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濟南思明特科技有限公司
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1 通用要求
• (1)纖維增強塑料壓力容器不可用于盛裝毒性危害程度為極度或者高度危害介質(zhì)和液化氣體。
• (2)纖維增強塑料壓力容器的設(shè)計,應(yīng)當(dāng)將纖維增強材料的鋪層設(shè)計與強度、剛度計算同步進行;
• (3)纖維增強塑料壓力容器的器壁應(yīng)當(dāng)由內(nèi)襯層、結(jié)構(gòu)層和外保護層組成;在強度計算時,只考慮結(jié)構(gòu)層的承壓強度,在計算外壓失穩(wěn)、自重載荷時按照壓力容器總厚度進行計算;
• (4)應(yīng)當(dāng)考慮復(fù)合材料的各向異性以及由于材料老化引起的材料性能衰減;
• (5)纖維增強塑料壓力容器的設(shè)計溫度取介質(zhì)的工作溫度,并且不得低于-54℃。
2設(shè)計類型
• 纖維增強塑料壓力容器的設(shè)計分為以下三種類型,設(shè)計者應(yīng)當(dāng)根據(jù)設(shè)計參數(shù)、設(shè)計方法、制造工藝等確定設(shè)計類型并且在設(shè)計文件(設(shè)計總圖)中注明:
• (1)Ⅰ型高壓壓力容器,采用手糊、噴射成型工藝制造時其設(shè)計壓力不超過1MPa,采用纏繞成型工藝制造不進行極孔包絡(luò)時設(shè)計壓力不超過10MPa,采用纏繞成型工藝制造并進行極孔包絡(luò)時設(shè)計壓力不超過20MPa;工作溫度不超過65℃時取設(shè)計溫度為65℃,工作溫度超過65℃時設(shè)計溫度不得超過120℃,并且所用樹脂的玻璃化溫度應(yīng)當(dāng)高于設(shè)計溫度20℃以上;
• (2)Ⅱ型容器,筒體必須采用纏繞成型工藝,封頭可采用手糊、噴射或者纏繞成型;采用規(guī)則設(shè)計法時,內(nèi)壓與內(nèi)徑乘積不得大于2.4MPa·m,設(shè)計內(nèi)壓不得大于1.6MPa,的設(shè)計內(nèi)徑不得大于4.8m;采用分析設(shè)計法時或者采用規(guī)則設(shè)計法與分析設(shè)計法結(jié)合設(shè)計時,設(shè)計壓力不得大于0.6MPa,內(nèi)徑不得大于4m;設(shè)計溫度不得超過120℃,并且所用樹脂的玻璃化溫度應(yīng)當(dāng)高于設(shè)計溫度20℃以上;
• (3)Ⅲ型容器,必須采用纏繞成型工藝并且進行極孔包絡(luò)制造,其設(shè)計壓力不超過100MPa并且不得低于20MPa;設(shè)計溫度不超過85℃,并且所用樹脂的玻璃化溫度應(yīng)當(dāng)高于設(shè)計溫度20℃以上。
3設(shè)計方法及安全系數(shù)
• (1)Ⅰ型容器,應(yīng)當(dāng)制作原型容器,對原型容器進行10萬次的壓力疲勞實驗,壓力波動范圍從常壓至設(shè)計壓力,疲勞試驗完成后,進行壓力試驗,試驗壓力不得小于6倍設(shè)計壓力,容器在試驗過程中不得滲漏、破裂;
• (2)Ⅱ型容器,采用規(guī)則設(shè)計法或者規(guī)則設(shè)計法與分析設(shè)計法相結(jié)合的設(shè)計方法,并且用聲發(fā)射檢測方法驗收;Ⅱ型容器設(shè)計安全系數(shù)需要考慮載荷條件、成型工藝、使用環(huán)境、溫度、預(yù)期使用年限、材料離散等因素,無法進行聲發(fā)射檢測時應(yīng)當(dāng)提高安全系數(shù);采用應(yīng)變控制準則設(shè)計時,設(shè)計許用應(yīng)變不得大于0.1%,外壓安全系數(shù)不得小于5.0;
• (3)Ⅲ型容器,應(yīng)當(dāng)制作原型容器,根據(jù)設(shè)計條件決定是否進行疲勞試驗,疲勞試驗完成后,進行壓力試驗,采用碳纖維制造時試驗壓力不低于設(shè)計壓力的2.25倍,采用玻璃纖維制造時試驗壓力不低于設(shè)計壓力的3.5倍,容器在試驗過程中不得滲漏、破裂。
4鋪層設(shè)計
• 纖維增強塑料壓力容器的鋪層設(shè)計至少包括以下內(nèi)容:
• (1)纖維及其制品類型;
• (2)樹脂體系及配比;
• (3)鋪層的次序、方向和層數(shù);
• (4)成型工藝(含固化工藝);
• (5)樹脂含量(里量比)。
5 粘接設(shè)計
• 粘接設(shè)計應(yīng)當(dāng)保證粘接接頭許用承載力不低于接頭處環(huán)向、軸向和剪切載荷。
6耐壓試驗
• 試驗一般采用液壓試驗,試驗介質(zhì)應(yīng)當(dāng)為清潔水或者其他合適液體;對于不適合液壓試驗的壓力容器,可采用氣壓試驗。
• 試驗內(nèi)壓不得低于1.1倍設(shè)計內(nèi)壓,試驗外壓不得低于1倍設(shè)計外壓。
• Ⅱ型容器,耐壓試驗時應(yīng)當(dāng)進行聲發(fā)射檢測。當(dāng)無法進行聲發(fā)射檢測時,試驗內(nèi)壓不得低于1.25倍設(shè)計內(nèi)壓,試驗外壓不得低于1.1倍設(shè)計外壓但不得超過0.1MPa。

 

 


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