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Hebei Zhaofeng Proteção Ambiental Technology Co., Ltd.

Tecnologia de enrolamento de fibra de vidro-2

1. Erros operacionais
A pressão de injeção de água é alta e o impacto é grande, e o tubo de aço de vidro não pode ser impactado pela carga. Depois de colocado em uso, o operador por engano inverteu o processo e segurou a pressão, e a operação ficou desequilibrada, o que causaria o vazamento da tubulação de aço de vidro.

2. Medidas de prevenção
De acordo com SY / T6267-1996 “High Pressure Fiberglass Pipeline”, J / QH0789-2000 Buckle FRP Pipe Construction and Acceptance Specification. Harbin Star FRP Co., Ltd. "Instruções para instalação de sistema de linha de tubulação de fibra de vidro roscada" e consulte GB1350235-97 "Código para construção e aceitação de engenharia de tubulação de metal industrial", para evitar defeitos de qualidade comuns, segure a construção de cada processo, e garantir a qualidade da construção. Em vista das 6 razões acima para vazamento, medidas preventivas são propostas (ver Tabela 1).

3. Solução
Após o vazamento da tubulação de aço de vidro, medidas devem ser tomadas imediatamente para prevenir a poluição ambiental. O método de construção mais eficaz é cortar o cone e usar o adaptador de aço para conectar. Os principais processos são suspensão da produção → detecção de vazamentos → escavação → reciclagem de esgoto → instalação de roscas no local → instalação de transferência de aço → soldagem → teste de pressão → preenchimento de valas de tubos → comissionamento. Modo de conexão de acessórios para tubos de construção (ver Figura 1)

Notas de construção:
(1) Antes de cortar e fazer cones, de acordo com os requisitos de construção do sistema HSE, uma fita de advertência deve ser puxada na área central, e sinais de advertência devem ser colocados ao entrar na seção de construção. Após a ocorrência do vazamento, a fonte de injeção de água é cortada para reduzir a pressão a zero, e o esgoto é recuperado a tempo após a escavação para evitar o colapso da vala do duto e ferir pessoas.
(2) Depois de serrar o tubo de FRP, a altura de elevação não deve exceder 1m e o ângulo não deve exceder 10 ℃. Ao cortar e fazer cones, é seguro e conveniente construí-lo no solo. A diferença máxima é de mais de 2m (o duto está enterrado com 1m de profundidade). Escavar ambos os lados do ponto de vazamento. Pelo menos 20m acima.
(3) Instalação de thread no local
Processo de instalação de roscas no local: corte → corte cônico → colagem de roscas no local → aquecimento e cura. O ponto de vazamento de corte é melhor do que 0,3 m. Escolha uma retificadora de catraca adequada (o fabricante está equipado com ferramentas especiais). O cone deve estar limpo, livre de graxa, poeira, umidade e o adesivo deve ser misturado uniformemente. O revestimento final é colado para expulsar as bolhas de ar na superfície de colagem e, em seguida, gire-o manualmente para apertar. O tempo de cura do adesivo é determinado de acordo com a temperatura ambiente. A temperatura ambiente e o tempo de cura são mostrados na Tabela 2.
No inverno, a temperatura da construção é baixa e o tempo de parada da injeção de água não pode exceder 24 horas. O aquecimento elétrico e o método de cura podem ser usados ​​para encurtar o tempo de construção. De acordo com a experiência de construção e as características do adesivo, o melhor efeito de cura pode ser alcançado em 3-4 horas, e o tempo total de parada da construção é controlado em 8 horas. O aquecimento da correia de aquecimento elétrico é controlado a 30-32 ℃, o tempo é de 3 horas e o tempo de resfriamento é de 0,5 horas. Requisitos de energia tropical (consulte a Tabela 3).
(4) Instale a junta de conversão de aço. A rosca externa no local e a rosca interna de conversão de aço devem estar limpas e a graxa de vedação deve ser aplicada uniformemente. Não há torque com uma chave inglesa. Depois de apertar manualmente, aperte por mais duas semanas. Se houver um torque com uma chave, pressione Aperte a tabela de torque de rotação aproximado (consulte a Tabela 4).
(5) Os soldadores devem ser certificados. Durante o processo de soldagem, a junta de conversão de aço deve ser resfriada e a temperatura não deve exceder 40 ° C, caso contrário, o mosquito caracol no local queimará e ocorrerá vazamento.
(6) Aterro da vala da tubulação. Dentro de 0,2 m ao redor do oleoduto, é 0,3 m mais alto do que o solo natural após o preenchimento com areia ou solo macio.

4. Conclusões e recomendações
(1) A linha de tubo de aço de vidro de alta pressão é usada na produção de poços de injeção de água e parte da linha tronco de injeção de água no campo petrolífero de Jianghan, que resolve a corrosão e perfuração do oleoduto, reduz a poluição, estende a vida útil do pipeline e economiza investimento.
(2) Através da implementação, a tecnologia de construção para remendar vazamentos de tubos de aço de vidro de alta pressão foi padronizada, a taxa de tempo de injeção de água foi aumentada, a produção segura foi garantida e a construção civilizada foi alcançada. Desde 2005, o vazamento médio foi reparado 47 vezes e a produção anual de petróleo bruto aumentou em mais de 80 toneladas.
(3) Atualmente, para linhas de tubos de aço de fibra de vidro de média e alta pressão (0,25 MPa ~ 2,50 MPa), juntas cônicas e de conversão de aço são usadas para reparar vazamentos, o que leva muito tempo e não é corrosivo. Com o avanço da ciência e da tecnologia, resinas de alta resistência, iniciadores, agentes de cura, aceleradores e materiais de reforço continuam a ser produzidos. O uso de interfaces adesivas para linhas de tubos de aço de fibra de vidro de média e alta pressão requer mais pesquisas.
Solução para problemas de bobinagem de série de produtos
Após a produção de bobinadeiras de FRP, haverá vários problemas na qualidade dos produtos. Esses problemas podem ser efetivamente eliminados e evitados após análise específica de matérias-primas, aditivos, processo e outros fatores. O seguinte apresenta um problema comum em vazios de produtos de enrolamento.

Tipos básicos de vazios
1. As bolhas estão dentro do feixe de fibras, envolvidas pelo feixe de fibras e formadas ao longo da direção do feixe de fibras.
2. Os vazios aparecem principalmente nas cavidades entre as camadas e onde a resina se acumula.

Análise da causa da lacuna
1. O material de reforço não é completamente impregnado com a resina da matriz, e uma parte do ar permanece no material de fibra, que é envolvido pela resina solidificada ao seu redor.
2. O problema da cola em si. Primeiro, a cola era misturada ao ar durante o processo de preparação, que não podia ser totalmente eliminado a tempo; além disso, quando a cola gelificou e solidificou, pequenas moléculas foram produzidas devido a reações químicas, e essas substâncias de baixo peso molecular não conseguiram escapar a tempo.

Medidas para reduzir lacunas
1. Materiais preferidos
De acordo com as características das matérias-primas, selecione as matérias-primas que combinem entre si.
2. Fortalecer a impregnação
A impregnação é uma parte importante do processo de moldagem do material compósito e é a chave para o processo de bolhas ou vazios. Portanto, a impregnação deve ser reforçada para reduzir as bolhas e melhorar a qualidade do produto.
3. Controle de mistura
Antes de a resina ser usada, iniciadores, aceleradores, agentes de reticulação, cargas em pó, retardadores de chama, agentes antiestáticos e pigmentos serão adicionados. Ao adicionar e misturar, muito ar entrará e medidas devem ser tomadas para eliminá-lo.
4. Ajuste a cola
O mergulho com cola é um processo importante para a fabricação de materiais FRP / compostos. Se a mecha de fibra de vidro não estiver bem impregnada ou a cola for insuficiente, será produzida seda branca após passar pelo tanque de cola.
5. Produtos laminados
Quando o fio de seda branco é enrolado no molde do núcleo, este fenômeno pode ser eliminado apenas pelo método do elemento de rotação do molde do núcleo. Deve ser eliminado rolando o rolo de fábrica. A laminação não é boa apenas para imersão, mas também pode tornar o produto compacto, de forma que o excesso de cola escorra para ou para longe da falta de peças, reduz vazios ou bolhas, torna o produto mais apto, mais denso e tem melhor desempenho.
6. Reduza a ponte

A chamada ponte refere-se ao fenômeno do fio de cola do produto passar por cima, e esse fenômeno existe tanto na ponta quanto no cano.
(1) Se o equipamento for áspero na fabricação, pobre em precisão, instável na operação, os fios são arranjados repentinamente firmemente, sobrepostos e separados repentinamente, a fiação regular original não pode ser realizada e a fibra suspensa é fácil de ocorrer. Nesse momento, a manutenção e a melhoria do equipamento devem ser realizadas atempadamente.
(2) A largura real da peça de fio deve ser ajustada para ser igual ou próxima à largura projetada da peça de fio.
(3) Controle a quantidade de cola.
(4) Número da fibra, torção, viscosidade da resina e tratamento de superfície da fibra, todos têm um certo efeito na parte superior da fibra enrolada.
(5) A temperatura ambiente também tem uma certa influência na parte superior da fibra.

Inspeção e reparo de produtos enrolados em filamentos
Inspeção de produtos compostos enrolados em filamentos
Para produtos compostos de fibra enrolada, geralmente preste atenção às seguintes inspeções.

1. Inspeção de aparência

(1) Bolhas de ar: O diâmetro máximo permitido da bolha na superfície da camada resistente à corrosão é de 5 mm. Se houver menos de 3 bolhas com diâmetro não superior a 5 mm por metro quadrado, elas não podem ser reparadas. Caso contrário, as bolhas devem ser arranhadas e reparadas.
(2) Rachaduras: Não deve haver rachaduras acima de 0,5 mm de profundidade na superfície da camada resistente à corrosão. A superfície da camada de reforço deve apresentar fissuras com 2 mm de profundidade ou mais.
(3) Côncavo e côncavo (ou enrugado): A superfície da camada resistente à corrosão deve ser lisa e plana, e a espessura da parte convexa e côncava da camada de reforço não deve ser superior a 20% da espessura.
(4) Branqueamento: A camada resistente à corrosão não deve ter branqueamento, e o diâmetro máximo da área de branqueamento da camada de reforço não deve ultrapassar 50mm.

2. Inspeção dimensional

De acordo com os requisitos dos desenhos, as dimensões dos produtos devem ser inspecionadas com ferramentas de medição com precisão e intervalo adequados.

3. Inspeção do grau de cura e microporos de revestimento
(1) Inspeção no local
a) Não há sensação pegajosa ao tocar a superfície do produto composto.
b) Mergulhe o fio de algodão limpo com acetona e coloque sobre a superfície do produto para observar se o fio de algodão mudou de cor.
c) O som produzido ao bater no produto com a mão ou moeda é vago ou nítido?
Se a mão parecer pegajosa, o fio de algodão está descolorido e o som está borrado, a cura da superfície do produto é considerada não qualificada.
(2) Inspeção simples do grau de cura do material composto de furano
Pegue uma amostra e mergulhe em um béquer contendo uma pequena quantidade de acetona, feche e deixe de molho por 24 horas. A superfície da amostra é lisa e completa, e a acetona não muda de cor em sinal de cura.
(3) Inspeção e teste do grau de cura do produto
O teste de dureza Barcol é usado para avaliar indiretamente o grau de cura do material compósito. Um testador de dureza Barcol é usado. O modelo pode ser HBa-1 ou GYZJ934-1, e a dureza Barcol medida é usada para converter o grau aproximado de cura. A dureza Barcol de produtos compostos para feridas com cura ideal é geralmente de 40-55. O grau de cura do produto também pode ser testado com precisão de acordo com os regulamentos relevantes de GB2576-89.
(4) Detecção de microporos de revestimento
Quando necessário, o revestimento composto deve ser amostrado e inspecionado com um detector de faísca elétrico ou um detector de microfuros.

4. Inspeção de desempenho do produto
Teste as propriedades térmicas, físicas e mecânicas do produto de acordo com o conteúdo do teste exigido pelo documento de instrução de trabalho e o padrão de teste prescrito para fornecer uma base para a aceitação do produto.

5. Inspeção de danos
Quando necessário, testes não destrutivos de produtos, como varredura ultrassônica, raio-X, TC, imagem térmica, etc., são necessários para analisar e determinar com precisão os defeitos internos do produto.

Análise de defeitos do produto, medidas de controle e reparo

1. As principais razões para a superfície pegajosa de produtos compostos são as seguintes:
a) Alta umidade no ar. Como o vapor de água tem o efeito de retardar e inibir a polimerização da resina de poliéster insaturado e da resina epóxi, ele pode até causar viscosidade permanente na superfície e defeitos, como cura incompleta do produto por um longo tempo. Portanto, é necessário garantir que a produção de produtos compostos seja realizada quando a umidade relativa do ar for inferior a 80%.
b) Pouca cera de parafina na resina de poliéster insaturada ou a cera de parafina não atende aos requisitos, resultando na inibição do oxigênio do ar. Além de adicionar uma quantidade adequada de parafina, outros métodos (como adicionar celofane ou filme de poliéster) também podem ser usados ​​para isolar a superfície do produto do ar.
c) A dosagem do agente de cura e acelerador não atende aos requisitos, portanto a dosagem deve ser rigorosamente controlada de acordo com a fórmula especificada no documento técnico no preparo da cola.
d) Para resinas de poliéster insaturadas, muito estireno volatiliza, resultando em monômero de estireno insuficiente na resina. Por outro lado, a resina não deve ser aquecida antes da gelificação. Por outro lado, a temperatura ambiente não deve ser muito alta (normalmente 30 graus Celsius é o apropriado), e a quantidade de ventilação não deve ser muito grande.

2. Existem muitas bolhas no produto e as razões são as seguintes:
a) As bolhas de ar não são totalmente impulsionadas. Cada camada de espalhamento e enrolamento deve ser enrolada repetidamente com um rolo, e o rolo deve ser feito em um tipo de zigue-zague circular ou um tipo de ranhura longitudinal.
b) A viscosidade da resina é muito grande e as bolhas de ar trazidas para a resina não podem ser expelidas ao mexer ou escovar. É necessário adicionar uma quantidade adequada de diluente. O diluente da resina de poliéster insaturado é o estireno; o diluente da resina epóxi pode ser etanol, acetona, tolueno, xileno e outros diluentes reativos não reativos ou à base de éter de glicerol. O diluente da resina furana e da resina fenólica é o etanol.

c) Seleção inadequada de materiais de reforço, os tipos de materiais de reforço usados ​​devem ser reconsiderados.
d) O processo de operação é impróprio. De acordo com os diferentes tipos de resinas e materiais de reforço, métodos de processo apropriados, como mergulho, escovação e ângulo de rolagem, devem ser selecionados.

3. As razões para a delaminação dos produtos são as seguintes:
a) O tecido de fibra não foi pré-tratado ou o tratamento não é suficiente.
b) A tensão do tecido é insuficiente durante o processo de bobinagem ou há muitas bolhas.
c) A quantidade de resina é insuficiente ou a viscosidade é muito alta e a fibra não está saturada.
d) A fórmula não é razoável, resultando em mau desempenho de colagem ou a velocidade de cura é muito rápida ou muito lenta.
e) Durante a pós-cura, as condições do processo são inadequadas (geralmente cura térmica prematura ou temperatura muito alta).

Independentemente da delaminação causada por qualquer motivo, a delaminação deve ser totalmente removida, e a camada de resina fora da área do defeito deve ser polida com uma rebarbadora ou polidora em uma largura não inferior a 5 cm, e então recolocada de acordo com os requisitos do processo. Piso.
Independentemente dos defeitos acima, medidas apropriadas devem ser tomadas para eliminá-los completamente para atender aos requisitos de qualidade.
Produção típica de amostra de material composto de enrolamento e teste de desempenho

Os materiais compostos são frequentemente materiais anisotrópicos e seus métodos de análise de projeto são diferentes daqueles de materiais metálicos. As propriedades anisotrópicas dos materiais compósitos levam à diferença entre os métodos de teste de desempenho de materiais compósitos e materiais metálicos. Para materiais tradicionais, os designers podem obter dados de desempenho do manual ou da especificação do material fornecida pelo fabricante de acordo com o material (ou marca) ao selecionar o material. O material compósito não é tanto um material, mas uma estrutura mais precisa. Seu desempenho está relacionado a diversos fatores como a matriz da resina, materiais de reforço, condições do processo, tempo de armazenamento e ambiente.
É muito necessário testar o desempenho das matérias-primas antes do projeto dos materiais compostos, mas não se pode dizer que os dados de desempenho necessários para o projeto são dominados. Só pode ser considerado que a seleção de matérias-primas lançou as bases. Atualmente, os resultados de predição de métodos micromecânicos ainda são limitados e só podem ser estimados qualitativamente. Os dados de desempenho necessários para o projeto de componentes compostos precisam ser obtidos por testes básicos de desempenho, que são cruciais para o trabalho de projeto.
O teste de desempenho do material composto é a base para a seleção do material, avaliação dos materiais de reforço, matriz da resina, propriedades da interface, condições do processo de moldagem e níveis de tecnologia de fabricação, bem como design do produto.

1. Placa composta de fibra unidirecional
As propriedades elásticas de compósitos unidirecionais são caracterizadas pelas propriedades de tração e compressão de 0 graus, 90 graus e 45 graus, e as propriedades de interface entre a fibra e a resina são caracterizadas por testes de flexão e cisalhamento interlaminar. A fim de avaliar as propriedades do material, de acordo com os requisitos específicos das normas nacionais GB3354-82, GB3856-83, GB3356-82, GB3357-82, GB3355-82, a produção da placa de material composto de fibra unidirecional é concluída, e em seguida, a placa de material composto de fibra é processada em vários tamanhos e quantidade da amostra exigida pelo método de teste.

1. Produção de placa de material composto de fibra unidirecional
O método de enrolamento é fazer com que a fibra retirada da gaiola passe através do tensor, da ranhura de cola, do rolo de guia de fio e do bocal de enrolamento de fio, por sua vez, para ser enrolada na superfície do molde de núcleo e, finalmente, solidificada e formada. O padrão nacional estipula que o tamanho do modelo é 270 mm X 270 mm. O modelo pode ser enrolado para fazer duas placas planas (frontal e traseira) de cada vez, que podem ser processadas para alongamento, compressão, dobra, cisalhamento intercalar, etc.


Horário da postagem: 12 de agosto de 2021