Analiza niektórych aspektów rozwoju inżynierii laminatów chemoodpornych

• Autorzy: Bełzowski A.

Warianty tytułu

EN

Analysis of some aspects of engineering development of chemically resistant laminates

• Konferencja: Kompozyty Polimerowe Wisła, 22-25.11.2007 r.
• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Laminaty chemoodporne utworzone z żywic chemoutwardzalnych wzmocnionych włóknem szklanym stanowią sprawdzone rozwiązanie materiałowe stosowane w budowie zbiorników i rur narażonych na działanie środowiska o dużej agresywności chemicznej. W referacie przytoczono kalendarz ważniejszych wydarzeń wyznaczających rozwój takich zastosowań kompozytów. Omówiono zastosowania koncepcji pęknięcia pierwszej warstwy do wyznaczania odkształceń i naprężeń dopuszczalnych. Przedstawiono metody badań wytrzymałości i sztywności długotrwałej do oceny laminatów chemoodpornych oraz koncepcje oceny jakości zbiorników do magazynowania chemikaliów.

EN

Chemically resistant laminates made of chemically hardening plastics reinforced whit glass fibres constitute excellent material solution widely applied in manufacturing of tanks and pipes exposed to chemical power environment. The paper presents the development history of such structures. There is presented state-of-the-art of the following aspects: application of the first ply crack to determine the admissible strains and stresses, examination of long-term strength and stiffness of chemically resistant laminates, quality assessment concepts of tanks for storing chemicals.

Słowa kluczowe

PL

kompozyty polimerowe; laminaty chemoodporne; pękanie; badania wytrzymałościowe

EN

polymer composite; chemical resistant laminates; cracking; strength tests

• Wydawca: Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej
• Czasopismo: Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej. Mechanika
• Rocznik: 2007
• Tom: z. 219
• Strony: 7--30
• Opis fizyczny: Bibliogr. 50 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Bełzowski A.

• Politechnika Wrocławska, Wydział Mechaniczny, Wydziałowy Zakład Wytrzymałości Materiałów

Bibliografia

• [1] Pritchard G., Reinforced plastics durability, Woodhead Pub., 1999
• [2] Mallinson J. H., Chemical plant design with reinforced plastics, MC Graw Hill, 1969
• [3] ASTM D 2563 – 94, Standard Practice for Classifying Visual Defects in Glass–Reinforced Plastic Laminate Parts, 1994
• [4] Bełzowski A., Rechul Z., Stasieńko J, Ocena jakości chemoodpornych zbiorników kompozytowych, INSTAL, nr 12, 2006, s. 42-48
• [5] ASTM D 2992 – 91, Standard Practice for Obtaining Hydrostatic or Pressure Design Basis for Fiberglass” (Glass-Fiber-Reinforced Thermosetting-Resin) Pipe and Fittings, 1991
• [6] BS 4994 Specification for design and construction of vessels and tanks in reinforced plast., 1987
• [7] BS 7159 Code of practice for design and construction of GRP piping systems, 1989
• [8] ASME RTP-1 Reinforced thermoset plastic corrosion resistant equipment, 2000
• [9] ASME Boiler and Pressure Vessel Code, Section X, FRP Pressure Vessel, 1992
• [10] Urząd Dozoru Technicznego, Warunki techniczne dozoru technicznego. Stałe zbiorniki ciśnieniowe z tworzyw sztucznych, DT-UC-90/ZT, s. 1-37
• [11] EN 13121 GRP tanks and vessels for use above ground, 2001
• [12] Urząd Dozoru Technicznego. Urządzenia ciśnieniowe. Stałe zbiorniki ciśnieniowe z tworzyw sztucznych wzmocnionych włóknem szklanym. WUDT-UC-UTS/01, 2003
• [13] ASME PCC-2, Repair of Pressure Equipment and Piping, 2006
• [14] Quinn J.A., Composites – Design Manual. Wydanie 3, James Quinn Associates Ltd, 2002
• [15] Gatward C.H., Hogg P.J., Hull D., Proce J.N., Stress Corrosion of Chopped Strand Pipe, Composite Structures 3, Elsevier, 1985, s. 717-732
• [16] NFT 57900, Réservoirs et appareils en plastiques renforcées, 1987
• [17] AD 2000-Merkblatt, Pressure vessels in glass fibre reinforced thermosetting plastics, 2000
• [18] ASTM D3299 Standard Specification for Filament-Wound Glass-Fiber-Reinforced Thermoset Resin Corrosion-Resistant Tanks, 1995
• [19] ASTM D4097 Specification for Contact-Molded Glass-Fiber-Reinforced Thermoset Resin Corrosion-Resistant Tanks, 1995
• [20] Giletti M., Ducret C., Lacrampe M.F., Lagardère E., Extrusion-welded sandwich structure for composite tanks, JEC-Composites, nr 12, 2004, s. 61-3
• [21] Tuttle M.T., A framework for long-term durability predictions of polymeric composites, Progress in Durability Analysis of Composite Systems, A.A. Balkema, 1996, s. 169-76
• [22] Bollaert F., Lemasçon A., Analyse de défaillance pièces plastiques, élastomères ou composites. Guide Pratique. Wyd., CETIM, Francja, 1999
• [23] US Department of Commerce, NBS Voluntary Product Standard PS 15-69, 1969
• [24] Eckold G.C., A design method for filament wound GRP pressure vessels and pipework. COMPOSITES, Vol. 16, Nr 1, 1985, s. 41-47
• [25] Bełzowski A., Badania fraktograficzne materiału rur poliestrowo-szklanych, III Konf. Polimery i Kompozyty Konstrukcyjne, SIMP Gliwice, t. 2, Ustroń 1998, s. 161-166
• [26] Bełzowski A., Rechul Z., Stasieńko J., Uszkodzenia udarowe w konstrukcjach z kompozytów polimerowych. Górnictwo odkrywkowe, nr 2–3/2003, s. 114–118
• [27] Eckold G.C., Failure criteria for use in design environment. Composites Science and Technology, 58, 1998, s. 1095-1105
• [28] Kitching R, Mayer P., Failure of GRP pipe under out-of plane flexure with and without pressure, Proc. Instn. Mech. Eng., Vol. 207, Part E, J. of Process Mech. Eng., 1993, s. 133-141
• [29] MacInally A., The Properties and Applications of a New Epoxy Vinyl Ester Resin for Corrosion Resistant Applications, Dow Deutshland Inc., strona internet. ASHLAND, 2005, s. 1-10
• [30] Sjörgen B.A., Berglund L.A., The effects of matrix and interface on damage in GRP cross–ply laminates, Composites Science and Technology, 60, 2000, s. 9–21
• [31] Youd S.J., Derakane epoxy vinyl ester resins – from the first 25 years, to the 21st century. 7th University of Witwatersrand Composites Conf., Johannesburg, Rep. S. Africa, 1994, s. 1–20
• [32] Bełzowski A., Degradacja mechaniczna kompozytów polimerowych. Metody oceny wytrzymałości długotrwałej i stopnia uszkodzenia. Oficyna Wyd. P. Wr., 2002
• [33] Adams D.F., Influence of the Polymer Matrix on the Mechanical Response of a Unidirectional Composite, Proc. ICCM-IV, Tokyo 1982, Vol. 1, s. 507-517
• [34] Choi S., Sankar B.V., Micromecanical Analysis of Composite Laminates at Cryogenic Temperatures, J. of Composite Materials, Vol. 40, nr 12/2006, s. 1077-1091
• [35] Mason J., Von Buren A., New Opportunities for High Temperature FRP Composites in Flue Gas Scrubbres, COMPOSITES 2001 Convention and Trade Show, 2001, Tampa, USA, s. 1-14
• [36] Bełzowski A., Koncepcje oceny wytrzymałości długotrwałej polimerowych kompozytów konstrukcyjnych, V Konf. Nauk.-Techn. KOMPOZYTY POLIMEROWE, Inst. Mechaniki i Konstrukcji Politechniki Warszawskiej, Wisła, 2005, s. 5-37
• [37] ASTM D3754 Standard Specifications for ”Fiberglass” (Glass-Fiber-Reinforced Thermosetting-Resin) Sewer and Industrial Pressure Pipe, 1996
• [38] PN-EN ISO 14692 Przemysł naftowy i gazowniczy – Rurociągi plastikowe wzmocnione włóknem szklanym, 2003
• [39] ASME B31.3, Chemical Plant and Petroleum Rafinery Piping, 1993
• [40] EN 1796 Plastic piping systems for water supply with or without pressure. Glass-reinforced thermosetting plastics (GRP) based on unsaturated polyester resin (UP), CEN, 2006
• [41] EN 14364 Plastic piping systems for drainage or sewerage with or without pressure. Glass-reinforced thermosetting plastics (GRP) based on unsaturated polyester resin (UP). Specification for pipes, fittings and joints, CEN, 2006
• [42] Frost S.R., Klein M.R., Paterson S.J., Schoolenberg G.E., Service experience with GRE pipelines and the way forward, http://www.admc.aeat.co.UK/CDKP/, styczeń, 2001
• [43] Design of Composite Repairs for Pipework, AEA Technology, January 2005
• [44] Wytyczne ATV-DVWK – A 127P, Obliczenia statyczno-wytrzymałościowe kanałów i przewodów kanalizacyjnych. Wyd. Seidel-Przywecki Sp. z o.o., Warszawa, 2000
• [45] PN-EN 1228 Rury z termoutwardzalnych tworzyw sztucznych wzmocnionych włóknem szklanym (GRP), 1999
• [46] Bełzowski A., Bąkowski D., Wysocki L., Zmęczenie rur GRP i PCW – badania porównawcze, INSTAL, nr 11/2006, s. 32-34
• [47] Bełzowski A., Kolonko A., Wysocki L., Ocena degradacji zmęczeniowej rur kompozytowych do budowy sieci wodociągowych i kanalizacyjnych. XIX Sympozjum Mechaniki Eksperymantalnej Ciała Stałego, Jachranka, 2000, s. 110-115
• [48] ASTM D 2562 Standard Practice for Classifying Visual Defects in Parts Molded from Reinforced Thermosetting Plastics, 1994
• [49] ASTM D 2563, Standard Practice for Classifying Visual Defects in Glass–Reinforced Plastic Laminate Parts, 1994
• [50] Le plastique armé, application au matériel tubulaire. Chambre Syndical de le Recherche et de la Production du Pétrole et du Gaz Naturel, Paryż, 1986