玻璃鋼加強部位筒壁結(jié)構(gòu)及具有該結(jié)構(gòu)的煙囪的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種玻璃鋼加強部位筒壁結(jié)構(gòu)及具有該結(jié)構(gòu)的煙囪。玻璃鋼加強部位筒壁結(jié)構(gòu)包括內(nèi)襯功能層、中間結(jié)構(gòu)層和任選的外保護層，中間結(jié)構(gòu)層包括數(shù)個結(jié)構(gòu)亞層，結(jié)構(gòu)亞層包括：結(jié)構(gòu)單層A-結(jié)構(gòu)單層B-結(jié)構(gòu)單層C-結(jié)構(gòu)單層D，且所述中間結(jié)構(gòu)層的厚度t的范圍為12≤t≤40mm。本發(fā)明的玻璃鋼加強部位筒壁結(jié)構(gòu)，具有良好的軸向力學(xué)性能和環(huán)向力學(xué)性能，便于施工和質(zhì)量控制，且使用壽命長，適用于大型火力發(fā)電廠。
【專利說明】玻璃鋼加強部位筒壁結(jié)構(gòu)及具有該結(jié)構(gòu)的煙囪
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及煙囪，具體涉及一種玻璃鋼加強部位筒壁結(jié)構(gòu)及具有該結(jié)構(gòu)的煙囪?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]纖維增強塑料，是以纖維及其制品作為增強材料，以合成樹脂作基體材料，經(jīng)過特定成型工藝而形成的高性能復(fù)合材料。玻璃鋼(Glass Fiber Reinforced Plastics也稱玻璃纖維增強塑料，國際公認的縮寫符號為GFRP或FRP)是纖維增強塑料中的一種，由合成樹脂和玻璃纖維經(jīng)復(fù)合工藝，制作而成的一種功能型復(fù)合材料，具有優(yōu)良的可設(shè)計性、可加工性和可修復(fù)性。
[0003]以往國內(nèi)FRP多用于儲罐和管道，其材料設(shè)計側(cè)重于滿足產(chǎn)品功能，對力學(xué)性能要求不高，需要注重的是FRP產(chǎn)品的環(huán)向性能，對軸向性能沒有特別要求。近年來，由于FRP產(chǎn)品可以解決煙囪的腐蝕問題，工程師開始考慮將FRP制成煙囪使用。
[0004]大型火電廠煙囪豎向布置，高度往往超過200m，被懸吊在混凝土外筒的頂部或各支撐部位，巨大的重力荷載沿軸向傳遞，這種受力特點要求FRP煙囪的力學(xué)性能以軸向為主環(huán)向為輔。因此，若要將FRP用于大型火電廠的煙囪，除需要FRP煙囪滿足功能性要求(如耐腐蝕、導(dǎo)靜電、阻燃、抗紫外線、防老化、防積灰)外，還需要滿足力學(xué)性能(軸向和環(huán)向的拉伸、彎曲、剪切、壓縮性能等)的要求，尤其是煙囪的加強部位，在懸吊點、止晃點等部位，更需要提高軸向和環(huán)形的承載能力，設(shè)計難度非常大，至今國內(nèi)尚沒有大型火力發(fā)電廠FRP煙囪的工程實例。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種既能滿足功能性要求又能滿足力學(xué)性能需求的玻璃鋼加強部位筒壁結(jié)構(gòu)，使得具有該結(jié)構(gòu)的煙囪可以在大型火電廠應(yīng)用。
[0006]本發(fā)明的第一方面，提供一種玻璃鋼加強部位筒壁結(jié)構(gòu)，所述玻璃鋼加強部位筒壁結(jié)構(gòu)包括內(nèi)襯功能層、中間結(jié)構(gòu)層和任選的外保護層，其中，
[0007]所述中間結(jié)構(gòu)層包括至少兩個結(jié)構(gòu)亞層，自所述玻璃鋼加強部位筒壁結(jié)構(gòu)的內(nèi)部至外部，所述結(jié)構(gòu)亞層包括:
[0008]結(jié)構(gòu)單層A-結(jié)構(gòu)單層B-結(jié)構(gòu)單層C-結(jié)構(gòu)單層D，
[0009]其中，結(jié)構(gòu)單層A為噴射紗層或單向布層；
[0010]結(jié)構(gòu)單層B為無或環(huán)向纏繞層；
[0011]結(jié)構(gòu)單層C為噴射紗層或單向布層；
[0012]結(jié)構(gòu)單層D為環(huán)向纏繞層；
[0013]并且當結(jié)構(gòu)單層A為噴射紗層時，結(jié)構(gòu)單層C為單向布層；或結(jié)構(gòu)單層A為單向布層時，結(jié)構(gòu)單層C為噴射紗層；且所述中間結(jié)構(gòu)層的厚度為t，且12 < t < 40mm。
[0014]較佳地，所述外保護層包括膠衣層。
[0015]較佳地，所述中間結(jié)構(gòu)層的厚度為t,且15 < t < 30mm。[0016]在另一優(yōu)選例中，所述玻璃鋼加強部位筒壁結(jié)構(gòu)為玻璃鋼煙囪加強部位筒壁結(jié)構(gòu)。
[0017]本文中，厚度是指隨機選取25個測量點測得的厚度的平均值，例如，中間結(jié)構(gòu)層的厚度t是在中間結(jié)構(gòu)層上隨機選取25個測量點，計算25個測得的厚度的平均值，得到中間結(jié)構(gòu)層的厚度t。
[0018]本文中，“任選的”是指可以有(可以存在)或可以沒有(可以不存在)。如所述玻璃鋼煙囪包括內(nèi)襯功能層、中間結(jié)構(gòu)層和任選的外保護層是指所述玻璃鋼煙囪可以有外保護層，或可以沒有外保護層。
[0019]在另一優(yōu)選例中，所述內(nèi)襯功能層包括:表面氈層-噴射紗層；
[0020]較佳地，所述內(nèi)襯功能層還包括最內(nèi)層的碳纖維氈層；和/或
[0021]所述內(nèi)襯功能層的噴射紗層外還可包括網(wǎng)格布層。
[0022]在另一優(yōu)選例中，當對一筒體的某部位(待加強的部位)進行補強時，可以保留或不保留原有的筒壁；當保留部分或全部原有筒壁時，保留的筒壁可視為內(nèi)襯功能層。
[0023]在另一優(yōu)選例中，所述外保護層包括膠衣層，較佳地，還包括表面氈層和/或網(wǎng)格布層，所述表面氈層和/或網(wǎng)格布層設(shè)置在所述中間結(jié)構(gòu)層和所述膠衣層之間。
[0024]在另一優(yōu)選例中，所述結(jié)構(gòu)單層A為噴射紗層，所述結(jié)構(gòu)單層B為環(huán)向纏繞層，所述結(jié)構(gòu)單層C為單向布層，所述結(jié)構(gòu)單層D為環(huán)向纏繞層。
[0025]在另一優(yōu)選例中，所述結(jié)構(gòu)單層A為噴射紗層，所述結(jié)構(gòu)單層B為無，所述結(jié)構(gòu)單層C為單向布層，所述結(jié)構(gòu)單層D為環(huán)向纏繞層。
[0026]在另一優(yōu)選例中，所述結(jié)構(gòu)單層A為單向布層，所述結(jié)構(gòu)單層B為環(huán)向纏繞層，所述結(jié)構(gòu)單層C為噴射紗層，所述結(jié)構(gòu)單層D為環(huán)向纏繞層。
[0027]在另一優(yōu)選例中，所述結(jié)構(gòu)單層A為單向布層，所述結(jié)構(gòu)單層B為無，所述結(jié)構(gòu)單層C為噴射紗層，所述結(jié)構(gòu)單層D為環(huán)向纏繞層。
[0028]在另一優(yōu)選例中，所述環(huán)向纏繞層施工時，采用連續(xù)纏繞的方法，纏繞紗的纏繞角度為40-90度，較佳地，纏繞角度為75-90度，更佳地，纏繞角度為80-90度。
[0029]在另一優(yōu)選例中，在各所述結(jié)構(gòu)亞層之間可以設(shè)置附加結(jié)構(gòu)單層，所述附加結(jié)構(gòu)單層為單向布層、環(huán)向纏繞層、噴射紗層、表面氈層、或其組合。
[0030]在另一優(yōu)選例中，所述中間結(jié)構(gòu)層還包括與所述外保護層相接的最外結(jié)構(gòu)單層，所述最外結(jié)構(gòu)單層為噴射紗層或環(huán)向纏繞層，任選地，所述最外結(jié)構(gòu)單層與所述結(jié)構(gòu)亞層之間可以設(shè)置附加結(jié)構(gòu)單層，所述附加結(jié)構(gòu)單層為單向布層、環(huán)向纏繞層、噴射紗層、表面氈層、或其組合。
[0031]在另一優(yōu)選例中，所述環(huán)向纏繞層中，纏繞紗的纏繞角度為40-90度，較佳地，纏繞角度為75-90度，更佳地，纏繞角度為80-90度。
[0032]在另一優(yōu)選例中，所述結(jié)構(gòu)亞層的厚度為1.5-5mm ;和/或
[0033]所述結(jié)構(gòu)亞層的數(shù)量為3-26個。
[0034]在另一優(yōu)選例中，各結(jié)構(gòu)單層的厚度為0.05_4mm。
[0035]在另一優(yōu)選例中，所述內(nèi)襯功能層具有以下一個或多個特征:
[0036](i)所述表面氈層的纖維面密度為15_50g/m2，樹脂含量為80wt%-98wt%，以所述表面氈層的總重量計；[0037](ii)所述噴射紗層的纖維面密度為100_800g/m2，樹脂含量為65wt%-90wt%，以所述噴射紗層的總重量計；
[0038](iii)所述碳纖維氈層的纖維面密度為10_30g/m2，樹脂含量為80wt%-99wt%，以所述碳纖維氈層的總重量計；
[0039](iv)所述網(wǎng)格布層的纖維面密度為30_100g/m2，樹脂含量為50wt%_95wt%，以所述網(wǎng)格布層的總重量計；和/或
[0040]所述中間結(jié)構(gòu)層具有以下一個或多個特征:
[0041]⑴所述噴射紗層的纖維面密度為100g/m2-800g/m2，樹脂含量為50wt%-80wt%，以所述噴射紗層的總重量計；
[0042](ii)所述單向布層的纖維面密度為200g/m2-600g/m2，樹脂含量為30wt%_60wt%，以所述單向布層的總重量計；
[0043](iii)所述環(huán)向纏繞層的纖維面密度為300g/m2-3000g/m2，樹脂含量為25wt%-50wt%,以所述環(huán)向纏繞層的總重量計；和/或
[0044]所述外保護層具有以下一個或多個特征:
[0045](i)所述表面氈層的纖維面密度為20_800g/m2，樹脂含量為80wt%-98wt%，以所述表面氈層的總重量計；
[0046](ii)所述網(wǎng)格布層的纖維面密度為30_100g/m2，樹脂含量為50wt%_95wt%，以所述網(wǎng)格布層的總重量計。
[0047]本發(fā)明的第二方面，提供第一方面所述的玻璃鋼加強部位筒壁結(jié)構(gòu)的制備方法，包括以下步驟:
[0048](a)制作內(nèi)襯功能層；
[0049](b)在所述內(nèi)襯功能層外鋪設(shè)(制作)所述中間結(jié)構(gòu)層，以及任選的
[0050](c)在所述中間結(jié)構(gòu)層外鋪設(shè)(制作)所述外保護層得到所述玻璃鋼加強部位筒壁結(jié)構(gòu)；
[0051]或包括以下步驟:
[0052](a)提供內(nèi)襯功能層、中間結(jié)構(gòu)層，以及任選的外保護層；
[0053](b)將所述內(nèi)襯功能層、中間結(jié)構(gòu)層，以及任選的外保護層組裝成所述玻璃鋼加強部位筒壁結(jié)構(gòu)；
[0054]優(yōu)選地，采用以下步驟制備所述結(jié)構(gòu)亞層:
[0055]⑴提供一基面；
[0056](ii)在所述基面的外周鋪設(shè)所述結(jié)構(gòu)單層A ；
[0057](iii)在所述結(jié)構(gòu)單層A的外周鋪設(shè)所述結(jié)構(gòu)單層B ；
[0058](iv)在所述結(jié)構(gòu)單層B的外周鋪設(shè)所述結(jié)構(gòu)單層C ；
[0059](V)在所述結(jié)構(gòu)單層C的外周鋪設(shè)所述結(jié)構(gòu)單層D ；
[0060]當所述結(jié)構(gòu)單層B為無時，省略步驟(C)，在所述結(jié)構(gòu)單層A的外周鋪設(shè)所述結(jié)構(gòu)
單層C。
[0061]在另一優(yōu)選例中，所述基面為模具表面，所述模具為圓筒狀模具、圓柱型模具或臺柱型模具。
[0062]本發(fā)明的第三方面，提供一種煙囪，包括煙囪外筒和煙囪內(nèi)筒，其特征在于，所述煙囪內(nèi)筒包括如第一方面所述的玻璃鋼加強部位筒壁結(jié)構(gòu)。
[0063]在另一優(yōu)選例中，所述煙囪包含1-4個如上所述煙囪內(nèi)筒
[0064]在另一優(yōu)選例中，所述煙囪為套筒式或多管式煙囪。
[0065]在另一優(yōu)選例中，所述煙囪外筒為鋼筋混凝土外筒、鋼外筒、磚砌外筒或塔架式外筒。
[0066]在另一優(yōu)選例中，所述內(nèi)筒被懸吊在所述煙囪外筒的頂部。
[0067]在另一優(yōu)選例中，所述內(nèi)筒被懸吊在所述煙囪外筒的各支撐部位。
[0068]本發(fā)明的加強部位筒壁結(jié)構(gòu)，不僅具有良好的環(huán)向力學(xué)性能，而且具有良好的軸向力學(xué)性能，同時兼顧并滿足大型燃煤電廠煙囪防腐蝕、阻燃、防靜電、防積灰等諸多功能要求，具有便于施工和質(zhì)量控制、使用壽命長等優(yōu)點。
[0069]應(yīng)理解，在本發(fā)明范圍內(nèi)中，本發(fā)明的上述各技術(shù)特征和在下文(如實施例)中具體描述的各技術(shù)特征之間都可以互相組合，從而構(gòu)成新的或優(yōu)選的技術(shù)方案。限于篇幅，在
此不再一一累述。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0070]圖1為煙囪整體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0071]圖2為本發(fā)明的玻璃鋼煙囪加強部位筒壁結(jié)構(gòu)的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0072]圖3為本發(fā)明的玻璃鋼煙囪加強部位筒壁結(jié)構(gòu)一優(yōu)選內(nèi)襯功能層的示意圖。
[0073]圖4為本發(fā)明的玻璃鋼煙囪加強部位筒壁結(jié)構(gòu)一優(yōu)選結(jié)構(gòu)亞層的示意圖。
[0074]圖5為含有一優(yōu)選外保護層的本發(fā)明的玻璃鋼煙囪加強部位筒壁結(jié)構(gòu)的示意圖。
【具體實施方式】
[0075]本申請的發(fā)明人經(jīng)過廣泛而深入地研究，首次研制出一種玻璃鋼加強部位筒壁結(jié)構(gòu)，包括內(nèi)襯功能層、中間結(jié)構(gòu)層和任選的外保護層，其中，自所述加強部位結(jié)構(gòu)的內(nèi)部至外部，所述內(nèi)襯功能層包括:表面氈層-噴射紗層；所述中間結(jié)構(gòu)層包括至少兩個結(jié)構(gòu)亞層，所述結(jié)構(gòu)亞層包括:結(jié)構(gòu)單層A-結(jié)構(gòu)單層B-結(jié)構(gòu)單層C-結(jié)構(gòu)單層D，其中，結(jié)構(gòu)單層A為噴射紗層或單向布層；結(jié)構(gòu)單層B為無或環(huán)向纏繞層；結(jié)構(gòu)單層C為噴射紗層或單向布層；結(jié)構(gòu)單層D為環(huán)向纏繞層；并且當結(jié)構(gòu)單層A為噴射紗層時，結(jié)構(gòu)單層C為單向布層；或結(jié)構(gòu)單層A為單向布層時，結(jié)構(gòu)單層C為噴射紗層；且所述中間結(jié)構(gòu)層的厚度為t，且12 < t< 40mm ;所述任選的外保護層包括膠衣層。本發(fā)明的玻璃鋼加強部位筒壁結(jié)構(gòu)，不僅具有良好的環(huán)向力學(xué)性能，而且具有良好的軸向力學(xué)性能，具有便于施工和質(zhì)量控制、使用壽命長等優(yōu)點。在此基礎(chǔ)上，完成了本發(fā)明。
[0076]以煙囪為例，描述加強部位。如圖1所示，煙囪4可以懸吊在外筒5的頂部或各支撐部位,從整體結(jié)構(gòu)方面,煙? 4包括加強部位6、彎頭/水平段部位7和一般部位8，其中，加強部位6是指需要加強提高承載能力的部位，包括水平止晃部位61、懸吊部位62 ;彎頭/水平段部位7是指煙?上彎頭部位和相連的水平段部位，較佳地，彎頭部位和相連的水平段部位是一體成型的；一般部位8是指煙?上除水平止晃部位、懸吊部位、彎頭部位和水平段部位以外的部位。此外，加強部位還可為管道等的需要加強的部位。
[0077]本發(fā)明的煙囪，高度為10-400m。較佳地，所述煙囪的高度在200_350m。在另一優(yōu)選例中，所述煙囪高度為 50m、100m、150m、200m、250m、300m 或 350m。
[0078]本發(fā)明的煙囪，直徑為2_15m。較佳地，所述煙囪的直徑在6_12m。在另一優(yōu)選例中，所述煙?的直徑為 3m、4m、5m、6m、7m、8m、5.5m、6.5m、7.5m、8.5m、9m、9.5m、10m、或 12m。
[0079]玻璃鋼加強部位筒壁結(jié)構(gòu)
[0080]如圖2所示，本發(fā)明的玻璃鋼加強部位筒壁結(jié)構(gòu)，包括內(nèi)襯功能層1、中間結(jié)構(gòu)層2和任選的外保護層3。
[0081]內(nèi)襯功能層I的作用是防腐蝕和阻燃、導(dǎo)靜電、防積灰。
[0082]中間結(jié)構(gòu)層2的主要作用是提供力學(xué)性能。
[0083]外保護層3對中間結(jié)構(gòu)層2起一定保護作用。代表性的保護作用包括(但并不限于):抗紫外線、防污(清潔)、防腐蝕、抗氧化。此外，外保護層3還可起到一定的裝飾作用。
[0084]本發(fā)明中，內(nèi)襯功能層1、中間結(jié)構(gòu)層2和任選的外保護層3均是主要由各種不同的結(jié)構(gòu)單層構(gòu)成。
[0085]本發(fā)明所述的玻璃鋼加強部位筒壁結(jié)構(gòu)的制備方法，包括以下步驟:
[0086](a)制作內(nèi)襯功能層；
[0087](b)在所述內(nèi)襯功能層外鋪設(shè)(制作)所述中間結(jié)構(gòu)層，以及任選的
[0088](C)在所述中間結(jié)構(gòu)層外鋪設(shè)(制作)所述外保護層得到所述玻璃鋼加強部位筒壁結(jié)構(gòu)；
[0089]或包括以下步驟:
[0090](a)提供內(nèi)襯功能層、中間結(jié)構(gòu)層，以及任選的外保護層；
[0091](b)將所述內(nèi)襯功能層、中間結(jié)構(gòu)層，以及任選的外保護層組裝成所述玻璃鋼加強部位筒壁結(jié)構(gòu)。
[0092]本發(fā)明的玻璃鋼煙囪加強部位筒壁結(jié)構(gòu)，具有以下一個或多個特征:
[0093](I)環(huán)向拉伸強度大于235MPa,模量大于19.0GPa,軸向拉伸強度大于I IOMPa,模量大于12.5GPa ；
[0094](2)環(huán)向彎曲強度大于250MPa,模量大于18.0GPa,軸向彎曲強度大于140MPa,模量大于ll.0GPa ；
[0095](3)環(huán)向壓縮強度大于260MPa,模量大于12.0GPa,軸向壓縮強度大于200MPa,模量大于9.0GPa0
[0096]結(jié)構(gòu)單層
[0097]本發(fā)明中，結(jié)構(gòu)單層包括噴射紗層、單向布層、環(huán)向纏繞層、表面氈層和網(wǎng)格布層、碳纖維氈層和膠衣層。
[0098]本發(fā)明中，噴射紗層、單向布層、環(huán)向纏繞層、表面氈層和網(wǎng)格布層均是由玻璃纖維增強塑料(也稱為玻璃鋼)制成。玻璃鋼是由合成樹脂和玻璃纖維經(jīng)復(fù)合工藝，制作而成的一種功能型復(fù)合材料。本發(fā)明中，玻璃纖維可以采用市售產(chǎn)品，例如由重慶國際復(fù)合材料有限公司或歐文斯科寧公司提供的ECR纖維及制品。其中，所述噴射紗可采用市售產(chǎn)品，如:ECR10k-2400成Advantex? P209(2400TEX)。所述單向布可采用市售產(chǎn)品，如:DW(ECR)430-600/630 或 Advantex? U)(430g/m2)。所述纏繞紗可采用市售產(chǎn)品，如:ECR469L_2400或Advantex? SE1200 (2400TEX)。所述表面氈可采用市售產(chǎn)品，如:ST (ECR) 30M-250或M524-ECR30A(30g/m2)。所述網(wǎng)格布的面密度為40_65g/m2，較佳為55_60g/m2，更佳為60g/m2o
[0099]碳纖維氈層是由碳纖維增強塑料制成。碳纖維增強塑料是以碳纖維及其制品作為增強材料，以合成樹脂作基體材料，經(jīng)過特定成型工藝而形成的另一種高性能復(fù)合材料。其中，碳纖維氈的面密度可以為15-25g/m2，較佳為17-20g/m2。
[0100]本發(fā)明以上各纖維增強塑料中使用的樹脂包括化學(xué)阻燃型樹脂、耐高溫型樹脂。具體包括環(huán)氧乙烯基酯類樹脂、不飽和聚酯樹脂、環(huán)氧樹脂。優(yōu)選的樹脂包括:化學(xué)阻燃型環(huán)氧乙烯基酯類樹脂、酚醛型環(huán)氧乙烯基酯類樹脂。通常，結(jié)構(gòu)樹脂可耐至少80°C，較佳地至少可耐120°C，更佳地至少可耐150°C。本發(fā)明優(yōu)選使用的樹脂是化學(xué)阻燃型環(huán)氧乙烯基酯樹脂DERAKANE M0M510C-350H0I或者DSM公司生產(chǎn)化學(xué)阻燃型環(huán)氧乙烯基酯樹脂Atlac750o
[0101]膠衣層主要由樹脂制成。在另一優(yōu)選例中，膠衣層中樹脂含量為100wt%，以膠衣層的總重量計。在另一優(yōu)選例中，所述膠衣層的成膜物選自:環(huán)氧乙烯基酯樹脂、不飽和聚酯樹脂。在另一優(yōu)選例中，所述膠衣層的成膜物為間苯型不飽和聚酯樹脂。
[0102]在另一優(yōu)選例中，各結(jié)構(gòu)單層在所述玻璃鋼煙囪環(huán)向上的厚度變化< 平均厚度的50%，較佳地厚度變化<平均厚度的20%。
[0103]優(yōu)選采用以下方法制備各結(jié)構(gòu)單層:
[0104]基面處理:當基面為模具時，清理模具表面，涂裝脫模劑，鋪設(shè)塑料薄膜；當基面為其他結(jié)構(gòu)單層時，機械打磨表面，清理浮灰、涂裝脫模劑，鋪設(shè)塑料薄膜；
[0105]單向布層:將單向布進行裁剪，通過纏繞機將浸有樹脂(已混有固化劑)的單向布纏繞到基面上，纏繞張力為10_500MPa，固化后得到單向布層。較佳地，采用間歇式操作工藝。
[0106]環(huán)向纏繞層:通過纏繞機控制張力10_500MPa將浸有樹脂(已混有固化劑)的纏繞紗纏繞到基面上，固化以后形成環(huán)向纏繞層。在另一優(yōu)選例中，所述環(huán)向纏繞層施工時，采用連續(xù)纏繞的方法，纏繞紗的纏繞角度為40-90度，較佳地，纏繞角度為75-90度，更佳地，纏繞角度為80-90度。
[0107]噴射紗層:使用噴射機，將玻璃纖維與樹脂、固化劑在噴嘴處匯合，一起噴射到基面上，固化得到噴射砂層。
[0108]表面氈層:通過纏繞機將浸有樹脂(已混有固化劑)的表面氈纏繞到基面上，纏繞張力為10_500MPa，固化以后形成表面氈層。較佳地，采用連續(xù)纏繞工藝。
[0109]網(wǎng)格布層:通過纏繞機將浸有樹脂(已混有固化劑)的網(wǎng)格布纏繞到基面上，纏繞張力為10_500MPa，固化以后形成網(wǎng)格布層。較佳地，采用連續(xù)纏繞工藝。
[0110]碳纖維氈層:通過纏繞機將浸有樹脂(已混有固化劑)的碳纖維氈纏繞到基面上，纏繞張力為10-500MPa，固化以后形成碳纖維氈層。較佳地，采用連續(xù)纏繞工藝。
[0111]膠衣層:將樹脂膠衣(已混有固化劑)涂覆在基面上，固化以后形成膠衣層，較佳地，采用連續(xù)噴射工藝。
[0112]內(nèi)襯功能層
[0113]如圖3所示，自所述玻璃鋼加強部位筒壁結(jié)構(gòu)的內(nèi)部至外部，所述內(nèi)襯功能層I的結(jié)構(gòu)為:
[0114]表面氈層12-噴射紗層13，[0115]在所述噴射紗層13外還可包括任選的網(wǎng)格布層(圖未示)。
[0116]在另一優(yōu)選例中，所述內(nèi)襯功能層I還包括最內(nèi)層的碳纖維氈層11，結(jié)構(gòu)為:碳纖維氈層11-表面氈層12-噴射紗層13。采用碳纖維氈層11，可以具有導(dǎo)除靜電的作用。
[0117]在另一優(yōu)選例中，所述碳纖維氈層與所述表面氈層之間還具有網(wǎng)格布層。
[0118]在另一優(yōu)選例中，在所述內(nèi)襯功能層中，所述碳纖維氈層的纖維面密度為10_30g/m2，樹脂含量為80wt%-99wt%，以所述碳纖維氈層的總重量計。較佳地，所述碳纖維氈層的纖維面密度為12-25g/m2。較佳地，所述碳纖維氈層的樹脂含量為85wt%-98wt%，以所述碳纖維氈層的總重量計。在另一優(yōu)選例中，所述碳纖維氈層的厚度為0.1-lmm，較佳地，厚度為
0.15-0.8mm。
[0119]在另一優(yōu)選例中，在所述內(nèi)襯功能層中，所述表面氈層的纖維面密度為15_50g/m2，樹脂含量為80wt%-98wt%，以所述表面氈層的總重量計。較佳地，所述表面氈層的纖維面密度為20-40g/m2。較佳地，所述表面氈層的樹脂含量為85wt%-95wt%，以所述表面氈層的總重量計。在另一優(yōu)選例中，所述表面氈層的厚度為0.1-lmm，較佳地，厚度為0.15-0.5mm。
[0120]在另一優(yōu)選例中，在所述內(nèi)襯功能層中，所述噴射紗層的纖維面密度為100_800g/m2，樹脂含量為65wt%-90wt%，以所述噴射紗層的總重量計。較佳地，所述噴射紗層的纖維面密度為200-500g/m2，較佳地，所述噴射紗層的樹脂含量為70wt%-85wt%，以所述噴射紗層的總重量計。在另一優(yōu)選例中，所述噴射紗層的厚度為0.l_3mm，較佳地，厚度為0.5-1.5mm。
[0121]在另一優(yōu)選例中，在所述內(nèi)襯功能層中，所述網(wǎng)格布層的纖維面密度為30_100g/m2，樹脂含量為50wt%-95wt%，以所述網(wǎng)格布層的總重量計。較佳地，所述網(wǎng)格布層的纖維面密度為40-70g/m2。較佳地，所述網(wǎng)格布層的樹脂含量為60wt%-90wt%，以所述網(wǎng)格布層的總重量計。在另一優(yōu)選例中，所述網(wǎng)格布層的厚度為0.1-1.5_，較佳地，厚度為0.15-0.9_。
[0122]在另一優(yōu)選例中，在所述內(nèi)襯功能層中，各結(jié)構(gòu)單層在所述玻璃鋼煙囪環(huán)向上的厚度變化<平均厚度的50%，較佳地厚度變化<平均厚度的20%。
[0123]在制備內(nèi)襯功能層時，可先將碳纖維氈、表面氈、噴射紗通過纏繞或噴射的方式依次鋪設(shè)在基面上，再通過趕壓排出氣泡、涂覆或噴射補充樹脂的方式使樹脂與纖維或纖維制品均勻結(jié)合在一起，固化得到各結(jié)構(gòu)單層。
[0124]或者，先在基面上鋪設(shè)碳纖維氈層，再在碳纖維氈層上進行噴射紗層施工，以及任選地在噴射紗層上鋪設(shè)網(wǎng)格布層和/或在所述碳纖維氈層與所述表面氈層之間鋪設(shè)網(wǎng)格布層。各結(jié)構(gòu)單層的具體施工方式如前所述。
[0125]中間結(jié)構(gòu)層
[0126]中間結(jié)構(gòu)層2包括至少一個結(jié)構(gòu)亞層20，如圖4所示，自所述玻璃鋼加強部位筒壁結(jié)構(gòu)的內(nèi)部至外部，所述結(jié)構(gòu)亞層20包括:
[0127]結(jié)構(gòu)單層A21-結(jié)構(gòu)單層B22-結(jié)構(gòu)單層C23-結(jié)構(gòu)單層D24，
[0128]其中，結(jié)構(gòu)單層A21為噴射紗層或單向布層；
[0129]結(jié)構(gòu)單層B22為無或環(huán)向纏繞層；
[0130]結(jié)構(gòu)單層C23為噴射紗層或單向布層；
[0131]結(jié)構(gòu)單層D24為環(huán)向纏繞層；
[0132]并且當結(jié)構(gòu)單層A21為噴射紗層時，結(jié)構(gòu)單層C23為單向布層；或結(jié)構(gòu)單層A21為單向布層時，結(jié)構(gòu)單層C23為噴射紗層；和[0133]所述中間結(jié)構(gòu)層的厚度為t，且12≤t < 40mm。
[0134]在另一優(yōu)選例中，所述中間結(jié)構(gòu)層在環(huán)向上的不同部位的厚度變化< 平均厚度的25%，較佳地，厚度變化<平均厚度的10%，更佳地，厚度變化<平均厚度的5%。
[0135]在所述中間結(jié)構(gòu)層中，所述結(jié)構(gòu)亞層的數(shù)量為3-26個，較佳地為4-18個。所述結(jié)構(gòu)亞層的厚度為1.5-5mm,較佳地為2_4mm。在另一優(yōu)選例中,對于同一結(jié)構(gòu)亞層,其在環(huán)向上的不同部位的厚度變化<平均厚度的30%，較佳地，厚度變化<平均厚度的15%。
[0136]本發(fā)明中優(yōu)選的結(jié)構(gòu)亞層包括結(jié)構(gòu)亞層I (在以下實施例中記為SI)、結(jié)構(gòu)亞層2(記為S2)、結(jié)構(gòu)亞層3 (記為S3)、結(jié)構(gòu)亞層4 (記為S4)。
[0137]在結(jié)構(gòu)亞層I中，結(jié)構(gòu)單層A為噴射紗層，結(jié)構(gòu)單層B為環(huán)向纏繞層，結(jié)構(gòu)單層C為單向布層，結(jié)構(gòu)單層D為環(huán)向纏繞層。
[0138]結(jié)構(gòu)亞層2中，結(jié)構(gòu)單層A為噴射紗層，結(jié)構(gòu)單層B為無，結(jié)構(gòu)單層C為單向布層，結(jié)構(gòu)單層D為環(huán)向纏繞層。
[0139]結(jié)構(gòu)亞層3中，結(jié)構(gòu)單層A為單向布層，結(jié)構(gòu)單層B為無，結(jié)構(gòu)單層C為噴射紗層，結(jié)構(gòu)單層D為環(huán)向纏繞層。
[0140]結(jié)構(gòu)亞層4中，結(jié)構(gòu)單層A為單向布層，結(jié)構(gòu)單層B為環(huán)向纏繞層，結(jié)構(gòu)單層C為噴射紗層，結(jié)構(gòu)單層D為環(huán)向纏繞層。
[0141]在各所述結(jié)構(gòu)亞層之間可以設(shè)置附加結(jié)構(gòu)單層，所述附加結(jié)構(gòu)單層為單向布層(在以下實施例中記為F1)、環(huán)向纏繞層(記為F2)、噴射紗層(記為F3)、表面氈層(記為F4)、或其組合。
[0142]中間結(jié)構(gòu)層還包括與所述外保護層相接的最外結(jié)構(gòu)單層，所述最外結(jié)構(gòu)單層為噴射紗層(在以下實施例中記為Yl)或環(huán)向纏繞層(記為Y2)，且所述最外結(jié)構(gòu)單層與所述結(jié)構(gòu)亞層之間可以設(shè)置附加結(jié)構(gòu)單層，所述附加結(jié)構(gòu)單層為單向布層(在以下實施例中記為F1)、環(huán)向纏繞層(記為F2)、噴射紗層(記為F3)、表面氈層(記為F4)、或其組合。
[0143]在中間結(jié)構(gòu)層中，所述噴射紗層的纖維面密度為100_800g/m2，樹脂含量為50wt%-80wt%,，以所述噴射紗層的總重量計。較佳地，纖維面密度為200-600g/m2，樹脂含量為55wt%-75wt%，以所述噴射紗層的總重量計。
[0144]在中間結(jié)構(gòu)層中，所述單向布層的纖維面密度為200_600g/m2，樹脂含量為30wt%-60wt%,以所述單向布層的總重量計。較佳地，纖維面密度為250-500g/m2，樹脂含量為35wt%-55wt%，以所述單向布層的總重量計。
[0145]在中間結(jié)構(gòu)層中，所述環(huán)向纏繞層的纖維面密度為300_3000g/m2，樹脂含量為25wt%-50wt%,以所述環(huán)向纏繞層的總重量計。較佳地纖維面密度為400-2000g/m2，樹脂含量為30wt%-45wt%,以所述環(huán)向纏繞層的總重量計。
[0146]在中間結(jié)構(gòu)層中，各結(jié)構(gòu)單層的厚度為0.2-4_，較佳地為0.4-3_。在另一優(yōu)選例中，所述噴射紗層的厚度為0.2-2mm，較佳地為0.5-1.5mm。在另一優(yōu)選例中，所述單向布層的厚度為0.2-lmm，較佳地為0.2-0.8mm。在另一優(yōu)選例中，所述環(huán)向纏繞層的厚度為
0.2-lmm，較佳地為 0.3-0.8mm。
[0147]在另一優(yōu)選例中，各結(jié)構(gòu)單層在所述玻璃鋼煙囪環(huán)向上的厚度變化< 平均厚度的50%，較佳地厚度變化<平均厚度的20%。
[0148]在制備結(jié)構(gòu)亞層時，可先將玻璃纖維或玻璃纖維制品通過噴射或纏繞的方式鋪設(shè)在基面上，再通過趕壓排出氣泡、涂覆或噴射補充樹脂的方式使樹脂與玻璃纖維或玻璃纖維制品均勻結(jié)合在一起，固化得到各結(jié)構(gòu)單層。
[0149]另外，可采用以下方法制備結(jié)構(gòu)亞層。以下以結(jié)構(gòu)亞層I為例詳述其優(yōu)選的制備方法，包括以下步驟:
[0150]噴射紗層施工:使用噴射機，將玻璃纖維與樹脂、固化劑在噴嘴處匯合，一起噴射到基面上，固化得到噴射紗層；
[0151]環(huán)向纏繞層施工:通過纏繞機控制張力10_500MPa，將浸有樹脂(已混有固化劑)的纏繞紗纏繞到噴射紗層上，固化以后形成環(huán)向纏繞層；
[0152]鋪設(shè)單向布層:通過纏繞機將浸有樹脂(已混有固化劑)的單向布纏繞到環(huán)向纏繞層上，纏繞張力為10-500MPa，固化后得到單向布層；較佳地，采用間歇式操作工藝。
[0153]環(huán)向纏繞層施工:通過纏繞機控制張力10_500MPa，將浸有樹脂(已混有固化劑)的纏繞紗纏繞到單向布層上，固化以后形成環(huán)向纏繞層。
[0154]優(yōu)選采用類似的方法制備結(jié)構(gòu)亞層2、結(jié)構(gòu)亞層3和結(jié)構(gòu)亞層4，此處不再贅述。
[0155]外保護層
[0156]如圖5所示，所述外保護層3包括膠衣層31，以及任選的表面氈層32和任選的網(wǎng)格布層33。
[0157]在另一優(yōu)選例中，所述外保護層包括膠衣層和表面氈層，所述表面氈層在所述膠衣層與所述中間結(jié)構(gòu)層之間。任選的，所述外保護層還包括網(wǎng)格布層，所述網(wǎng)格布層在所述表面氈層和所述膠衣層之間。
[0158]在外保護層中，膠衣層主要由樹脂制成。在另一優(yōu)選例中，所述膠衣層由間苯型不飽和聚酯樹脂制成。在另一優(yōu)選例中，所述膠衣層的厚度為0.1-1.5mm，較佳地，厚度為
0.15-0.6mm。
[0159]在外保護層中，所述表面氈層的纖維面密度為20_800g/m2，樹脂含量為80wt%-98wt%,以所述表面氈層的總重量計。在另一優(yōu)選例中，所述表面氈層的纖維面密度為20-50g/m2。在另一優(yōu)選例中，所述表面氈層的纖維面密度為200-500g/m2。在另一優(yōu)選例中，所述表面氈層的樹脂含量為85wt%-95wt%，以所述表面氈層的總重量計。在另一優(yōu)選例中，所述表面氈層的纖維面密度為20-500g/m2。在另一優(yōu)選例中，所述表面氈層的厚度為
0.1-1.5mm，較佳地，厚度為 0.15-0.6mm。
[0160]在外保護層中，任選的所述網(wǎng)格布層的纖維面密度為30_100g/m2，樹脂含量為50wt%-95wt%,以所述網(wǎng)格布層的總重量計。較佳地，所述網(wǎng)格布層的纖維面密度為50-80g/m2。較佳地，所述網(wǎng)格布層的樹脂含量為60wt%-85wt%，以所述網(wǎng)格布層的總重量計。
[0161]在制備外保護層時，可先將表面氈、任選的網(wǎng)格布依次通過纏繞的方式鋪設(shè)在基面上，再通過趕壓排出氣泡、涂覆或噴射補充樹脂的方式使樹脂與上述纖維制品均勻結(jié)合在一起，固化得到所述表面氈層、任選的網(wǎng)格布層，最外的樹脂膠衣形成所述膠衣層。
[0162]或者，先在基面上鋪設(shè)表面氈層，任選在表面氈層上進行網(wǎng)格布層施工，最后涂覆樹脂膠衣形成膠衣層。各結(jié)構(gòu)單層的具體施工方式如前所述。
[0163]本發(fā)明提到的上述特征，或?qū)嵤├岬降奶卣骺梢匀我饨M合。本案說明書所揭示的所有特征可與任何組合物形式并用，說明書中所揭示的各個特征，可以被任何提供相同、均等或相似目的的替代性特征取代。因此除有特別說明，所揭示的特征僅為均等或相似特征的一般性例子。
[0164]本發(fā)明的有益之處在于:
[0165](I)本發(fā)明的玻璃鋼加強部位筒壁結(jié)構(gòu)及具有該結(jié)構(gòu)的煙囪具有優(yōu)異的耐腐蝕性能、良好的軸向力學(xué)性能和環(huán)向力學(xué)性能；
[0166](2)本發(fā)明的玻璃鋼加強部位筒壁結(jié)構(gòu)及具有該結(jié)構(gòu)的煙囪整體無縫，抗?jié)B透能力強；
[0167](3)本發(fā)明的玻璃鋼加強部位筒壁結(jié)構(gòu)及具有該結(jié)構(gòu)的煙囪可修復(fù)性強，局部可以根據(jù)需要加工；
[0168](4)本發(fā)明的玻璃鋼加強部位筒壁結(jié)構(gòu)及具有該結(jié)構(gòu)的煙囪無法降解，不易老化，使用壽命長；
[0169](5)本發(fā)明的玻璃鋼加強部位筒壁結(jié)構(gòu)及具有該結(jié)構(gòu)的煙囪便于施工和質(zhì)量控制；
[0170](6)本發(fā)明的玻璃鋼加強部位筒壁結(jié)構(gòu)及具有該結(jié)構(gòu)的煙囪能夠滿足阻燃、防靜電、防積灰等諸多功能要求；
[0171](7)本發(fā)明的玻璃鋼加強部位筒壁結(jié)構(gòu)及具有該結(jié)構(gòu)的煙囪可適用于大型火力發(fā)電廠。
[0172]下面結(jié)合具體實施例，進一步闡述本發(fā)明。應(yīng)理解，這些實施例僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。下列實施例中未注明具體條件的實驗方法，通常按照常規(guī)條件或按照制造廠商所建議的條件。除非另外說明，否則百分比和份數(shù)按重量計算。
[0173]除非另行定義，文中所使用的所有專業(yè)與科學(xué)用語與本領(lǐng)域熟練人員所熟悉的意義相同。此外，任何與所記載內(nèi)容相似或均等的方法及材料皆可應(yīng)用于本發(fā)明方法中。文中所述的較佳實施方法與材料僅作示范之用。
[0174]通用方法
[0175]在以下實施例中，采用以下方法制備各結(jié)構(gòu)單層:
[0176]基面處理:當基面為模具時，清理模具表面，涂裝脫模劑，鋪設(shè)塑料薄膜；當基面為結(jié)構(gòu)單層時，機械打磨表面，清理浮灰、涂裝脫模劑，鋪設(shè)塑料薄膜；
[0177]單向布層:通過纏繞機將浸有樹脂(已混有固化劑過氧化甲乙酮)的單向布纏繞到基面上，纏繞張力為100-200MPa，固化后得到單向布層。
[0178]環(huán)向纏繞層:通過纏繞機控制張力100_200MPa將浸有樹脂(已混有過氧化甲乙酮、異辛酸鈷)的纏繞紗纏繞到基面上，固化以后形成環(huán)向纏繞層。纏繞紗的纏繞角度為80—90 度 ο
[0179]噴射紗層:使用噴射機，將玻璃纖維與樹脂(含異辛酸鈷)、固化劑過氧化甲乙酮在噴嘴處匯合，一起噴射到基面上，去除氣泡，固化得到噴射紗層。
[0180]表面氈層:將浸有樹脂(已混有固化劑過氧化甲乙酮)的表面氈纏繞到基面上，纏繞張力為100-200MPa，固化以后形成表面氈層。
[0181]網(wǎng)格布層:將浸有樹脂(已混有固化劑過氧化甲乙酮)的網(wǎng)格布纏繞到基面上，纏繞張力為100-200MPa，固化以后形成網(wǎng)格布層。
[0182]碳纖維氈層:通過纏繞機采用連續(xù)纏繞工藝將浸有樹脂(已混有固化劑過氧化甲乙酮)的碳纖維氈纏繞到基面上，纏繞張力為100-200MPa，固化以后形成碳纖維氈層。[0183]以上各結(jié)構(gòu)單層中使用的樹脂是化學(xué)阻燃型環(huán)氧乙烯基酯樹脂DERAKANEM0M510C-350H0I或者DSM公司生產(chǎn)化學(xué)阻燃型環(huán)氧乙烯基酯樹脂Atlac750。各種玻璃纖維或玻璃纖維制品由重慶國際復(fù)合材料有限公司由歐文斯科寧公司提供。
[0184]膠衣層:將間苯型不飽和聚酯樹脂膠衣(已混有固化劑過氧化甲乙酮)涂覆在基面上，固化以后形成膠衣層。
[0185]此外，采用以下標準規(guī)定的方法測試各種性能?！独w維增強塑料性能試驗方法總貝U》GB/T1446 ；《纖維增強塑料拉伸性能試驗方法》GB/T1447 ；《玻璃纖維增強塑料壓縮性能試驗方法》GB/T1448 ；《玻璃纖維增強塑料彎曲性能試驗方法》GB/T1449 ；《玻璃纖維增強塑料層間剪切強度試驗方法》GB/T1450.1 ;《玻璃纖維增強塑料沖壓式剪切強度試驗方法》GB/T1450.2 ;《玻璃纖維增強熱固性塑料耐化學(xué)介質(zhì)性能試驗方法》GB/T3857 ;《導(dǎo)電和抗靜電纖維增強塑料電阻率試驗方法》GB/T15738-2008 ;《玻璃纖維增強塑料燃燒性能試驗方法》GB/T8924-88 ；《玻璃纖維增強塑料老化性能試驗方法》GB/T2573 ；《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》GB50009-2001。
[0186]實施例1
[0187]本實施例的玻璃鋼加強部位筒壁結(jié)構(gòu)，包括內(nèi)襯功能層、中間結(jié)構(gòu)層和外保護層，直徑為8.5米。
[0188]其中，內(nèi)襯功能層由內(nèi)向外包括表面氈層和噴射紗層，厚度為1.2_。
[0189]中間結(jié)構(gòu)層由內(nèi)向外4個結(jié)構(gòu)亞層1、2個附加結(jié)構(gòu)單層及I個最外結(jié)構(gòu)單層構(gòu)成，結(jié)構(gòu)為 S1-S1-F2-F2-S1-S1-Y2，總厚度為 18.5mm。
[0190]外保護層為膠衣層,厚度為0.25mm。
[0191]實施例2
[0192]本實施例的玻璃鋼加強部位筒壁結(jié)構(gòu)，包括內(nèi)襯功能層、中間結(jié)構(gòu)層和外保護層，直徑為7.5米。
[0193]其中，內(nèi)襯功能層由內(nèi)向外由碳纖維氈層、表面氈層和噴射紗層構(gòu)成，厚度為
1.5mm。
[0194]中間結(jié)構(gòu)層由內(nèi)向外結(jié)構(gòu)為S1-S1-F1-S1-S2-F1-F2-S1-S4，中間結(jié)構(gòu)層的總厚度為 19.5mm。
[0195]外保護層為膠衣層,厚度為0.25mm。
[0196]實施例3
[0197]本實施例的玻璃鋼煙囪加強部位筒壁結(jié)構(gòu)，包括內(nèi)襯功能層、中間結(jié)構(gòu)層和外保護層，直徑為7.9米。
[0198]其中，內(nèi)襯功能層由內(nèi)向外由碳纖維氈層、表面氈層、噴射紗層和網(wǎng)格布層構(gòu)成，厚度為1.9mm。
[0199]中間結(jié)構(gòu)層由內(nèi)向外結(jié)構(gòu)為S1-S2-S1-F1-F2-S3-F1-F2-S1-Y2，中間結(jié)構(gòu)層的總厚度為20.5mm。
[0200]外保護層由內(nèi)向外由表面氈層和膠衣層構(gòu)成，總厚度為0.5_。
[0201]實施例4
[0202]本實施例的玻璃鋼加強部位筒壁結(jié)構(gòu)，包括內(nèi)襯功能層、中間結(jié)構(gòu)層和外保護層，直徑為9.5米。[0203]其中，內(nèi)襯功能層由內(nèi)向外由碳纖維氈層、表面氈層和噴射紗層構(gòu)成，厚度為1.46mmη
[0204]中間結(jié)構(gòu)層結(jié)構(gòu)為S1-S1-S1-F1-F2-S1-S1-S1-S2-S4-Y1，總厚度為 18.8mm。
[0205]外保護層由內(nèi)向外由表面租層、網(wǎng)格布層和膠衣層構(gòu)成，厚度為0.66mm。
[0206]實施例5
[0207]本實施例的玻璃鋼煙囪加強部位筒壁結(jié)構(gòu)，包括內(nèi)襯功能層、中間結(jié)構(gòu)層和外保護層，直徑為7.2米。
[0208]其中，內(nèi)襯功能層由內(nèi)向外由碳纖維氈層、網(wǎng)格布層、表面氈層、噴射紗層和網(wǎng)格布層構(gòu)成，厚度為2.04mm。
[0209]中間結(jié)構(gòu)層由內(nèi)向外結(jié)構(gòu)為S1-S1-S2-F1-F2-S1-S3-S2-F1-F2-S1-S4，中間結(jié)構(gòu)層的總厚度為21.5mm。
[0210]外保護層由內(nèi)向外由表面租層和膠衣層構(gòu)成,厚度為0.55mm。
[0211]實施例6
[0212]本實施例的玻璃鋼煙囪加強部位筒壁結(jié)構(gòu)，包括內(nèi)襯功能層、中間結(jié)構(gòu)層，直徑為
8.6 米。
[0213]其中，內(nèi)襯功能層由內(nèi)向外由碳纖維氈層、表面氈層、噴射紗層和網(wǎng)格布層構(gòu)成，厚度為1.86mm。
[0214]中間結(jié)構(gòu)層由內(nèi)向外結(jié)構(gòu)為S1-S1-S1-F1-F2-S1-S3-S1-F1-F2-S1-S1-Y2，中間結(jié)構(gòu)層的總厚度為20.5mm。
[0215]實施例7
[0216]本實施例的玻璃鋼煙囪加強部位筒壁結(jié)構(gòu)，包括內(nèi)襯功能層、中間結(jié)構(gòu)層和外保護層，直徑為10米。
[0217]其中，內(nèi)襯功能層由內(nèi)向外由碳纖維氈層、網(wǎng)格布層、表面氈層、噴射紗層和網(wǎng)格布層構(gòu)成，厚度為2.1mm。
[0218]中間結(jié)構(gòu)層結(jié)構(gòu)為S1-S1-S2-F1-F2-S1-S1-S1-F4-S3-S1-S2-S4-Y1，總厚度為23.8mm η
[0219]外保護層由內(nèi)向外由表面租層、網(wǎng)格布層和膠衣層構(gòu)成，厚度為0.64_。
[0220]實施例8
[0221]本實施例的玻璃鋼加強部位筒壁結(jié)構(gòu)，包括內(nèi)襯功能層、中間結(jié)構(gòu)層和外保護層，直徑為7.5米。
[0222]其中，內(nèi)襯功能層由內(nèi)向外由碳纖維氈層、表面氈層和噴射紗層構(gòu)成，厚度為
1.56mm。
[0223]中間結(jié)構(gòu)層由內(nèi)向外結(jié)構(gòu)為S1-S1-S2-F1-F2-S1-S1-S2-F1-S1-F2-S1-S1-F2-S2-S1-S4-S1-S1-Y1，中間結(jié)構(gòu)層的總厚度為22.5mm。
[0224]外保護層由內(nèi)向外由表面租層和膠衣層構(gòu)成,厚度為0.5mm。
[0225]實施例9
[0226]本實施例的玻璃鋼加強部位筒壁結(jié)構(gòu)，包括內(nèi)襯功能層、中間結(jié)構(gòu)層和外保護層，直徑為9米。
[0227]其中，內(nèi)襯功能層由內(nèi)向外由碳纖維氈層、表面氈層、噴射紗層和網(wǎng)格布層構(gòu)成，厚度為1.86mm。
[0228]中間結(jié)構(gòu)層由內(nèi)向外結(jié)構(gòu)為S1-S2-S1-F1-F2-S1-S3-S1-F1-S1-S1-F2-S1-S1-S4-S2，中間結(jié)構(gòu)層的總厚度為23.5mm。
[0229]外保護層由內(nèi)向外由表面氈層和膠衣層構(gòu)成，總厚度為0.52mm。
[0230]實施例10
[0231]經(jīng)檢測，實施例1-9制備的玻璃鋼(煙@)加強部位筒壁結(jié)構(gòu)的環(huán)向拉伸強度大于235MPa，模量大于19.0GPa，軸向拉伸強度大于llOMPa，模量大于12.5GPa ;環(huán)向彎曲強度大于250MPa,模量大于18.0GPa,軸向彎曲強度大于140MPa,模量大于11.0GPa ;環(huán)向壓縮強度大于260MPa，模量大于12.0GPa，軸向壓縮強度大于200MPa，模量大于9.0GPa0
[0232]結(jié)果表明，本發(fā)明的玻璃鋼(煙囪)加強部位筒壁結(jié)構(gòu)不僅在環(huán)向上，而且在軸向上均可以滿足對大型火力發(fā)電廠煙囪力學(xué)性能的要求，可以用于大型火力發(fā)電廠的煙囪的加強部位結(jié)構(gòu)。
[0233]實施例11[0234]將實施例5制備的玻璃鋼煙囪加強部位筒壁結(jié)構(gòu)作為高度為240m的一個煙囪內(nèi)筒(直徑7.2米)的加強部位，將煙?懸吊在鋼筋混凝土外筒的頂部，在某大型火力發(fā)電廠中作為煙囪對其功能性和力學(xué)性能進行考察。
[0235]一年后，加強部位整體無縫，未出現(xiàn)開裂、滲漏、脫落、成片起鼓、老化等問題，完整性好。且未發(fā)現(xiàn)明顯腐蝕，耐腐蝕性好。能夠承受軸向上巨大的重力荷載，環(huán)向上也滿足力學(xué)性能要求。
[0236]對比例I — 3
[0237]在研制過程中，發(fā)明人還制作測試了多種不同結(jié)構(gòu)的玻璃鋼加強部位筒壁結(jié)構(gòu)。這些對比例中的玻璃鋼加強部位筒壁結(jié)構(gòu)，其內(nèi)襯功能層、和外保護層與實施例1-5的相同，不同點主要在于結(jié)構(gòu)層，代表性的結(jié)構(gòu)層的構(gòu)成如下表1所示。
[0238]其中Sla:同實施例1的SI，不同點在于省略噴射紗層。Slb:同實施例1的SI，不同點在于省略單向布層。Slc:同實施例1的SI，不同點在于纏繞紗纏繞角度為20度。
[0239]表1玻璃鋼加強部位筒壁結(jié)構(gòu)的中間結(jié)構(gòu)層結(jié)構(gòu)和性能比較結(jié)果
[0240]
【權(quán)利要求】
1.一種玻璃鋼加強部位筒壁結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述玻璃鋼加強部位筒壁結(jié)構(gòu)包括內(nèi)襯功能層、中間結(jié)構(gòu)層和任選的外保護層，其中， 所述中間結(jié)構(gòu)層包括至少兩個結(jié)構(gòu)亞層，自所述玻璃鋼加強部位筒壁結(jié)構(gòu)的內(nèi)部至外部，所述結(jié)構(gòu)亞層包括: 結(jié)構(gòu)單層A-結(jié)構(gòu)單層B-結(jié)構(gòu)單層C-結(jié)構(gòu)單層D， 其中，結(jié)構(gòu)單層A為噴射紗層或單向布層； 結(jié)構(gòu)單層B為無或環(huán)向纏繞層； 結(jié)構(gòu)單層C為噴射紗層或單向布層； 結(jié)構(gòu)單層D為環(huán)向纏繞層； 并且當結(jié)構(gòu)單層A為噴射紗層時，結(jié)構(gòu)單層C為單向布層；或結(jié)構(gòu)單層A為單向布層時，結(jié)構(gòu)單層C為噴射紗層；且所述中間結(jié)構(gòu)層的厚度為t，且12 < t < 40mm。
2.如權(quán)利要求1所述的玻璃鋼加強部位筒壁結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述內(nèi)襯功能層包括:表面氈層-噴射紗層； 較佳地，所述內(nèi)襯功能層還包括最內(nèi)層的碳纖維氈層；和/或 所述內(nèi)襯功能層的噴射紗層外還可包括網(wǎng)格布層。
3.如權(quán)利要求1所述的玻璃鋼加強部位筒壁結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述外保護層包括膠衣層，較佳地，還包括表面氈層和/或網(wǎng)格布層，所述表面氈層和/或網(wǎng)格布層設(shè)置在所述中間結(jié)構(gòu)層和所述膠衣層之間。
4.如權(quán)利要求1所述的玻璃鋼加強部位筒壁結(jié)構(gòu)，其特征在于，在各所述結(jié)構(gòu)亞層之間可以設(shè)置附加結(jié)構(gòu)單層，所述附加結(jié)構(gòu)單層為單向布層、環(huán)向纏繞層、噴射紗層、表面氈層、或其組合。
5.如權(quán)利要求1所述的玻璃鋼加強部位筒壁結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述中間結(jié)構(gòu)層還包括與所述外保護層相接的最外結(jié)構(gòu)單層，所述最外結(jié)構(gòu)單層為噴射紗層或環(huán)向纏繞層，任選地，所述最外結(jié)構(gòu)單層與所述結(jié)構(gòu)亞層之間可以設(shè)置附加結(jié)構(gòu)單層，所述附加結(jié)構(gòu)單層為單向布層、環(huán)向纏繞層、噴射紗層、表面氈層、或其組合。
6.如權(quán)利要求1-5任一項所述的玻璃鋼加強部位筒壁結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述環(huán)向纏繞層中，纏繞紗的纏繞角度為40-90度，較佳地，纏繞角度為75-90度，更佳地，纏繞角度為80—90 度。
7.如權(quán)利要求1所述的玻璃鋼加強部位筒壁結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述結(jié)構(gòu)亞層的厚度為1.5-5mm ;和/或 所述結(jié)構(gòu)亞層的數(shù)量為3-26個。
8.如權(quán)利要求1-7任一項所述的玻璃鋼加強部位筒壁結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述內(nèi)襯功能層具有以下一個或多個特征: (i)所述表面氈層的纖維面密度為15-50g/m2，樹脂含量為80wt%-98wt%，以所述表面氈層的總重量計； (ii)所述噴射紗層的纖維面密度為100-800g/m2，樹脂含量為65wt%-90wt%，以所述噴射紗層的總重量計； (iii)所述碳纖維氈層的纖維面密度為10-30g/m2，樹脂含量為80wt%-99wt%，以所述碳纖維氈層的總重量計；(iv)所述網(wǎng)格布層的纖維面密度為30-100g/m2，樹脂含量為50wt%_95wt%，以所述網(wǎng)格布層的總重量計；和/或 所述中間結(jié)構(gòu)層具有以下一個或多個特征: (i)所述噴射紗層的纖維面密度為100g/m2-800g/m2，樹脂含量為50wt%-80wt%，以所述噴射紗層的總重量計； (?)所述單向布層的纖維面密度為200g/m2-600g/m2，樹脂含量為30wt%-60wt%，以所述單向布層的總重量計； (iii)所述環(huán)向纏繞層的纖維面密度為300g/m2-3000g/m2，樹脂含量為25wt%-50wt%，以所述環(huán)向纏繞層的總重量計；和/或 所述外保護層具有以下一個或多個特征: (i)所述表面氈層的纖維面密度為20-800g/m2，樹脂含量為80wt%-98wt%，以所述表面氈層的總重量計； (?)所述網(wǎng)格布層的纖維面密度為30-100g/m2，樹脂含量為50wt%_95wt%，以所述網(wǎng)格布層的總重量計。
9.如權(quán)利要求1-8任一項所述的玻璃鋼加強部位筒壁結(jié)構(gòu)的制備方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟: (a)制作內(nèi)襯功能層； (b)在所述內(nèi)襯功能層外鋪設(shè)(制作)所述中間結(jié)構(gòu)層，以及任選的· (c)在所述中間結(jié)構(gòu)層外鋪設(shè)(制作)所述外保護層得到所述玻璃鋼加強部位筒壁結(jié)構(gòu)； 或包括以下步驟: (a)提供內(nèi)襯功能層、中間結(jié)構(gòu)層，以及任選的外保護層； (b)將所述內(nèi)襯功能層、中間結(jié)構(gòu)層，以及任選的外保護層組裝成所述玻璃鋼加強部位筒壁結(jié)構(gòu)； 優(yōu)選地，采用以下步驟制備所述結(jié)構(gòu)亞層: (i)提供一基面； (?)在所述基面的外周鋪設(shè)所述結(jié)構(gòu)單層A ; (iii)在所述結(jié)構(gòu)單層A的外周鋪設(shè)所述結(jié)構(gòu)單層B； (iv)在所述結(jié)構(gòu)單層B的外周鋪設(shè)所述結(jié)構(gòu)單層C； (v)在所述結(jié)構(gòu)單層C的外周鋪設(shè)所述結(jié)構(gòu)單層D； 當所述結(jié)構(gòu)單層B為無時，省略步驟(c)，在所述結(jié)構(gòu)單層A的外周鋪設(shè)所述結(jié)構(gòu)單層C0
10.一種煙囪，包括煙囪外筒和煙囪內(nèi)筒，其特征在于，所述煙囪內(nèi)筒包括如權(quán)利要求1-8任一項所述的玻璃鋼加強部位筒壁結(jié)構(gòu)。
【文檔編號】E04H12/28GK103526980SQ201310520446
【公開日】2014年1月22日 申請日期:2013年10月29日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月29日
【發(fā)明者】徐勍, 黎大勝, 陳飛, 干夢軍, 諸白蒙, 楊薇, 侯銳鋼 申請人:中國電力工程顧問集團華東電力設(shè)計院, 華東理工大學(xué)