاری و آسیب رساندن به خط لوله در حین ساخت بسیار آسان است.
4- قابلیت ضد اشعه ماوراء بنفش لوله FRP ضعیف است. در حال حاضر ، لوله های FRP نصب شده روی سطح ، زمان پیری را با ایجاد یک لایه غنی از رزین به ضخامت 0.5 میلی متر و جاذب فرابنفش (پردازش شده در کارخانه) بر روی سطح آن به تأخیر می اندازند. با گذشت زمان ، لایه غنی از رزین و جاذب اشعه ماوراء بنفش از بین می رود و در نتیجه بر عمر مفید آن تأثیر می گذارد.
5. الزامات بیشتر برای عمق پوشش خاک. عموماً کم عمق ترین سطح پوشش لوله های فولادی شیشه ای درجه SN5000 در زیر راه عمومی کمتر از 0.8 متر نیست. عمیق ترین خاک پوششی بیش از 3.0 متر نیست. کم عمق ترین سطح پوشش لوله های فولادی شیشه ای درجه SN2500 کمتر از 0.8 متر نیست. عمیق ترین خاک پوششی به ترتیب 0.7 متر و 4.0 متر است).
6- خاک پر کننده نباید دارای اجسام سخت بزرگتر از 50 میلی متر مانند آجر ، سنگ و غیره باشد تا به دیواره بیرونی خط لوله آسیب نرساند.
7. هیچ گزارشی در مورد استفاده وسیع از لوله های FRP توسط شرکت های بزرگ آب در سراسر کشور وجود ندارد. از آنجا که لوله های FRP انواع جدیدی از لوله ها هستند ، عمر مفید آن هنوز مشخص نیست.

علل ، روش های درمان و اقدامات پیشگیرانه نشت لوله های فولادی شیشه ای فشار قوی

1. تجزیه و تحلیل علت نشت
لوله FRP نوعی لوله رزینی مقاوم در برابر حرارت با تقویت شیشه است. بسیار شکننده است و نمی تواند در برابر ضربه خارجی مقاومت کند. در حین استفاده ، تحت تأثیر عوامل داخلی و خارجی قرار می گیرد و گاهی نشتی (نشتی ، ترکیدگی) رخ می دهد که محیط را به شدت آلوده کرده و زمان تزریق آب را تحت تأثیر قرار می دهد. نرخ. پس از بررسی و تجزیه و تحلیل در محل ، نشت عمدتا به دلایل زیر رخ می دهد.

1.1 ، تأثیر عملکرد FRP
از آنجا که FRP یک ماده مرکب است ، مواد و فرآیند به طور جدی تحت تأثیر شرایط خارجی قرار می گیرند ، عمدتا به دلیل عوامل موثر زیر:
(1) نوع رزین مصنوعی و میزان پخت بر کیفیت رزین ، رقیق کننده و پخت کننده رزین و فرمول ترکیب پلاستیک تقویت شده با الیاف شیشه تأثیر می گذارد.
(2) ساختار اجزای FRP و تأثیر مواد الیاف شیشه و پیچیدگی اجزای FRP به طور مستقیم بر کیفیت فناوری پردازش تأثیر می گذارد. مواد مختلف و الزامات رسانه ای مختلف نیز باعث پیچیده شدن فناوری پردازش می شود.
(3) تأثیرات زیست محیطی عمدتا تأثیرات محیطی محیط تولید ، دمای هوا و رطوبت است.
(4) تأثیر برنامه پردازش ، منطقی یا غیر منطقی بودن طرح فناوری پردازش ، بر کیفیت ساخت تأثیر می گذارد.
به دلیل عواملی مانند مواد ، عملیات پرسنل ، تأثیرات محیطی و روشهای بازرسی ، عملکرد FRP کاهش یافته است و تعداد کمی از خرابی های محلی دیواره لوله ، ترکهای تیره در پیچهای داخلی و خارجی و غیره وجود خواهد داشت. ، که یافتن آنها در حین بازرسی و فقط در حین استفاده دشوار است. مشخص می شود که مشکل کیفیت محصول است.

1.2 ، آسیب خارجی
برای حمل و نقل و بارگیری و تخلیه لوله های فولادی شیشه ای مقررات سختی وجود دارد. اگر از تسمه های نرم و حمل و نقل طولانی استفاده نمی کنید ، از تخته های چوبی استفاده نمی کنید. خط لوله کامیون حمل و نقل بیش از 1.5M بالاتر از کالسکه است. هنگام پر کردن مجدد ساختمان ، فاصله از لوله 0.20 میلی متر است. سنگ ها ، آجرها یا پر کردن مستقیم باعث آسیب خارجی به لوله های فولادی شیشه ای می شوند. در حین ساخت و ساز ، به موقع کشف نشد که اضافه بار فشار رخ داده و نشت رخ داده است.

1.3 ، مسائل مربوط به طراحی
تزریق آب با فشار بالا دارای فشار بالا و ارتعاش زیاد است. لوله های FRP: لوله های مبهمی که به طور ناگهانی در جهت محوری و جانبی تغییر جهت ایجاد نیروی رانش ایجاد می کنند که باعث جدا شدن و ترکیدن نخ می شود. علاوه بر این ، با توجه به مواد مختلف ارتعاشی در قسمتهای اتصال اتصالات تبدیل فولاد ، ایستگاههای اندازه گیری ، چاهکها ، فلومترها و لوله های فولادی شیشه ای ، لوله های فولادی شیشه ای نشت می کنند.

1.4 مسائل مربوط به کیفیت ساخت
ساخت لوله های FRP به طور مستقیم بر طول عمر تأثیر می گذارد. کیفیت ساخت عمدتا در این است که عمق مدفون با طراحی مطابقت ندارد ، پوشش محافظ در بزرگراه ها ، کانال های زهکشی و غیره پوشیده نمی شود ، و مرکزی ، صندلی رانشی ، پشتیبانی ثابت ، کاهش نیروی کار و مصالح و غیره مطابق مشخصات به پوشش اضافه نمی شوند. علت نشتی لوله FRP.

1.5 عوامل خارجی
خط لوله تزریق آب FRP از یک منطقه وسیع عبور می کند که بیشتر آنها در نزدیکی زمین های کشاورزی یا حفره های زهکشی هستند. پست تابلو برای یک عمر طولانی به سرقت رفته است. شهرها و روستاهای روستایی هر سال از مکانیزاسیون برای اجرای زیرساخت های حفاظت از آب استفاده می کنند که باعث آسیب و نشت خط لوله می شود.


زمان ارسال: 12-2021 اوت