GB51160-2016 纤维增强塑料设备和管道工程技术规范
- 文档部分内容预览:
单层板的每单位纤维增强材料面积质量(kg/m)和单位宽度 (mm)乘积的倒数,单位为1/(mm:kg/m);或层合板的单位宽 度(mm)的倒数,单位为 1/mm。
2.0.2单元拉伸强度
食用油标准nittensile streng
单层板的单位宽度、单位纤维增强材料面积质量下的极限拉 伸载荷,单位为 N/(mm· kg/m)。
2.0.3单元拉伸模量
单层板的单位宽度、单位纤维增强材料面积质量下的拉伸载 荷与对应应变的比值,单位为N/(mm·kg/m)。 2.0.4层合板单元拉伸强力 tensile load carrying capacity of alaminate 单位宽度层合板的极限拉伸载荷,单位为N/mm
2.0.5层合板单元拉伸刚度
单位宽度层合板的拉伸载荷与对应应变的比值,单位为 N/mm
铺层中主要承受载荷的结构计算厚度,它不包括内衬层和外 表层的厚度,
design thicknes
包括结构层设计厚度、内衬层和外表层厚度在内的整个铺 厚度。
2.0.8简化失效包络线
各向异性材料双向应力失效曲线的
2. 0. 11 鱼裂
2. 0. 12 干斑
铺层表面弹坑似的区域
2. 0. 15 划痕
铺层表面的划伤或浅痕。 0.16褶皱 wrinkle 因模具形状不规则或结构层重叠引起的铺层表面波浪状
1当直径小于或等于4m时,设计内压不应大于1.0MPa,且 设计内压与直径的乘积不应大于2.4MPa·m,设计外压不应大于 0.1MPa; 2当直径大于4m时,设计内压不应大于2.0kPa,设计外压 不应大于 0.5kPa。
1当直径小于或等于600mm时,设计内压不应大于 1.OMPa; 2当直径大于600mm、小于或等于1200mm时,设计内压不 应大于0.6MPa; 3外压不应大于 0. 1MPa
3.1.3当纤维增强塑料设备、管道的设计压力和直径不符合本规 范第3.1.1条和第3.1.2条规定的范围时,材料性能应经试验 确定。
3.1.3当纤维增强塑料设备、管道的设计压力和直径不符合本
十120℃,管道的设计温度范围宜为一30℃~十110℃。当不符合 此设计温度范围时,材料的性能应经试验确定。
3.2.1当纤维增强塑料设备和管道有阻燃性能要求时,应采用阻
3.2.1当纤维增强塑料设备和管道有阻燃性能要求时,应采用阻 燃树脂或添加阻燃剂
导电碳纤维或添加导电填料等措施,且连续表面电阻率不应大于 1.0×10°2或体积电阻不应大于1.0×10°2·m。静电接地应符 合现行行业标准《石油化工静电接地设计规范》SH3097的有关 规定。
导电碳纤维或添加导电填料等措施,且连续表面电阻率不应大于 1.0×10°2或体积电阻不应大于1.0×10°2:m。静电接地应符 合现行行业标准《石油化工静电接地设计规范》SH3097的有关 规定。 3.2.3当纤维增强塑料设备和管道有耐磨性能要求时,应在树脂 中添加耐磨填料或采取其他技术措施。 3.2.4当纤维增强塑料设备和管道有食品卫生要求时,应符合现 行国家标准《玻璃纤维增强不饱和聚酯树脂食品容器》GB/T14354 和《食品容器及包装材料用不饱和聚酯树脂及其玻璃钢制品卫生
3.2.4当纤维增强塑料设备和管道有食品卫生要求时,应符合现
行国家标准《玻璃纤维增强不饱和聚酯树脂食品容器》GB/T14354 和《食品容器及包装材料用不饱和聚酯树脂及其玻璃钢制品卫生 标准分析方法》GB/T5009.98的有关规定。
3.3.1纤维增强塑料设备和管道工程设计委托方提供
件应包括下列内容: 1介质的组分和特性: 2工作压力、工作温度、液位高度、流速和接管载荷等工艺操 作参数; 3工艺过程说明; 4几何参数、管口方位和支撑形式: 5环境温度、抗震设防烈度、风和雪载荷等使用地的自然 条件; 6其他条件。 3.3.2纤维增强塑料设备和管道制造前,制造方应具备设计任务 书、计算书、设计图、设计说明书等设计文件
3.3.3设计图、设计说明书应包括下列内容:
1工程名称、类别,设计、制造所依据的主要法规、规范和产 品标准; 2工作压力、工作温度、介质的组分、特性、流速、毒性和爆炸 危害程度;
3设计温度,设计压力和风、雪、地震载荷; 4主要原材料的类型、牌号和规格; 5设备直径、高度、容积和管道直径、长度等主要特性参数及 偏差控制范围; 6纤维增强塑料设备和管道的铺层顺序、层数、厚度及偏差 控制范围; 吊耳、支撑和爬梯等附件; 8 纤维增强塑料设备和管道铭牌的位置; 9 包装、运输和安装要求; 10 检测要求。
3.4.1本规范中所有设备应采取过压保护措施。
应在顶部开口,并应直接与大气连通; 2 通气口截面积不得小于设备进口和出口尺寸(净流通面 积)之间的较大值; 通气口严禁密闭; 4 应安装溢流口,溢流口的截面积不得小于进口尺寸。 3.4.3 不与大气相通设备的过压保护应符合下列规定: 1 对操作过程出现超压的设备,应安装超压泄放装置;
1对操作过程出现超压的设备,应安装超压泄放装置; 2超压泄放装置设置应符合现行国家标准《压力容器第1 部分.通用要求》GB150.1的有关规定
4.1.1纤维增强塑料设备和管道的选材应按材料的力学性能、耐 化学性能、物理性能和工艺性能等方面进行计算、评估、试验和 验证。 4.1.2纤维增强塑料设备和管道所用原材料应有《材料安全数据 说明书》。
4.1.1纤维增强塑料设备和管道的选材应按材料的力学 化学性能、物理性能和工艺性能等方面进行计算、评估 验证。
4.1.2纤维增强塑料设备和管道所用原材料应有《材料安全数据 说明书》。
4.2.1纤维增强塑料设备和管道所用树脂宜选用不饱和聚酯树 脂、乙烯基酯树脂和环氧树脂。当选用其他类型树脂时,其性能应 经试验确定。
1树脂应满足使用工况条件和成型工艺要求; 2树脂应与增强材料匹配; 3内衬层和结构层宜选用同种树脂; 4不饱和聚酯树脂、乙烯基酯树脂应与选用的引发剂、促进 剂匹配; 5环氧树脂应与选用的固化剂匹配。 4.2.3 树脂的质量应符合下列规定: 1不饱和聚酯树脂的质量应符合现行国家标准《纤维增强塑 料用液体不饱和聚酯树脂》GB/T8237的有关规定; 2乙烯基酯树脂的质量应符合现行国家标准《乙烯基酯树脂 防腐蚀工程技术规范》GB/T50590的有关规定; 3环氧树脂的质量应符合现行国家标准《双酚A型环氧树
1不饱和聚酯树脂的质量应符合现行国家标准《纤维增强塑 料用液体不饱和聚酯树脂》GB/T8237的有关规定; 2乙烯基酯树脂的质量应符合现行国家标准《乙烯基酯树脂 防腐蚀工程技术规范》GB/T50590的有关规定; 3环氧树脂的质量应符合现行国家标准《双酚A型环氧树
脂》GB/T13657的有关规定:
脂》GB/T13657的有关规定; 4树脂浇铸体性能宜符合表4.2.3的规定
表4.2.3树脂浇铸体性能
注:T。代表设计温度
5树脂的耐腐蚀性能可按树脂的耐腐蚀数据、已有的应用经 验、现场挂片或实验室试验和验证等方法确定,其评估方法应符合 本规范附录A的规定。
5树脂的耐腐蚀性能可按树脂的耐腐蚀数据、已有的应用经 验、现场挂片或实验室试验和验证等方法确定,其评估方法应符合 本规范附录A的规定。 4.2.4纤维增强塑料设备与管道所用的增强材料宜选用玻璃纤 维及其制品、碳纤维及其制品、合成纤维及其制品。当选用其他类 型增强材料时,其性能应经试验确定。
4.2.4纤维增强塑料设备与管道所用的增强材料宜选用玻璃纤 维及其制品、碳纤维及其制品、合成纤维及其制品。当选用其他类 型增强材料时,其性能应经试验确定
4.2.4纤维增强塑料设备与管道所用的增强材料宜选用玻璃
4.2.5纤维增强塑料设备和管道的增强材料应符合下列规定:
1增强材料应满足使用工况条件和成型工艺要求; 2 纤维表面处理采用的偶联剂应与树脂匹配; 3 设备筒体、管道之间连接所用纤维增强材料的类型应与设 备筒体、管道的增强材料一致。
4.2.6玻璃纤维及其制品宜选用短切原丝毡、纤维布、缠绕纱、喷
1短切原丝毡的质量应符合现行国家标准《玻璃纤维短切原 丝毡和连续原丝毡》GB/T17470的规定; 2纤维布的质量应符合现行国家标准《玻璃纤维无捻粗纱 布》GB/T18370的规定; 3缠绕纱和喷射纱的质量应符合现行国家标准《玻璃纤维无 捻粗纱》GB/T18369的规定; 4缝编织物的质量应符合现行国家标准《玻璃纤维缝编织
物》GB/T25040的规定; 5表面毡的含水率不应大于0.2%,单位面积质量宜为(30~ 50)g/m
表4.2.8内村层和外表层的增强材料选型
注:1S代表合成纤维或碳纤维,C代表耐化学玻璃纤维,E代表无碱玻璃纤维,
4.3单层板和层合板性能
注:1工为筒体或管道轴向,y为筒体或管道环向
注:1工为筒体或管道轴向,y为筒体或管道环向; 2泊松比yx是计算由y方向应力引起的工方向应变,泊松比Uxy是计算由工 方向应力引起的方向应变。
4单层板的玻璃纤维质量含量应符合下列规定: 1)短切原丝毡宜为25%~35%; 2)纤维布宜为45%~55%; 3)纤维缠绕纱宜为60%~75%。
2)纤维布宜为45%~55%; 3)纤维缠绕纱宜为60%~75%。 4.3.2纤维增强塑料层合板的力学性能参数可按层合板理论的 铺层计算法或铺层实测法进行计算,并应符合下列规定: 1当缺少实测参数或历史数据时,应采用下列铺层计算法计算: 1)层合板的单元拉伸刚度和单元拉伸强力应分别按下列公 式计算:
Xlam=nWX+n2W2X2+...+nW.X Uiam=n,W,U,+n W,U, +...+n,W,U
式中:Xlam 层合板的单元拉伸刚度(N/mm); Ulam 层合板的单元拉伸强力(N/mm); n 第i单层板的层数; 第i单层板的纤维单位面积质量(kg/m); X; 第i单层板的单元拉伸模量[N/(mm·kg/m)];
采用纤维缠绕层,当缠绕角小于15°、计算环向拉伸 模量时,应取值为0;当缠绕角大于75°、计算轴向拉 伸模量时,应取值为0; U;第i单层板的单元拉伸强度[N/(mm·kg/m)]。 2)层合板的拉伸模量应按下列公式计算:
主:“”表示应检项目,“”表示宜检项目,“ 一”表示无需检测项目。 3)试样数据的置信度应按下列公式计算:
/”表示应检项目,“(”表示宜检项目,“二”表示无需检测项目。 3)试样数据的置信度应按下列公式计算:
F : J lam 预设铺层性能的典型值
设备设计安全系数与许用应变
4.3.3设备力学性能的设计安全系数确定应符合下列规定: 1设计安全系数应按下列公式计算:
K=2×K×KXK3×K4 = 2×K ×K×K × K4
证时,K,应取1.1。 4当设计所用层合板力学性能值采用铺层实测法,并从设备 样品上取样,每项性能检测数据不应少于15个进行试验验证时, K, 应取 1. 0。 4.3.5化学环境的分项设计系数K2的取值应符合本规范附录 A的规定。
4.3.6设计温度和树脂热变形温度HDT影响的分项设计系数 K3应按下式计算,且K3取值范围应为1.0~1.4:
式中:T一设计温度; HDT树脂的热变形温度。 4.3.7层合板长期性能的分项设计系数K应按表4.3.7取值 并应符合下列规定: 1当同时采用短切原丝毡、纤维布、纤维缠绕纱制造层合板 时,K4值应按主要纤维成分取值; 2当计算屈曲安全系数F时,K,值应采用弯曲值; 3当计算设计安全系数K,载荷中同时有拉伸和弯曲时,K 值应取拉伸值
7层合板长期性能的分项设计系数K
4.3.8设备层合板许用应变和许用单元载荷的确定应符合下列 规定:
4.3.8设备层合板许用应变和许用单元载荷的确定应符合下列 规定:
4.3.8设备层合板许用应变和许用单元载荷的确定应符合下列
式中:ear—树脂的许用应变值(%);
2层合板的许用应变值应按下式计算:
Ulam Elam K X Xiar
5设备层合板的许用单元载荷应按下式计算: Lq] = ed X Xlam
6 设备层合板的许用剪切应力应按下式计算:
4.3.9管道的层合板许用应力应为层合板的弹性模量乘以许用 应变,层合板的弹性模量应按本规范第4.3.2条的规定取值,层合 板的许用应变应按指定值法或长期性能测试法确定。许用应力值 的确定应符合下列规定: 1当采用指定值法确定许用应变时,在不包括水压试验载荷 的偶然短时载荷和包括热膨胀载荷的持续载荷工况下,应取本条 计算的许用应力值; 2当采用长期性能测试法确定许用应变时,在不包括热膨胀 载荷的持续载荷工况下,应取本条计算的许用应力值; 3当采用长期性能测试法确定许用应变时,在包括热膨胀载 荷的持续载荷工况下,应按本条计算许用应力值的125%确定; 4当采用长期性能测试法确定许用应变时,在偶然短时载荷 和不包括热膨胀载荷的持续载荷工况下,应按本条计算许用应力 值的133%确定。
4.3.9管道的层合板许用应
4.3.10当采用指定值法时,在腐蚀环境和温度条件下管道层合
1腐蚀环境的划分应按设定化学环境下浸泡非受力试样的 弯曲强度损失率确定,并应符合下列规定: 1)试样厚度应为4mm~6mm螺母标准,应按模拟制品的流程进行固 化,并应在设计温度下整体浸泡6个月;
5当采用多层纤维缠绕结构、缠绕角度在士15°和士75°之间 时,应进行各向异性弹性计算,层合板的应变值不得大于许用应变 值。当不进行各向异性弹性计算时,许用应变值不应大于
4.3.11当采用长期性能测试法时,试验应符合现行国家标准 《玻璃纤维增强塑料夹砂管》GB/T21238的有关规定,试样端部 应为自由端密封,其环向许用应变值应按下式计算:
p97. 5 D; Ed= 2K.Xam
(4. 3. 11)
(4. 3. 12)
式中:K, 疲劳修正系数; 设计寿命期内的应力循环次数; A。一在一个疲劳循环内的应力波动范围; 0n 在一个疲劳循环内的最大应力。 4.3.13管道层合板的许用应变值应小于树脂断裂延伸率的 10%。
4.3.14当采用长期性能测试法确定层合板的许用应变值并计
得到许用应力值时园林养护管理,应进行管道和管件的简化失效包络线计算 判定,并应符合下列规定:
....- 管道标准
- 相关专题: