燃煤電廠用玻璃纖維增強塑料煙囪內筒中華人民共和國國家質量監督檢驗檢疫總局發布I本標準按照GB/T1.1—2009給出的規則起草。本標準由中國建筑材料聯合會提出。本標準由全國纖維增強塑料標準化技術委員會(SAC/TC39)歸口。本標準起草單位：武漢理工大學。本標準參加起草單位：中國電力工程顧問集團華北電力設計院工程有限公司、中冶集團建筑研究總院、北京玻鋼院復合材料有限公司、河北可耐特玻璃鋼有限公司、冀州中意復合材料有限公司、中復連眾復合材料集團有限公司、昊華中意玻璃鋼有限公司。本標準適用于以混凝土外筒支撐、運行煙氣溫度不超過93℃、過121℃、直徑為4.0m～10.0m的燃煤電廠用FRP煙囪內筒。其他FRP煙囪可參照使用。下列文件對于本文件的應用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅注日期的版本適用于本文GB/T1410固體絕緣材料體積電阻率和表面電阻率試驗方法GB/T1448纖維增強塑料壓縮性能試驗方法GB/T1449纖維增強塑料彎曲性能試驗方法GB/T1462纖維增強塑料吸水性試驗方法GB/T1634.2—2004塑料負荷變形溫度的測定第2部分：塑料、硬橡膠和長纖維增強復合GB/T2576纖維增強塑料樹脂不可溶分含量試驗方法GB/T2577玻璃纖維增強塑料樹脂含量試驗方法GB/T3854增強塑料巴柯爾硬度試驗方法GB/T3857—2005玻璃纖維增強熱固性塑料耐化學介質性能試驗方法GB/T3961纖維增強塑料術語GB/T8924纖維增強塑料燃燒性能試驗方法氧指數法GB/T17470玻璃纖維短切原絲氈和連續原絲氈GB/T3961界定的以及下列術語和定義適用于本文件。2玻璃纖維增強塑料煙囪內筒glassfiberreinforcedplasticchimneyliners位于混凝土煙囪內部，由若干玻璃纖維增強塑料煙囪內筒段通過適當的形式連接而成，用于輸送煙氣的圓筒狀制品。FRP煙囪內筒可分為懸掛式FRP煙囪內筒和自立式FRP煙囪內筒，懸掛式FRP煙囪內筒如圖la)所示，自立式FRP煙囪內筒如圖1b)所示。5一般要求5.1原材料5.1.1.1除非另有規定，應采用阻燃型乙烯基酯樹脂，所用的樹脂應耐煙氣的溫度和腐蝕，其樹脂澆鑄體的性能應達到下列要求：3a)拉伸強度≥60MPa;b)拉伸彈性模量≥3.0GPa;c)斷裂伸長率≥3.0%;d)熱變形溫度≥100℃。熱變形溫度按GB/T1634.2—2004中A法進行測試。5.1.1.2層合板按GB/T3857—2005附錄B制備，層合板在82℃、25%的硫酸溶液中浸泡1年，其彎曲強度保留率應不低于50%。5.1.2.1采用的玻璃纖維氈應符合GB/T17470的規定，玻璃纖維無捻粗紗應符合GB/T18369的規定，玻璃纖維無捻粗紗布應符合GB/T18370的規定。其他纖維及制品應符合相應的國家標準或行業5.1.2.2防腐蝕層中的富樹脂層應采用耐酸玻璃纖維表面氈和導電碳纖維表面氈，防腐蝕層中的次內層應采用耐酸玻璃纖維短切氈或噴射紗；結構層應采用耐酸玻璃纖維及其制品。耐酸玻璃纖維在96℃、10%的硫酸溶液中浸泡24h,其質量損失率應不大于10%。5.1.2.3如供需雙方協商一致，防腐蝕層進行防靜電處理時，可采用導電碳填料代替導電碳纖維表5.2.1FRP煙囪內筒的厚度由積灰載荷、支撐方式、外部載荷計算確定，厚度設計參見附錄A。結構層厚度應不小于10mm和D/1000中的較大者。對于FRP煙囪內筒，應合理布置支撐點、橫向支撐及懸掛(或自立)長度。5.2.2FRP煙囪內筒應設置環向加強筋，加強筋間距應不大于內筒1.5D或者8m中的較小者，每根FRP煙囪內筒段應至少設置一個加強筋，加強筋的設計參見附錄B。5.2.3FRP煙囪內筒橫向支撐間距與FRP煙囪內筒直徑的比值應不大于10。5.2.4懸掛式FRP煙囪內筒懸掛點宜位于FRP煙囪內筒上部的1/4區域內。5.2.5自立式FRP煙囪內筒的高度不宜超過50m,且其高徑比不宜大于20。5.2.6FRP煙囪內筒段之間采用平端對接形式，對接處用樹脂膩子封堵，內、外表面雙面補強，內接口防腐蝕層的要求和內筒防腐蝕層的要求相同，接口厚度及寬度應滿足下列要求，接口設計參見附錄C:a)接口寬度應不小于400mm;b)接口厚度應不小于接口處FRP煙囪內筒段的筒壁厚度。5.2.7制造FRP煙囪內筒的環境溫度宜為15℃~30℃,相對濕度應不大于80%;當環境溫度低于5.2.8FRP煙囪內簡段在安裝之前應充分固化，每根FRP煙囪內簡段制作完畢后在常溫下的固化時間應不低于15d。6.1FRP煙囪內筒段外觀質量4內直徑大于4mm的氣泡不應超過3個。內徑m5內徑m注1:FRP煙囪內筒內徑介于本表內徑之間時，結構層厚度注2:FRP煙囪內筒內徑超出本表范圍時，結構層厚度設計參見附錄A。6防腐蝕層中的富樹脂層厚度應不小于0.5mm,防腐蝕層中的次內層厚度應不小于2.0mm,外表層的厚度應不小于0.5mm。外表層有防腐蝕性能要求時，外表層的厚度應不小于1.5mm。長度偏差為設計長度的±0.5%,且不超過±13mm。內徑偏差為設計內徑的±0.5%。端部的橢圓度應不大于壁厚的,其他部位的橢圓度應不大于設計內徑的1%。端面垂直度應不大于8mm。兩加強筋間的距離應不大于設計間距，加強筋距FRP煙囪內筒段端面的距離應符合設計規定。6.3FRP煙囪內筒段物理性能6.3.1巴柯爾硬度內、外表面的巴柯爾硬度應不小于40。防腐蝕層中的富樹脂層樹脂含量應不小于90%,防腐蝕層中的次內層樹脂含量應為70%～80%結構層樹脂含量應為35%±5%。6.3.3樹脂不可溶分含量樹脂不可溶分含量應不小于88%。FRP煙囪內筒有阻燃要求時，其氧指數應不小于32。內表面的表面電阻率應不大于1.0×10?Ω。吸水率應不大于0.3%。重量應不小于設計值的95%,且不大于設計值的110%,7a)懸掛式FRP煙囪內筒段的力學性能根據工程設計來確定，但結構層力學性能應不低于表2b)自立式FRP煙囪內筒段的力學性能根據工程設計來確定，但結構層力學性能應不低于表3表2懸掛式FRP煙囪內筒段力學性能注：L為懸掛長度，懸掛長度為懸掛點到該懸掛段底部的長表3自立式FRP煙囪內筒段力學性能組裝完畢的FRP煙囪內筒的橢圓度應符合下列要求：a)FRP煙囪內筒的橢圓度不大于設計內徑的1%;b)位于FRP煙囪內筒開孔中心一倍開孔內徑范圍內的橫截面，其橢圓度應不大于該橫截面設計內徑的1%與開孔內徑的2%之和。組裝完畢的FRP煙囪內筒的中心偏差應不大于FRP煙囪內筒安裝高度的1/1000,且不大于7試驗方法7.1FRP煙囪內筒段外觀質量8將FRP煙囪內筒段放在平面上，用精度為1mm的鋼卷尺沿FRP煙囪內筒段的母線測量其長度，用直角尺和精度為1mm的鋼板尺測量FRP煙囪內筒段的端面垂直度。用精度為1mm的鋼卷尺沿FRP煙囪內筒段的母線，測量兩相鄰加強筋間的距離以及加強筋距9按GB/T1410的規定進行。按GB/T1462的規定進行。用汽車衡或其他合適衡器測量。7.4.1適當延長FRP煙囪內筒段的制作長度，力學性能測試所需的試樣在FRP煙囪內筒段端部或在FRP煙囪內筒段開孔處切取。7.4.2軸向拉伸強度、環向拉伸強度按GB/T1447的規定進行。7.4.3軸向彎曲模量、環向彎曲模量按GB/T1449的規定進行。7.4.4軸向壓縮強度按GB/T1448的規定進行。在位于FRP煙囪內筒開孔處和其他任意二個部位，用精度為0.1mm內徑測量尺測量4個內徑測點均布，以最大值和最小值的差值作為橢圓度。自FRP煙囪內筒頂部中心部位向下懸掛吊錘，在FRP煙囪內筒底部，用精度為1mm的鋼板尺測量FRP煙囪內筒中心點與吊錘間的距離。8檢驗規則8.1檢驗項目以相同材料、相同工藝生產的一座FRP煙囪內筒所需的FRP煙囪內筒段為一批。以組裝后的一座FRP煙囪內筒為一批。8.3.1.1每一根FRP煙囪內筒段均應進行外觀質量、尺寸和巴柯爾硬度檢驗。8.3.1.2樹脂含量、樹脂不可溶分含量、阻燃性能、導電性能、吸水率、FRP煙囪內筒段重量和力學性組裝后的FRP煙囪內筒應進行橢圓度和中心偏差檢驗。檢驗時，第一次所抽2根全部合格，判該批產品合格；若2根均不合格，判該批產品不合格。若第一次所抽2根中有1根不合格，進行第二次抽樣，若第二次所抽的2根全部合格，判該批產品合格；否則判該批產品不合格。每根FRP煙囪內筒段上至少應在一處做上耐久標志。標志不應損傷簡壁，在正常的裝卸和安裝中字跡仍應保持清楚。標志最少包括以下內容：a)產品名稱；c)生產日期。每根FRP煙囪內筒段應設不少于3處的內部支撐，其中，離端部500mm處至少設一個，以確保內筒段在貯存、運輸、吊裝時的橢圓度。這些臨時支撐應當在FRP煙囪吊裝完成后拆除。(資料性附錄)內筒結構層厚度設計A.1一般規定A.1.1FRP煙囪內筒結構設計中應考慮靜載荷、風載荷、地震作用、溫度作用及煙氣壓力的影響。A.1.2FRP煙囪內筒采用容許應力設計方法，以分項系數的設計表達式進行結構計算。A.2載荷A.2.1靜載荷靜載荷包括FRP煙囪內筒的自重、內筒積灰、加強筋及其附屬物重量，考慮FRP煙囪內筒自重時可用2243kg/m3作為FRP煙囪內筒密度。積灰載荷沒有數據的情況可按下列情況考慮：a)濕式洗滌塔運行時，積灰沉積物附著到內筒的內部，沿著內筒高度的變化應如圖A.1所示，濕積灰的極限載荷的密度為1281kg/m3;b)濕式洗滌塔不運行和冷卻系統很少或不運行時，在內筒全高度內部周圈積灰面載荷可按2.5kg/m2考慮；c)濕式洗滌塔不運行和冷卻系統經常運行時，在內簡全高度內部周圈積灰面載荷可按7.0kg/m2圖A.1積灰載荷A.2.2風載荷內筒在動態風荷載作用下的分析應符合GB50051—2002和GB50009—2012有關規定。在計算a)聯合模型：建立包括混凝土外筒和FRP煙囪內筒的整體模型，采用振型分解反應譜法計算A.2.4溫度作用o2=0.1E?a?(△Tg)σT=0.5E^a?△TwobT=0.5Ejag△TGB/T30811—2014oT——環向溫度彎曲應力，單位為兆帕(MPa);E8——環向彎曲彈性模量，單位為兆帕(MPa);ag——環向熱膨脹系數，單位為每攝氏度(/℃)。A.2.5煙氣壓力煙氣壓力為FRP煙囪內筒運行過程中可能出現的環向壓力范圍值。A.3載荷組合T——正常煙氣溫度作用；CP——煙氣環向壓力。A.3.2短期組合工況按式(A.8)、式(A.9)和式(A.10)計算：當重力載荷作用效應對承載有利時，短期組合工況按式(A.11)、式(A.12)和式(A.13)式中：T—-正常煙氣溫度作用；CP—-煙氣環向壓力：EQ——地震作用；AT——非正常煙氣溫度作用。A.4安全系數FRP煙囪內筒結構安全系數取值如表A.1所示。表A.1FRP煙囪內筒的安全系數A.5容許應力A.5.1軸向強度設計值a)軸向拉伸強度設計值按式(A.14)計算：f:—軸向拉伸強度設計值，單位為兆帕(MPa);f*——軸向拉伸強度標準值，單位為兆帕(MPa);b)軸向臨界屈曲強度設計值按式(A.15)、式(A.16)和式(A.17)計算：f---軸向臨界屈服強度設計值，單位為兆帕(MPa);fgk——軸向臨界屈服強度標準值，單位為兆帕(MPa);γ;—--軸向壓縮應力安全系數；K。——撞擊系數；t——FRP煙囪內筒筒壁結構層厚度，單位為毫米(mm);r--FRP煙囪內筒計算截面結構層中心半徑，單位為毫米(mm);E?——軸向彎曲彈性模量，單位為兆帕(MPa);Eδ——FRP煙囪內筒環向壓縮彈性模量，單位為兆帕(MPa);μ?——縱環泊松比。c)軸向彎曲強度設計值按式(A.18)計算：式中：f?—-軸向彎曲強度設計值，單位為兆帕(MPa);f——軸向彎曲強度標準值，單位為兆帕(MPa);y?——軸向彎曲應力安全系數。A.5.2環向強度設計值a)環向拉伸強度設計值按式(A.19)計算：fù——環向拉伸強度設計值，單位為兆帕(MPa);f——環向拉伸強度標準值，單位為兆帕(MPa);Yí——環向拉伸應力安全系數。b)環向臨界屈服強度設計值按式(A.20)和式(A.21)計算：fi——環向臨界屈服強度設計值，單位為兆帕(MPa);fg*——環向臨界屈服強度標準值，單位為兆帕(MPa);E8---環向彎曲彈性模量，單位為兆帕(MPa);E;——軸向壓縮彈性模量，單位為兆帕(MPa);L?~~—加強筋間距，單位為毫米(mmr——FRP煙囪內筒計算截面結構層中心半徑，單位為毫米(mm); FRP煙囪內筒筒壁結構層厚度，單位為毫米(mm),c)環向彎曲強度設計值按式(A.22)計算：fg——環向彎曲強度設計值，單位為兆帕(MPa);f-環向彎曲強度標準值，單位為兆帕(MPa);ya——環向彎曲應力安全系數。A.6內筒承載力驗算a)FRP煙囪內筒的軸向應力應滿足式(A.23)和式(A.24)要求：fi——軸向拉伸強度設計值，單位為兆帕(MPa);o—軸向彎曲應力，單位為兆帕(MPa);f?——軸向彎曲強度設計值，單位為兆帕(MPa);o;——軸向壓縮應力，單位為兆帕(MPa);fz-—軸向臨界屈服強度設計值，單位為兆帕(MPa)。b)FRP煙囪內簡的環向應力應滿足式(A.25)和式(A.26)要求c)當軸向應力和環向應力均為壓縮應力時應滿足式(A.27)要求：(資料性附錄)B.1范圍本附錄適用于以玻璃纖維及其制品為增強材料，以不飽和聚酯樹脂、乙烯基樹脂等為基體材料，采用纏繞或手糊工藝制作的加強筋。B.2加強筋設計B.2.1加強筋截面可以為矩形、圓形、半圓形、三角形等，被包覆材料可用玻璃鋼纖維木材、泡沫塑料等。具體的加強筋間距、橫截面形式和尺寸應根據計算確定。B.2.2筒壁加強筋影響截面抗彎剛度應滿足式(B.1)要求：E,——加強筋環向模量，單位為兆帕(MPa);I,——筒壁起加強作用的有效段與加強筋的組合截面對通過與筒壁軸線平行的該截面形心軸的慣性矩(m