HG／T 20696-2018标准规范下载简介

HG／T 20696-2018 纤维增强塑料化工设备技术规范

4.3.1耐化学腐蚀层的类型选择要以材料防护能力或层合板耐腐蚀能力为依据，应考虑使用工况条 件下的化学腐蚀、介质的扩散程度和环境应力开裂。单保护层（SPL）仅适用于轻微腐蚀环境，内衬 层（CRL）适用于一般腐蚀环境，当介质腐蚀性较强时，应选用热塑性塑料衬里（TPL）作为耐蚀层。 4.3.3内衬层的相应规定主要基于国内外标准对比和国内应用情况获得，《GRPtanksandvessels

4.3.5使用工况类别低于制造商推荐的最高类别时可直接使用上述数据。在某些情况下，热塑性

材料或衬里制造商应指出材料在生产和使用中最低的环境应力开裂值。当工作介质中包含有机介质 或有机混合物时，可能出现有损TPL与结构层间粘结的有机物扩散现象。在决定使用TPL材料前 应参考以往使用经验及试验测试数据GB／T 38053-2019 装配式支吊架通用技术要求，如材料在使用工况条件下会产生环境应力开裂情况，则应该 通过压力测试确定材料的适用性

表1设计方法和部分安全系数总汇

5.2.1纤维增强塑料化工设备设计时考虑的载荷主要参照现行国家标准《压力容器第1部分： 通用要求》GB/T150.1中4.3.2的内容，结合纤维增强塑料设备（含立式和卧式）自身的特点，给 出了应该考虑的载荷，如卧式设备设计需考虑支座的反作用力和地震载荷等。 5.2.3基本风压值、抗震设防烈度及雪载荷的确定应符合国家相应规范和标准，全国各城市50年 一遇（重现期）的基本风压值和基本雪压值见现行国家标准《建筑结构荷载规范》GB50009；我国 主要城镇的抗震设防烈度、地震加速度和设计地震分组见现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB 50011。 BRm 压力费营温热益和

作用时间的长短进行区分，例如风载荷，我国规定的基本风压的重现期为50年，在纤维 设备的使用年限中出现的次数是有限的，因此它的短期作用特征比较明显，雪载荷、地震 员载荷和安装载荷亦是如此。

设备的使用年限中出现的次数是有限的，因此它的短期作用特征比较明显，雪载荷、地震载荷、人 员载荷和安装载荷亦是如此。 5.2.6在正常工作和非正常工作状态，风载荷作用一直存在，故风载荷与长期载荷结合时，采用 风载荷设计值，不予折减。压力试验一般是在施工安装时进行，投产后大检修也有可能进行压力试 验，但对一台纤维增强塑料设备来讲，压力试验的次数并不多，不应采用设计风载荷进行组合，按 30%的风载荷进行计算。安装过程中，认为风载荷对吊装有影响时，不应当进行操作，故不考虑风 载荷作用。 在地震作用计算中，载荷组合时压力试验虽然重量加大，但次数不多，所以只考虑正常工作 和非正常工作状态下的地震作用时完全满足设计要求的。

5.3.1内压下圆筒的计算厚度应根据轴向和环向的载荷确定，由于纤维增强塑料具有各项异性， 材料在两个方向上很可能具有不同的强度值，因此需要分别计算两个方向上计算厚度，并取较大值 作为计算结果。

5. 8 人孔、手孔和检查孔

5.8.1设备需定期进行内部整理或检查时，应设置专门的供出人或观察用的人孔、手孔或检查孔， 本标准参照了《Fiberglasstankandvesselspecification》PIPVESFG001、现行行业标准《石油化工 钢制压力容器》SH3074和《钢制化工容器结构设计规定》HG/T20583进行规定。《Fiberglasstankand vesselspecification》PIPVESFG001规定容器和储罐内径大于900mm应至少设置一个人孔；内径小 于900mm的设备应采用等内径的设备法兰作为人孔。储罐内径大于4.87m时应至少在圆筒和顶部 设置一个人孔。

5.11.3鞍座平面内无加强圈系指加强圈中心线距离鞍座中心线距离大于D/4；加强圈位于鞍座平 面内系指加强圈中心线在鞍座中心线两侧各b2/2的范围内。

5.12.2当罐体较高时，为了节省材料，可采用分段计算的方法。当罐体较低时，可采用等厚度 罐。同时由于低压或小直径设备，计算的壁厚一般较小，不能满足构造要求，实践证明，壁过薄易 漏，故建议最小壁厚不小于4.8mm。 安装在室外的立式储罐，要受到风力的作用。风对储罐产生风弯矩，从而在圆筒内产生弯曲 应力，过大的弯曲应力会使圆筒局部压扁而失稳，必须对圆筒进行强度和稳定性校核。外压包括 风压和罐内负压两部分，对于口储罐，无负压操作，故计算可进行简化；对于固定顶储罐，在 负压的情况下还需考虑是否安装呼吸阀而导致的滞后影响。 对于不同厚度的筒节，可按公式折算成内径相同、稳定性相同、壁厚均为最小壁厚min的假 想筒节，这些假想筒节组成了当量圆筒。换句话说，它将一个实际的变截面罐体转化成了一个假 想的等直径、等壁厚、等稳定性而高度较低的罐体，假想筒节的高度成为当量高度。 拱顶是一种类似于球面的罐顶结构，在压力作用下，球面与罐壁厚度相等时，球面强度为等 直径立式圆筒罐壁强度的两倍，为取得等强度，拱顶直径应为罐壁直径的两倍，即取拱顶的曲率 半径等于储罐直径，一般取拱顶曲率半径与储罐直径的差值不超过20%。转角曲率半径影响拱顶 高，"过小则转角处局部弯曲应力过大，r过大，则拱项趋近于半球形，既增加了气相空间，又浪 费了材料。一般取r;=0.1D;为宜。拱顶与罐壁连接处采用曲率半径为r;的均匀转角过渡，拱顶和罐 壁之间的连接处有公切线，受载时，该处不会出现横推力，受力情况较好。

场或现场附近有临时围护结构的场所制作，这样可满足制造时的环境温度和湿度要求。 树脂中的苯乙烯是有臭味的易燃、易挥发化学品，除加强劳动保护外，还应加强工作场所的 通风。 温度过低，树脂固化速度变慢，影响工作效率和固化后产品的强度；温度过高，树脂固化速 度太快。环境温度10～35℃、相对湿度不大于80%是一个比较适合的工作环境。湿度大，空气中 的水分对树脂固化速度和固化后产品性能会有影响。低温存放，有利于保证树脂的存储期。但是 在使用时，材料温度应同环境温度相一致，否则固化剂的用量不能确定，树脂的黏度也会变大， 影响同纤维的浸润。

6.1.2制造单位应提前准备好制造设备、模具、工装设施及各种检验试验和监拉

不饱和聚酯树脂和乙烯基酯树脂的常温固化时所采用的引发剂均系过氧化物（如过氧化甲乙 酮，过氧化环已酮等），它同配套的促进剂（如环烷酸钻等）直接混合将会发生剧烈的化学反应 而引起燃烧，严重时甚至会发生爆炸事故，危及生命和财产安全，因此严禁两者同时使用；由于 是强氧化剂，因此应与其他化学品应分开储存，只能装在原装容器里，并将容器垂直放置，防止 泄漏；由于引发剂的蒸汽比空气重，如果泄漏到地面会蔓延，一旦遇到火花，将会发生剧烈燃烧。 树脂凝胶时间过短，会使树脂黏度迅速增大，不利于浸透纤维，甚至会发生局部固化；凝胶 时间过长，不仅增长生产周期，且导致树脂流失造成局部贫胶或不能完全固化，因此使用前应进 行树脂凝胶时间的试验。 树脂的黏度是制造过程中的重要性能，而且与温度的关系密切：当温度下降、树脂黏度上升 时，不利于浸透纤维。可加人苯乙烯稀释，降低树脂黏度，提高纤维浸润性能。苯乙烯的加入量 应在树脂制造厂家推荐的范围之内，通常在树脂重量的3%之内；当温度上升、树脂黏度下降时， 黏度太小，利于纤维浸透树脂，但会产生树脂流挂缺胶，同样会影响产品质量，而加入适量的触 变剂，如气相二氧化硅等，则可有效防止流胶。 纤维增强材料如有污物和水分将会影响与树脂的浸润，造成界面的无效结合，影响固化，降 低材料性能。 业知识和层合板培训经历的人员。手料

6.1.4制造单位应配足容器制造的所有过程需要的具有专业知识和层合板培训经历的人员。手精

5.1.4制造单位应配足容器制造的所有过程需要的具有专业知识和层合板培训经历的人员。手精 工作的质量取决于手糊工人的技能和知识。为保证手糊工作的质量，有必要对手糊工的技能进行 评定。

主体结构的性能，有必要对手糊工的技能进行评定

免玻璃纤维夹入焊缝中。 6.2.3结构层与内衬层之间的制造间隔时间控制目的是防止运行中发生结构层与内衬层脱层。九 其是在结构层与内衬层所用树脂不一致的情况下，需要特别注意控制间隔时间。内衬层多用含胶量 大于70%的耐温性好、固化交联密度高的树脂，如果间隔时间长了，结构层与内衬层的界面融合 就会存在隐患。 通常在结构层缠绕开始前，先在内衬层表面涂刷树脂以提高层间结合力。缠绕成型应控制缠 绕张力和缠绕角。缠绕张力大小、各束纤维间张力的均匀性，以及各缠绕层之间纤维张力的均匀 性，对制品质量影响极大。控制缠绕张力应做好两个方面：一是纤维初应力值的确定；二是张力 应逐层递减。调整缠绕角度，可满足不同强度要求；缠绕成型后层合板的树脂含量比较低，同时 由于受到缠绕角度的限制，轴向强度也比较低，通过添加短切原丝毡、无捻粗纱布等方法，一是 可提高缠绕层树脂含量和层间结合力；二是可提高层合板的轴向强度。通常添加的纤维布有单向 布、无捻粗纱布等，以单向布居多，提高轴向强度最明显。 当手糊成型设备封头和封底，采用短切原丝毡或短切原丝毡与纤维布交替时，应按设计规定 的纤维方向进行布的剪裁，保证各方向布的层数及铺放顺序。同一铺层纤维应连续，可采用对接 和搭接两种拼接形式，各层接缝应错开。 6.2.5设备的固化有常温固化和加热固化两种，主要取决于树脂系统。控制固化度是保证制品质

6.2.3结构层与内衬层之间的制造间隔时

量的重要条件之一，一般通过调控树脂胶液中引发剂含量和固化温度来实现。对于常温固化的制品， 应有一段适当的固化和养护周期。加热固化时，升温速度应平稳，最高固化温度下应保证足够的恒 温时间，降温冷却时应缓慢，不应骤冷；当有温度载荷条件下的耐腐蚀要求时，经过常温固化的制 品通常还需要进行加热后固化处理，后固化处理的温度一般应高于制品的使用温度。 6.2.6设备配管，尤其是小口径管道，制造端帽可以起到减少接头渗漏、提高接头安装效率的目 的。对于压力容器，需对预制的管口、管件进行可追溯性标识，以防止误用，减少质量问题发生 法兰螺栓孔选用合适的开孔机具加工，减少开孔时摩擦生热，以防树脂因高温而失去各项性能；相 对于整体法兰，插管法兰生产效率高、成本低。短管与法兰盘粘接成型接头部位宜按照工艺文件规 定做好各种防渗、防漏处理。手糊法兰的法兰孔及孔背面的盛放螺栓螺母的部位，加工时如果钻头、

孔工具等更换不及时或维护不良 造成法兰颜色变化、性能下降。 6.2.8当二次粘接厚度不能一次达到要求，重新制作的间隔时间和表面处理方法应按本标准6.2.3 条执行，通常分次操作时第一层采用纤维短切原丝毡

7.1.1从业人员包括设备制造、检验、安装等各个环节的人员。从业人员需取得资质证书方可上 岗，同时应记录并保存培训文档，这是确保产品制作、检验工作顺利进行的基本条件和安全保障 7.1.2检测仪器、测试设备应在检验和校准有效期内。 7.1.3测量环境宜为标准温度和标准相对湿度，根据各测试标准中的规定。 7.1.4在抽取样本的过程中，要遵守随机化原则。

.2.4产品检验记录/证书应包含产品的外观、巴氏硬度、尺寸、厚度、盛水实验、耐压试验及技 术协议或合同中要求的其他检测项。

7.3.1产品外观检测时，内表面需在100W的白炽灯照明下目测，外表面的外观质量应在充足的 日照下目测；外观检测时可辅助采用声音检测，如用小榔头敲打，可以判断是否形成层间空鼓。对 于已经着色的外观（如胶衣层），由制造方、用户、检验员按合同或技术协议要求检测。 7.3.2设备厚度的测量应遵循大范围、多点测量的原则，因为树脂黏度、密度、湿透性、操作工 艺等均可能引起厚度的变化，从而导致制品表面厚度不均。因此为了描述层合板的厚度，应当随层 合板厚度变化来评价层合板厚度。具体可用以下方法来确定厚度：①确定一个小区域的平均点厚度 的方法。做一个连续的圈，在这个区域被检查的厚度不能包括这个圈。再选择6个点测量厚度，所 有点又在这个圈上。避免点的选择重复，这些点应该取得远点。将这几个点取平均值，就是这一小 块区域的平均值。②确定一个主要设备的平均厚度（如封头、壳体、喷嘴、法兰等），至少应该测 量4个点的厚度，这4个点是在检查员所在区域广泛分布的几个点。可选一个最厚的地方和一个最 薄的地方来测量。避免在弯角处选点。另外还需要选2个代表性的区域来测量4个点的厚度。③特 殊圆柱形壳体设计的锥形壁或加强圈的厚度也需要测量。对于喷嘴或人孔的测量，每个代表点厚度 都是可采用一个方便的方法来测量它们的平均厚度。

7.3.3设备内外表面的巴士硬度均需检测。

7.3.5通过在马弗炉中灼烧的方法不仅可以测试树脂含量，还可通过分析灼烧后的残留物，判断 玻璃纤维增强材料类型、铺层次序、方向、层数，进一步佐证树脂含量的测试结果，还可验证设备 是否按设计铺层要求进行制造。

8标志、包装、运输、储存

设备标志中的“设备名称、规格型号、设计温度、设计压力、工作介质、生产厂名、制造日 期”等内容为设备的基本信息，明确后有利于用户根据这些信息和实际使用条件进行比较，判断 是否适用使用的工况。也可以根据用户要求，对设备的内衬层树脂型号及纤维制品种、允许使用 温度、允许使用压力、适宜运行的介质种类及关键组分的浓度进行增加标注。

纤维增强塑料属高强度、低模量材料，设备在运输、存储过程中不应堆压设计要求以外的重 物（指除与设备本体连接成一体的结构部分以外的任何其他物体），主要是防止因外力作用造成 设备变形或损伤，如在设备的空腔内附带材料及工器具等，均应制止。包装采用的柔性材料通常 选择稻草绳、可降解的发泡塑料膜等。

8.5.1通常纤维增强塑料属非不燃物品，因此在设备运输、存储中，应远离热源及火源，确保安 全使用，其安全措施和间距应符合相应消防规范要求。 8.5.2储罐临时放置时可采用适量充水、捆防风拉绳、压沙袋或合适的其他重物等措施，避免因 风的作用导致设备移动或倾倒

9.1.3《Reinforcedthermosetplasticcorrosion 的垂直度均是以设备基础作为基准面来进行检测的，产品在出厂检验时对设备的垂直度进行了检验 因此如果设备基础的平整度达不到要求，设备安装后的垂直度是难以达到要求的

依据介质分类确定分项安全系

附录 EI型容器设计方法

附录 F分析设计方法的基本要求

JGJ／T 455-2018 住宅排气管道系统工程技术标准F.3开孔和接管设计

F.3.1接管应力分析时较为复杂，因而应力分析部分允许其按照规则设计方法设计。 F.3.2包覆层和加强板对于开孔位置应力分布有重要影响，采用应力分析时需考虑到这些结构的 影响。

F.4.1热应力在结构中影响较明显时，应予考虑。 F.4.2在一定的温度范围内，可以将材料参数考虑为常数，以便简化计算。 F.4.3当温度分布发生变化时，热应力也会发生变化，因而需要在应力计算时予以考虑。

F.5.1复杂附件设计常规方法较难计算时DB11T 1304-2015 森林文化基地建设导则，可以采用分析方法进行设计

F.5.2小的附件对结构应力分布影响有限，分析时可以忽略，但需要有经验的工程师确认。由于 分析设计与常规设计的差异较大，因而有经验的工程师是指熟练使用分析设计方法设计过大量的复 合材料设备的工程师。

统一书号：145714·06 定价：165.00元