樂普關于環氧玻璃鋼壓力容器的疲勞性能分析
來源：哈爾濱樂普實業發展中心 閱讀：3703 更新時間：2009-03-12 14:23摘 要：本文依據美國ASME標準的條件，對國內領先水平的玻璃鋼壓力容器的疲勞壽命進行了試驗測試。從而對其疲勞性能進行了分析，補充了國內領先水平的玻璃鋼壓力容器性能評價內容。
關鍵詞：玻璃鋼壓力容器；疲勞；疲勞壽命
壓力容器是反滲透水處理裝置中的重要部件之一，壓力容器根據所用的材料劃分為玻璃鋼類、不銹鋼類以及工程類等。玻璃鋼材料具有優異的耐腐蝕性能及衛生性能，同時制品可設計性強、尺寸精度穩定、表面質量高，目前國際上反滲透水處理用壓力容器以玻璃鋼類為主，各種大型及重點工程幾乎全部采用玻璃鋼壓力容器。
玻璃鋼具有力學性能的可設計性。在纖維增強的復合材料中，纖維是主要的承載元件，基體把纖維按—定位置排列固定。將載荷傳遞到每根纖維，可根據結構受力條件和使用要求，選擇性能不同的纖維和基體。以及它們的體積百分比，設計纖維鋪設方向、疊層，以及結構約形狀和幾何尺寸，以使結構在性能、重量和成本等方面的指標達到最優化。
環氧玻璃鋼材料在纖維方向的拉伸疲勞性能比金屬好。環氧玻璃鋼材料的疲勞強度為抗拉強度的60～90%，而金屬的疲勞強度只為30～50%。金屬材料疲勞裂紋出現后，很快引起災難性的破壞，而沒有明顯的預兆。環氧玻璃鋼材材料在疲勞過程中，裂紋先在纖維或基體薄弱處出現，擴展到結合面，損傷逐漸累積，直至嚴重分層才導致破壞，環氧玻璃鋼具有較好的損傷容限和疲勞壽命。
反滲透水處理裝置用玻璃鋼壓力容器承受循環工作壓力作用，在長期作用下會逐漸產生疲勞，直至整體破壞。玻璃鋼產品疲勞性能用疲勞壽命來衡量，其是玻璃鋼制品的主要性能指標。反滲透水處理裝置用玻璃鋼壓力容器在給定循環應力和試驗條件下由開始加載到臨界設計壓力所經受的應力循環數稱為疲勞壽命，玻璃鋼壓力容器的疲勞壽命應與反滲透水處理裝置設計壽命相當。
目前，國內應用的反滲透水處理裝置用玻璃鋼壓力容器雖以進口為主，但是國產品也呈現出了良好的發展勢頭，該產品的國內領先水平已接近國際先進水平。為了規范反滲透水處理裝置用玻璃鋼壓力容器的生產，我國規定了行業標準，即JC692-1998《反滲透水處理裝置用玻璃纖維增強塑料壓力殼體》。標準中對產品的外觀、尺寸要求、材質性能、水壓爆破壓力等內容進行了規定，這些技術指標等效采用了美國ASME標準。但當時考慮到國內整體技術水平，對產品的疲勞性能沒有做出相應規定。
在美國ASME標準中對反滲透水處理裝置用玻璃鋼壓力容器的疲勞壽命規定為105次，而一些進口產品稱可達到疲勞壽命為2.5×105次。為了對國內領先水平的玻璃鋼壓力容器的疲勞性能進行評價，本文以ROPV系列反滲透水處理裝置用環氧玻璃鋼壓力容器為研究對象，對其疲勞性能進行了測試分析。
環氧玻璃鋼壓力容器的疲勞性能分析.doc 