在有關輕量化建筑材料的討論中,纖維增強塑料/復合材料現在已牢固地占據了一席之地。若干年前,復合材料還只有航空航天專家才知曉,但如今,復合材料已經成為建筑材料的可行替代品。
然而,復合材料能做到遠不止于此。除了低密度和適用于承重優化結構外,復合材料還具有作為輕質建筑材料的優異性能。圖1顯示了玻璃纖維增強塑料(GRP)在特定應用領域中所具有的特性。

圖1
上圖所展示的一些特性在50多年前就為復合材料的發展鋪平了道路,使復合材料進入了一個通常不為公眾所知的應用領域——管道/儲罐領域。在這一領域中使用的許多產品,要么安裝于地下,要么位于封閉的設施/系統中,或者材料無法明確識別。而在這一領域中,復合材料,特別是玻璃纖維增強塑料,具有明顯優于其他材料的優異性能。
圖2為1992年安裝在西班牙一家鋅冶煉廠的汞吸收塔。該汞吸收塔的尺寸為5.5米×35米。在操作過程中,塔體內部暴露在二氧化硫/三氧化物蒸氣中。硫氰酸鈉作為洗滌液。操作溫度為40℃,整個操作環境具有十分嚴峻的挑戰。

圖2
2015年,冶煉廠對該塔進行了徹底檢查。即使經過23年的運行,6個洗滌器中沒有一個發現存在問題——制造材料是玻璃纖維增強環氧乙烯酯樹脂。
硫酸被認為是最強的酸類之一,如硫酸被用作干燥劑或催化劑。圖3顯示了自1972年以來一直在加拿大魁北克運行的管道系統。該管道系統用于輸送電解質(10%-12%硫酸)。設計壓力為10bar (150psi),工作溫度為55℃。盡管操作環境具有挑戰性以及高度的腐蝕性,雙層管道(PVC/GRP)在上次測試時沒有出現任何問題。和以往一樣,在管道周圍的結構區域使用了玻璃纖維增強環氧乙烯酯樹脂。

圖3
上述幾個例子令人信服地說明,GRP不單“僅僅”是輕型建筑材料,其作為材料的耐用性和低維護要求的優勢,一目了然。當然,上述這些設施在使用過程也得到了正確的維護和檢查,但并不需要持續的外部干預。
GRP管道和儲罐的一個主要突出特點是使用壽命長,因為這種材料在可持續性方面具有巨大的優勢。由于材料的特性節省了保養周期,從而增加了設備的長期運行時間,因此,降低了運營成本。
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