玻璃鋼儲(chǔ)罐損壞的原因是什么
玻璃鋼是樹(shù)脂/纖維復(fù)合材料,能耐酸、稀堿、鹽、大部分有機(jī)物、海水以及潮濕等腐蝕,對(duì)于微生物作用也有抵抗能力,因此玻璃鋼已經(jīng)在石油、化工、醫(yī)藥、染料、輕工業(yè)中得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。但玻璃鋼制品也有缺點(diǎn),當(dāng)使用一段時(shí)間之后也會(huì)出現(xiàn)滲漏、開(kāi)裂等現(xiàn)象。出現(xiàn)這種情況后則標(biāo)志著其使用期限已到,當(dāng)然這個(gè)期限一般比金屬材料制品要長(zhǎng)的多。現(xiàn)分析一下玻璃鋼儲(chǔ)罐損壞的原因。一、 化學(xué)腐蝕
樹(shù)脂結(jié)構(gòu)中含有一些活性的官能團(tuán),它們?cè)谔囟ǖ慕橘|(zhì)中能夠發(fā)生化學(xué)反應(yīng),從而導(dǎo)致了樹(shù)脂結(jié)構(gòu)的改變,造成材料的老化或腐蝕。最常見(jiàn)的化學(xué)腐蝕反應(yīng)如酸、堿等介質(zhì)中的水解反應(yīng),空氣中由于氧、臭氧作用而產(chǎn)生氧化反應(yīng),還有側(cè)基的取代反應(yīng)和交聯(lián)反應(yīng)等都會(huì)使玻璃鋼儲(chǔ)罐內(nèi)壁或外表發(fā)生腐蝕。樹(shù)脂在介質(zhì)中的耐水解反應(yīng)能力主要與其水解基團(tuán)在相應(yīng)的酸、堿介質(zhì)中的水解活化能有關(guān)。
實(shí)踐證明,現(xiàn)今的玻璃鋼儲(chǔ)罐纏繞工藝尚不能保證材料表面和結(jié)構(gòu)中不存在缺陷(如:表面劃痕、內(nèi)部夾雜、微孔、裂縫、晶界、相界等),產(chǎn)品在運(yùn)輸安裝過(guò)程中不可避免的要被磕碰產(chǎn)生銀紋或裂紋,玻璃鋼這些缺陷會(huì)使應(yīng)力局部集中于其尖端而大大超過(guò)其受到的平均應(yīng)力,當(dāng)它達(dá)到或超過(guò)某一臨界條件時(shí),裂縫最終失去穩(wěn)定性而發(fā)生擴(kuò)展,最終在低應(yīng)力下引起材料斷裂。造成玻璃鋼儲(chǔ)罐的滲漏,從而性能失效。
鑒于以上玻璃鋼儲(chǔ)罐性能種種失效原理,因此我們無(wú)論從材料的選擇,結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì),制造、運(yùn)輸與安裝都要嚴(yán)格加以控制,才能使這種材料能更好的發(fā)揮其防腐性能。
二、物理腐蝕
滲透和擴(kuò)散
玻璃鋼儲(chǔ)罐滲透是介質(zhì)在高分子材料中的增加過(guò)程,而擴(kuò)散是介質(zhì)在材料中滲透范圍進(jìn)一步擴(kuò)大的過(guò)程。玻璃鋼儲(chǔ)罐在制造過(guò)程中,樹(shù)脂之間,樹(shù)脂與纖維之間不可避免的要形成微孔、小縫隙,而介質(zhì)就在這些縫隙中滲透、擴(kuò)散,另外樹(shù)脂大分子間雖然依靠力連在一起,但當(dāng)介質(zhì)分子有足夠的熱能,則可克服掉這個(gè)能量壁壘,使樹(shù)脂大分子鏈斷開(kāi),造成介質(zhì)在樹(shù)脂分子間的滲透與擴(kuò)散。玻璃鋼材料的空隙率、環(huán)境的溫度、介質(zhì)的組成濃度、分子體積等是影響這兩種滲透和擴(kuò)散過(guò)程的主要因素。
溶解和溶脹樹(shù)脂的分子間相互作用較弱,且在成型過(guò)程中層間結(jié)構(gòu)較疏松,這就會(huì)使溶劑分子滲入這些縫隙內(nèi)部,而發(fā)生溶劑化作用,但由于樹(shù)脂的單個(gè)分子很大,分子鏈間又相互纏繞,因此被溶劑化的大分子仍不能擴(kuò)散到溶液中去,只能引起材料在宏觀體積上的增大或重量的增加,造成了溶漲。河南玻璃鋼罐的溶脹與樹(shù)脂交聯(lián)度有關(guān),交聯(lián)度越大則溶脹現(xiàn)象越小,反之則大。