CN102490369A - 大口径防静电环氧玻璃钢管道加工工艺 - Google Patents

大口径防静电环氧玻璃钢管道加工工艺 Download PDF

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Abstract

一种大口径防静电环氧玻璃钢管道加工工艺，其特征是将碳纤维毡均匀缠绕在管道模具上，使其平整覆与管道模具外壁上，并加环氧树脂浸润后，再将玻璃纤维高强纱及碳纤维纱螺旋缠绕到管道模具上，缠绕完毕后经过高温内固化加温而生产的防静电高强环氧玻璃钢管道；所述加工工艺以碳纤维内衬毡、高强度碳纤维和玻璃纤维及进口环氧树脂为原料，采用缠绕成型，蒸汽分阶段加温，高温内模固化成型。具体工艺步骤包括：配料、缠绕碳纤维毡、加入碳纤维、蒸汽分阶段加温、固化成型、加工整理获得成品管道。本发明所述管道，能在环境温度–40℃—120℃范围内，防静电性能、材料的物理强度指标、耐腐性指标不降低。能在海洋暴露的条件下，防静电、耐老化、耐疲劳使用寿命不低于30年。

Description

大口径防静电环氧玻璃钢管道加工工艺
技术领域
本发明属于玻璃钢技术领域。
背景技术
本管道主要应用于海洋采油平台及船舶上的：压载管线系统、防火供水系统、喷水灭火系统、盐水供水系统、货油装卸系统等领域。因船用玻璃钢管道具有防静电、耐腐蚀、强度高、重量轻、易安装、使用寿命长等特点，在海洋工程及船舶制造中已替代了金属管道，使用前景比较广阔。
目前市场上没有生产大口径防静电环氧玻璃钢管（直径达1米，使用压力达到1.8Mpa）先例，现采用的加工工艺为，树脂：固化剂：防静电材料（粉末状）按照1：0.9：0.1的比例制作成混合料，在管道模具上产缠绕成型，固化工艺采用烤箱外固化成型。其弊端是外固化成型不容易使混合物完全固化，强度低，成品管道强度不容易达到标准要求，次品率高，高温反应时管体内的气泡挥发不出来，降低了管道的密实度，容易导致管道报废，固化过程中导电材料分布不均匀，导电性能差。
发明内容
本发明的目的是提供一种大口径防静电环氧玻璃钢管道加工工艺，以解决现有物理强度低，次品率高，易产生气泡，导电性能差等问题。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是将碳纤维毡均匀缠绕在管道模具上，使其平整覆与管道模具外壁上，并加环氧树脂浸润后，再将玻璃纤维高强纱及碳纤维纱螺旋缠绕到管道模具上，缠绕完毕后经过高温内固化加温而生产的防静电高强环氧玻璃钢管道。所述加工工艺以碳纤维内衬毡、高强度碳纤维和玻璃纤维及进口环氧树脂为原料，采用缠绕成型，计算机控制操作，蒸汽分阶段加温，高温内固化成型。具体工艺步骤如下：
1、配料：准备碳纤维内衬毡8-16kg、碳纤维2-6kg、玻璃纤维重量320-450kg、环氧树脂40-80kg、固化剂30-70 kg、促进剂3-8 kg、将环氧树脂、固化剂、促进剂倒入搅拌罐进行搅拌，搅拌时间为10分钟，转速为200转/分，获得搅拌好的环氧树脂混合料100-200kg，备用。
2、缠绕碳纤维毡：管道缠绕前，在模具上先缠一层碳纤维毡；碳纤维毡上均匀涂上环氧树脂混合料。
3、加入碳纤维：管道缠绕过程中，在玻璃钢纤维中加入一到两根碳纤维（视管道粗细情况而定）。
4、蒸汽分阶段加温：在缠绕阶段，温度为35-45℃左右；每缠绕一个螺旋加蒸汽8-12秒。
5、固化成型：使用内固化模具，温度控制在125-150℃，时间60-90分钟，管道固化完全成型后，停止加温。
6、加工整理：对成型管道接口、内、外壁进行精加工整理，获得成品大口径防静电环氧玻璃钢管道。
采用本发明的积极效果是：
1、该管道能在环境温度–40℃—120℃范围内，防静电性能不下降，材料的物理强度指标不下降，耐腐性指标不降低。
2、该管道能在海洋暴露的条件下，防静电、耐老化、耐疲劳使用寿命不低于30年。
3、内壁光滑、树脂含量高、外观平整光滑。
具体实施方式
实施例1
以制造口径达1000mm，压力1.8Mpa 长度3000mm的防静电环氧玻璃钢管道为例，采用以碳纤维内衬毡、高强度碳纤维和玻璃纤维及进口环氧树脂为原料，缠绕成型、计算机控制操作，蒸汽分阶段加温，高温内模固化。具体工艺如下：
1、备料：准备高强玻璃纤维28卷，每卷约16 kg,；环氧树脂50 kg；固化剂45 kg；促进剂5 kg；碳纤维毡一卷，每卷8 kg（宽幅不限）；高强度碳纤维2根，重量6kg；将原材料准备好后，将环氧树脂、固化剂、促进剂倒入搅拌罐进行搅拌，搅拌时间为10分钟，转速为200转/分，获得搅拌好的环氧树脂混合料110kg，将搅拌好的混合料倒入桶中备用；
2、缠绕碳纤维毡：管道缠绕前，在模具上先缠一层碳纤维毡；碳纤维毡上均匀涂上环氧树脂混合料。使环氧树脂料完全浸入碳纤维毡中；
3、加入碳纤维：管道缠绕过程中，在28根高强玻璃纤维中加入两根高强度碳纤维；保证管道固化后管体的导电性；
4、蒸汽分阶段加温：在缠绕阶段，温度为40℃左右；每缠绕一个螺旋加蒸汽10秒；
5、内固化：使用内固化模具，温度控制在125至150℃，时间60分钟至90分钟，管道固化完全成型后，停止加温；
6、加工整理：对成型管道接口、内、外壁进行精加工整理，获得成品大口径防静电环氧玻璃钢管道。

Claims (1)

1.一种大口径防静电环氧玻璃钢管道加工工艺，其特征是将碳纤维毡均匀缠绕在管道模具上，使其平整覆与管道模具外壁上，并加环氧树脂浸润后，再将玻璃纤维高强纱及碳纤维纱螺旋缠绕到管道模具上，缠绕完毕后经过高温内固化加温而生产的防静电高强环氧玻璃钢管道；所述加工工艺以碳纤维内衬毡、高强度碳纤维和玻璃纤维及进口环氧树脂为原料，采用缠绕成型，蒸汽分阶段加温，高温内模固化成型，具体工艺步骤如下：
（1）配料：准备碳纤维内衬毡8-16kg、碳纤维2-6kg、玻璃纤维320-450kg、环氧树脂40-80 kg、固化剂30-70 kg、促进剂3-8 kg、将环氧树脂、固化剂、促进剂倒入搅拌罐进行搅拌，搅拌时间为10分钟，转速为200转/分，获得搅拌好的环氧树脂混合料100-200kg，备用；
（2）缠绕碳纤维毡：管道缠绕前，在模具上先缠一层碳纤维毡；碳纤维毡上均匀涂上环氧树脂混合料；
（3）加入碳纤维：管道缠绕过程中，在玻璃钢纤维中加入一到两根碳纤维（视管道粗细情况而定）；
（4）蒸汽分阶段加温：在缠绕阶段，温度为35-45℃左右；每缠绕一个螺旋加蒸汽8-12秒；
（5）固化成型：使用内固化模具，温度控制在125-150℃，时间60-90分钟，管道固化完全成型后，停止加温；
（6）加工整理：对成型管道接口、内、外壁进行精加工整理，获得成品大口径防静电环氧玻璃钢管道。
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