立井复合材料罐道耐腐蚀与耐磨损试验研究.pdfVIP

维普资讯 “。)y9／， ，二 第 25卷第5期 煤 炭 学 报 vd．25 No．5 2ooo年 10月 JOURNALOFCHINACOALSOCIETY 嘶 ． 2000 文章编号：0253—9993{2000}05—0491—05 立井复合材料罐道耐腐蚀与耐磨损试验研究 曾宪桃，郭晋蒲 许文进 修 {；三一 (1．焦作 ll学院 土术建筑工程系，河南 焦作 454000；2．中国矿业大学，江苏棘州 221008；3．江苏省煤矿研究所．江 苏棘_州 2210o6) 摘 要：针对立井井简装备腐蚀严重的现状，研究了一种新型的玻璃钢复合材料罐道 ．通过复舍 材料罐道耐腐蚀试验研究，指出对立井罐道采用玻璃钢包敷，其耐腐蚀性能满足煤矿井筒环境使 用要求 同时，通过磨损试验，提出了复合材料罐道中玻璃钢板的最小犀度，其耐磨损寿命与耐 腐蚀寿命同步，都能达到30a以上，从而减少了井筒装备更换次数，节约大量投资． 关键词：立井；复合材料罐道；腐蚀；磨损 兰I#筒荣莒 中图分类号：，I1]2624；TU_5O2 ．3 文献标识码：A 立井装备的罐道、罐梁是保证提升容器安全运行的承载和导向 设施 罐道除承受井筒高湿、酸、碱环境的腐蚀外，还要承受罐耳 在其上作用的水平力及滑动或滚动磨损．腐蚀与磨损常使钢轨或型 - 钢组合罐道寿命仅有 1O～15a，最短的仅7～8a 复合材料罐道是为提高罐道使用寿命达到30a而研制的 它是 !． !垫 ．1 根据罐道承受的最大水平力所需强度和刚度，选用一定厚度的钢板 焊接或轧制成方形或矩形钢芯经除锈处理后，在其外表面敷一定厚 图1钢和玻璃钢复合■道 度的玻璃钢 (GlassFiberReinforcedPlastic)作防腐、耐磨层，内表 Fig．1CotllpoNte de。fsteelandGFRP 面灌浇一层防腐树脂 ，其截面型式为全封闭组合型式 (图1)． 1一 玻璃钢；2一 钢芯；卜__防庸树脂 l 复合材料罐道耐腐蚀特性研究 由于复合材料罐道采用全封闭组合型式，玻璃钢的防腐研究就处在了突出的位置 玻璃钢是一种优良 的电绝缘材料 ，具有 良好的耐酸、碱、盐等化学介质浸蚀的能力，可在空气湿度大，溶液酸碱度高、化学 腐蚀及电化学腐蚀严重的环境里使用 对其所作的质量分析报告表明，在一定浓度的强酸、强碱溶液中浸 泡 l-6个月，其质量变化一般在 1％以内，耐酸性好于耐碱性，表 1列出了加入特种耐磨、阻燃、抗静 电材料的玻璃钢腐蚀试验数据． 由表 1并不能完全确定玻璃钢的耐腐蚀特征，因为煤矿井筒环境的水质pH值一般在6～7之间，呈 弱酸性，而玻璃钢可在 10％的硫酸中长期使用_1J，所以，对于煤矿井筒环境来说，玻璃钢的耐腐蚀特性 主要集中在其水浸泡特性和老化特性上．试验表明，玻璃钢在水中浸泡30d以后，其抗拉强度的保留率 大于90％，弯曲强度保留率大于87％，弹性模量保留率大于82％，吸水量小于1％；浸泡3a以后，强度 保留率仍在80％以上，3a后其力学性能基本趋于稳定．同时依据美国W．Wegenas教授的理论，玻璃钢 在水中煮沸24h相当于冷水浸泡 la，对玻璃钢进行了加速老化试验，图2是玻璃钢4Oa人工老化试验曲 线_2J．从图2可以看出，若给玻璃钢一定的强度储备或只用玻璃钢作防腐层，玻璃钢产品即复合材料罐道 的使用寿命可以在30a以上． 牧稿 日期：2oo0—01—13 基童项 目：建设部旆工企业新产品试制 (技术开发)项耳 (90—1—7) 维普资讯 煤 炭 学 报 2000年第25卷 表 1 改性玻璃