在化工生產(chǎn)過程中經(jīng)常接觸酸、堿、鹽、有機(jī)溶劑等強(qiáng)腐蝕介質(zhì)，因此腐蝕與化工生產(chǎn)總是相伴而生的。與此同時(shí)，防腐科技工作者自始至終以不懈努力，在諸多領(lǐng)域進(jìn)行了有效的防護(hù)。隨著現(xiàn)代科技的發(fā)展及各種新材料、新技術(shù)的產(chǎn)生，更使防腐技術(shù)有了長(zhǎng)足進(jìn)展。我國(guó)因腐蝕造成的經(jīng)濟(jì)損失一年有千多億元。尤其是在腐蝕環(huán)境中的建筑物、構(gòu)筑物地防腐仍是一個(gè)棘手的問題。這類腐蝕在過去往往被人們忽視，致使一些老廠的建筑物出現(xiàn)較為嚴(yán)重的腐蝕。例如，化肥化工生產(chǎn)中的硝酸、硝銨、尿素廠房；有色冶金生產(chǎn)中濕法電解車間的廠房、樓板、棧橋、平臺(tái)及地下構(gòu)筑物。由于酸霧揮發(fā)、粉塵飛揚(yáng)、跑冒滴漏、潮解等原因，使得建筑物嚴(yán)重腐蝕，有的部位10mm厚的鋼結(jié)構(gòu)件，一年便腐蝕是難以承載負(fù)荷而必須更換。對(duì)于鋼結(jié)構(gòu)件的腐蝕防護(hù)，目前國(guó)內(nèi)主要采用涂刷防腐涂料、貼塑、噴塑、襯橡膠、包纏玻璃鋼、襯鉛甚至襯鈦板。這些措施皆因防護(hù)水平低或成本昂貴難盡人意。90年代，拉擠玻璃鋼型材在我國(guó)進(jìn)行工業(yè)化生產(chǎn)，使得解決鋼結(jié)構(gòu)件腐蝕問題有了新的途徑。拉擠FRP型材改變了玻璃鋼在防腐行業(yè)中只能作為襯貼、零部件、管道及容器的角色，以其高強(qiáng)、輕質(zhì)、耐腐蝕的特性而代替鋼材，一躍進(jìn)入建筑承重結(jié)構(gòu)領(lǐng)域。

 

50年代，拉擠FRP生產(chǎn)工藝在美國(guó)問世以來，經(jīng)歷了幾十年的發(fā)展歷程。70年代末期適合拉擠工藝應(yīng)用的合成樹脂、玻璃纖維及織物等原材料相繼問世，使得拉擠工藝迅速發(fā)展。80年代美國(guó)的拉擠FRP產(chǎn)品每年以12.5%的速度遞增，型材所用的主要原材料為玻璃纖維無(wú)捻粗紗、玻璃纖維連續(xù)氈及各種玻纖織物、合成樹脂及相應(yīng)的助劑、填料、顏料等。其工藝流程為粗紗、織物預(yù)成型-浸漬樹脂連續(xù)固化成型-冷卻-定長(zhǎng)切割-產(chǎn)品包裝。整個(gè)生產(chǎn)過程為自動(dòng)化、連續(xù)化；生產(chǎn)速度0.3m-0.8m/min；型材或中空型材的最大裁面輪廓尺寸為1000mm×300mm。

 

在型材截面中，中央是徑向排列的的玻璃纖維，其拉伸強(qiáng)度（3500-3600MPa）比通常的預(yù)應(yīng)力鋼筋拉伸強(qiáng)度（450-1500MPa）高得多，合成樹脂作為粘結(jié)劑和耐蝕層，連續(xù)氈及玻璃纖維維織物按設(shè)計(jì)鋪放，旨在提供緯向強(qiáng)度。通過對(duì)其應(yīng)力應(yīng)變曲線的分析，可知這種材料的破壞是由于突然的脆性斷裂而不是延性屈服所致。對(duì)其長(zhǎng)期力學(xué)性能的研究表明：其徐變破壞強(qiáng)度的比值與作用時(shí)間的對(duì)數(shù)值呈線性關(guān)系。所謂徐變強(qiáng)度是指纖維增強(qiáng)塑料在載荷長(zhǎng)期作用下保持應(yīng)力不變，其塑性變形也將隨著載荷作用延長(zhǎng)而不斷增加，并最終趨于穩(wěn)定時(shí)的材料拉伸強(qiáng)度。雖然在堿和氯離子作用下，纖維增強(qiáng)塑料材料有耐久性大大優(yōu)于常規(guī)鋼材。

 

拉擠FRP型材與普通結(jié)構(gòu)鋼相比是具有高強(qiáng)、質(zhì)輕、堅(jiān)韌、耐蝕、絕緣絕熱等優(yōu)點(diǎn)，且安裝時(shí)不用動(dòng)火，使用期間不會(huì)因碰撞產(chǎn)生火花，這一點(diǎn)對(duì)于化工生產(chǎn)來說尤為重要。以下列出拉擠FRP型材作為結(jié)構(gòu)承重件在化工防腐中應(yīng)用的實(shí)例。1、鈷電解車間提純工段操作平臺(tái)；2、鎳電解車間凈化工段操作平臺(tái)；棧橋；天窗以及電解槽內(nèi)支架；3、鋅浸出車間操作平臺(tái)、走道平臺(tái)；4、鋁電解車間陽(yáng)極沉淀槽支架；

 

上述環(huán)境均為混合酸霧、酸液腐蝕條件，pH值為1.7-5.0之間；最大承載6t/㎡最早應(yīng)用時(shí)間為1994年10月。由用戶鑒定及我們現(xiàn)場(chǎng)觀察，無(wú)損壞、無(wú)彎曲變形、無(wú)明顯腐蝕現(xiàn)象。與原鋼結(jié)構(gòu)相比，不僅毋須每年涂刷防腐漆，而且減少了一次大修更換。拉擠FRP型材結(jié)構(gòu)件只需用水清洗便呈現(xiàn)出鮮艷的色彩，大大美化了車間生產(chǎn)環(huán)境。

 

關(guān)于連接，拉擠FRP型材在作為承載結(jié)構(gòu)件時(shí)最大不便之處是不能電焊，目前應(yīng)用的連接方式主要是卡套嵌接、套筒插接、墊片對(duì)接及粘接，主要是承載結(jié)構(gòu)亦采用涂有環(huán)氧樹脂保護(hù)的普通螺栓或不銹鋼栓甚至鈦螺栓來連接固定，有的企業(yè)開發(fā)出的玻璃鋼栓在應(yīng)用實(shí)驗(yàn)中。

 

拉擠FRP型材的體積價(jià)格約為普通鋼材的2倍，不銹鋼的二分之一。在作為建筑物、構(gòu)筑物時(shí)企業(yè)當(dāng)時(shí)難以接受，但拉擠FRP型材不用每年涂刷防腐涂料，節(jié)省的費(fèi)用3年下來可與鋼結(jié)構(gòu)和工程造價(jià)持平。重要的是拉擠FRP型材構(gòu)筑物使用壽命不低于10年，而上述的腐蝕環(huán)境中普通鋼結(jié)構(gòu)的使用壽命僅兩三年。從這個(gè)角度來看我們的應(yīng)用實(shí)踐證明拉擠FRP型材作為腐蝕環(huán)境中的建筑物、構(gòu)筑物的經(jīng)濟(jì)效益是極為可觀的。

 

在工業(yè)應(yīng)用實(shí)踐中，我們還發(fā)現(xiàn)了拉擠FRP型材作為結(jié)構(gòu)件對(duì)工業(yè)生產(chǎn)的兩大益處。一是在有色冶金的電解過程中，由于鋼結(jié)構(gòu)件尤其是電解槽內(nèi)支架的腐蝕，大量鐵離子進(jìn)入了電解液，嚴(yán)重影響電解產(chǎn)品的純度，企業(yè)每年不得不花費(fèi)大量的人力物力來清除電解液中的鐵離子，而采用拉擠FRP型材后則解決了這一難題，其功效不僅僅是經(jīng)濟(jì)效益的問題。另一方面，國(guó)內(nèi)企業(yè)在擴(kuò)建增容，增加許多設(shè)備及構(gòu)筑物，往往超出所有廠房地基的設(shè)計(jì)承載能力。而采用拉擠FRP型材作為結(jié)構(gòu)件，則非常利于廠房的擴(kuò)容改造。通過對(duì)拉擠FRP型材的生產(chǎn)及工業(yè)應(yīng)用實(shí)踐，對(duì)于腐蝕環(huán)境中的建筑物、構(gòu)筑物來說，用拉擠FRP型替代普通結(jié)構(gòu)鋼及不銹鋼是一條經(jīng)濟(jì)有效的途徑。拉擠FRP型材配方的可設(shè)計(jì)性，使其具有廣闊的推廣應(yīng)用前景，使其在防腐行業(yè)發(fā)揮更大的作用。