玻璃鋼煙囪的老化和耐溫防火問題

一、玻璃鋼材料的老化問題

　　一般玻璃鋼材料在長期使用過程中會(huì)出現(xiàn)光澤減退、顏色變化、樹脂脫落、纖維裸露、分層等老化現(xiàn)象，玻璃鋼的結(jié)構(gòu)性能可下降20~50%。玻璃鋼材料在軍工、航天、造船等行業(yè)應(yīng)用廣泛，為了了解各種樹脂材料的耐老化性能，國內(nèi)外進(jìn)行了大量的玻璃鋼長期曝露或加速老化試驗(yàn)，對玻璃鋼材料的老化規(guī)律已經(jīng)有了認(rèn)識。

　　玻璃鋼煙囪多作為套筒煙囪的內(nèi)筒，除筒首外受日光和大氣的影響較小，另外，玻璃鋼煙囪主要用于脫硫后的濕煙囪，處于潮濕和酸性環(huán)境。針對玻璃鋼煙囪的使用環(huán)境，玻璃鋼煙囪樹脂優(yōu)先選用環(huán)氧樹脂或改性的環(huán)氧樹脂，增強(qiáng)材料選用耐酸耐水性能優(yōu)異的E-CR型玻璃。 在玻璃鋼煙囪設(shè)計(jì)時(shí)，可通過合理的鋪層構(gòu)造和在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)考慮玻璃鋼性能隨時(shí)間衰減的折減系數(shù)來確保玻璃鋼煙囪的耐久性。玻璃鋼長期性能的折減可參考BS 4994、ASTM D 5364等標(biāo)準(zhǔn)和廠家的試驗(yàn)資料。

　　二、玻璃鋼材料的耐溫防火問題

　　玻璃鋼在低溫下有優(yōu)異的耐腐性能和結(jié)構(gòu)性能，但隨著溫度的升高，其結(jié)構(gòu)性能衰減很快。即使是熱固性樹脂，當(dāng)使用溫度超過其熱變形溫度(HDT)后，樹脂的結(jié)構(gòu)性能會(huì)發(fā)生很大的改變。一般玻璃鋼不能在高溫下長期使用，如聚酯玻璃鋼在40~50℃以上，環(huán)氧玻璃鋼在60℃以上強(qiáng)度就開始下降。ASTM規(guī)范適用的溫度范圍為正常運(yùn)行溫度不高于93℃、短時(shí)異常高溫不高于121℃。文獻(xiàn)對耐溫性能較好的乙烯基酯不飽和聚酯玻璃鋼高設(shè)計(jì)溫度為120℃。在設(shè)計(jì)中，當(dāng)環(huán)境溫度可能超出常規(guī)適用范圍時(shí)，應(yīng)選用耐高溫的樹脂材料，如固化后的DERAKANE 470-300環(huán)氧乙烯基酯樹脂澆鑄體熱變形溫度HDT為150℃，而DERAKANE470HT-400的HDT可以達(dá)到180℃。由于玻璃鋼材料性能的變異性，每個(gè)工程只有在成型后才有確定的參數(shù)，因此，應(yīng)采用與玻璃鋼筒身等條件下的試件進(jìn)行高溫性能測試，并據(jù)此對玻璃鋼煙囪進(jìn)行核算。

　　聚合物都是可燃的。國內(nèi)外對聚合物的燃燒和阻燃技術(shù)進(jìn)行了大量的研究。不同的樹脂玻璃鋼可燃性不同。通常通過用氧指數(shù)（在規(guī)定的試驗(yàn)條件下，在氮、氧混合氣流中，剛好維持試樣燃燒所需的低氧濃度）來衡量聚合物燃燒的難易程度。如不飽和聚酯的氧指數(shù)為19.5%~21.5%，環(huán)氧樹脂的氧指數(shù)大約為20%~21%，酚醛樹脂的阻燃性能要好于不飽和聚酯和環(huán)氧樹脂。玻璃鋼煙囪設(shè)計(jì)時(shí)可提出氧指數(shù)要求，當(dāng)玻璃鋼不能滿足要求時(shí)可通過添加阻燃劑等方法來解決。