201109玻璃钢烟囱内衬

ICS 83.120 3-++

GB 中华人民共和国国家标准

GB/T xxxxx-2010

纤维增强塑料烟囱内衬

Fiber Reinforced Plastics Chimney Liner

（征求意见稿）

2010-××-××发布 2010-××-××实施

中华人民共和国国家质量监督检疫总局 中国国家标准化管理委员会 发布 1

目 录

1 范围 .......................................................................................................................................... 1 2 规范性引用文件 ...................................................................................................................... 1 3 术语和定义 .............................................................................................................................. 2 4. 使用条件.................................................................................................................................... 4 5. 使用和操作条件........................................................................................................................ 4 6. 原材料........................................................................................................................................ 6 7 载荷与应变................................................................................................................................. 7 8 计算...........................................................................................................................................11 9 技术要求...................................................................................................................................16 10 试验方法 ................................................................................................................................19 11. 制造 .......................................................................................................................................20 12.安装 .........................................................................................................................................24 13.检查规则 .................................................................................................................................26 14. 操作、维护和投产 ...............................................................................................................27

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前 言

本标准非等效采用美国ASTM D 5364 – 93（2008）《燃煤电厂玻璃纤维增强塑料烟囱内衬的设计、制造和安装的标准指南》。

通过本标准的制定，使我国的玻璃纤维增强塑料烟囱内衬设计、制造、安装标准化、统一化，以推动和满足我国玻璃纤维增强塑料烟囱内衬的发展和应用的需要。

考虑到我国玻璃纤维增强塑料烟囱内衬的生产现状，本标准适用于生产玻璃纤维增强塑料烟囱内衬的两种典型的工艺，即连续缠绕工艺和手糊成型工艺。以上两类工艺及产品各有特点，但只要产品达到本标准的要求，再配合有合理的施工，均可使产品的使用安全可靠。

本标准的附录A是标准的附录。

本标准由中国建筑材料联合会提出。

本标准由全国纤维增强塑料标准化技术委员会归口。 本标准由武汉理工大学负责起草。

本标准主要起草人: 。

本标准委托 负责解释。

II

纤维增强塑料烟囱内衬

1 范围

1.1 本标准提供了纤维增强塑料烟囱内衬（下面简称FRP烟囱内衬）在设计、制造、安装、复核、验证试验、质量控制、包装、运输和贮存中所涉及的技术和方法方面的指引和指导。

1.2 当使用者完整地使用和履行本标准的最低要求时，可帮助使用者确保为发电厂提供安全可靠的FRP 内衬结构。

1.3 一旦确定与烟气有关的温度、化学物质和腐蚀性环境等与FRP内衬的服务条件，本标准将提供FRP 内衬设计的最低要求。由于内衬的高度、直径和环境条件是各不相同的，每个FRP 内衬必须进行单独地设计。

1.4 提供了FRP内衬所必须的树脂和增强材料的选择方法、复合材料的铺层设计方法、完整的试验方法。

1.5 本标准中采用国际单位作为标准单位。 2

规范性引用文件

GB/T 1446-2005 纤维增强塑料性能试验方法总则 GB/T 1447-2005 纤维增强塑料拉伸性能试验方法 GB/T 1449-2005 纤维增强塑料弯曲性能试验方法

GB/T 1450.1-2005 玻璃纤维增强塑料层间剪切强度试验方法 GB/T 2568 树脂浇铸体拉伸性能试验方法 GB/T 2570 树脂浇铸体弯曲性能试验方法

GB/T2572-2005 纤维增强塑料平均线膨胀系数试验方法 GB/T 2577-2005 玻璃纤维增强塑料树脂含量试验方法 GB/T 3139-2005 纤维增强塑料导热系数试验方法 GB/T 3854 纤维增强塑料巴柯尔硬度试验方法

GB/T 3857-2005 玻璃纤维增强热固性塑料耐化学介质性能试验方法 GB/T 3961-93 纤维增强塑料术语

GB/T 6011-2005 纤维增强塑料燃烧性能试验方法 炽热棒法 GB/T 8237 纤维增强塑料用液体不饱和聚酯树脂

GB/T 9979-2005 纤维增强塑料高低温力学性能试验准则 GB/T 18369 玻璃纤维无捻粗纱 GB 50051-2002 烟囱设计规范 GB50011-2010 建筑抗震设计规范 GB50009-2001 建筑结构荷载规范

GJB/Z 25-91 电子设备和设施的接地、搭接和屏蔽设计指南

GBZ 2.1-2007 工作场所有害因素职业接触限值 第一部分：化学有害因素 JC /T 2 77-1994 无碱无捻玻璃纤维纱 JC /T 2 78-1994 中碱无捻玻璃纤维纱

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术语和定义

本标准所用的术语均来自GB/T 3961-93，除非在本标准中另有指明。

3.1 纤维增强塑料烟囱内衬

以纤维及其制品为增强材料，以树脂等为基体材料，采用缠绕工艺法制成的用于烟囱内部防腐蚀的管道，简称FRP烟囱内衬。 3.2 连续缠绕工艺

将浸过树脂胶液的连续纤维和单向布按照一定规律缠绕到芯模上，然后固化脱模成为增强塑料制品的工艺过程。 3.3 短切喷射枪

用于将连续玻璃纤维切割成为设定长度（通常为13mm～51mm），然后将切割好的玻璃纤维股段喷射至模具表面。在喷射过程中，以添加催化剂的树脂也同时沉积到模具表面。 3.4 接触模塑法

将增强材料和树脂置于一个开放式的或者圆轴状的模具上，制造增强塑料的工艺。固化过程中不施加压力，包括手糊成型和喷射成型两类。 3.5 手糊成型（hand lay－up）

在涂好脱模剂的模具上，用手工铺放增强材料并涂刷树脂胶液，直到所需厚度为止，然后进行固化的一种成型方法。 3.6 喷射成型

利用特制的喷枪，将玻璃纤维和树脂胶液按设计比例，定量地喷射到模具上，然后用赶胶辊加压，使树脂浸透，再经固化、脱模、修整，检验入库。 3.7 热变形温度（HDT）

当向一个特制的条状树脂浇铸体试样连续施加1820kpa的荷载，使得该试样产生0.25mm的变形时的温度。方法参照GB/T 1634.2-2004。 3.8 内衬分段

FRP烟囱内衬通常是用具有设计直径的若干单个筒形分段建造，叫做“内衬分段” 3.9 粘接区

各段FRP内衬之间的连接部分。 3.10 支撑加强环

悬挂式FRP烟囱内衬支撑在钢架上的部分。 3.11 符号：（见表1）

表1： 应力和模量的弹性符号MPa

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项目 经向计算应力 环向计算应力 经向许可应力 环向许可应力 经向极限应力 环向极限应力 经向临界屈服应力 环向临界屈服应力 经向弹性模量 环向弹性模量 应力类型 膜片张力 Fθt Fztu Fθtu … … Ez t膜片压力 fztfzc fθfθ FzFz Fθc … … Fzcr Fθcr Ez EθtEθc ctctc弯曲 fzb fθ Fz Fθb Fzbu Fθbu … … Ez Eθb bbbα— — 缠绕角（相对于内衬芯轴），单位：度。 Aθ— —内衬壁环状膜刚度，单位：kg/m。 AT — — 不规则的温度荷载。

CP — — 环向受压荷载，单位：MPa D — — 破坏荷载；

Ds — —理论负压（无失重），单位：mm水柱

Dx, Dθ — — 内衬壁在径向和环向的弯曲刚度，单位：kg-m2/m.。

(EI)s — — 采用环向加强圈对（内衬）柔韧性的改变量，单位：kg-m2 EQ — — 地震荷载

f — — 自然界的振动频率，每秒钟的循环次数 g — — 重力加速度，m/s2

H — — 自底部算起的总高度，单位：m

h1 — — 烟雾的热传导系数，单位：W/(m·℃)

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h3 — — 内衬外表面气雾的热传导系数，单位：W/(m2·℃) I — — 内衬段沿中心线的惯性矩，单位：m=πr3t

k — — FRP 内衬的热传导系数（缺乏数据时，k＝2），单位：W/(m2·℃) kn — — 撞击因子

kR — —相对于内衬的总体热阻，从烟气流向内衬壁的中部传递热量时的热阻 L — — 两个相邻支承点的间距，单位：m L1 — — 两个环向加强圈之间的间距，m， LF — — 荷载因子

MRF — — 材料阻抗因子 P — — 外部压力，MPa

P’— — 电厂所在地的空气压力，MPa r — — 内衬壁的平均半径

R1 — — 由地震导致的位移（力，位移或者应变）

R2 — — 由于地震导致的惯性矩的变化（力，位移或者应变）

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Rt — — 由地震导致的总的变化（力，位移或者应变） RF — — 容积降低因子＝MRF × TTRF t — — 内衬壁的厚度，mm T — — 正常温度荷载

Ta — — 周围的空气温度，单位：摄氏温标 tc — — 腐蚀隔离层的厚度，mm Tg — — 烟气温度，单位：摄氏温标

Tm — — 内衬的中间温度，(T1+T2)/2，单位：摄氏温标 Tn — — 空气的年均温度，单位：摄氏温标

To — — 腐蚀隔离层的内表面温度，单位：摄氏温标 T1 — — 腐蚀隔离层与结构层界面处的温度，摄氏温标 T2 — — 结构层外表面的温度，单位：摄氏温标 ?Tg — — 在高度z 处内衬直径方向上的温度差，℃

(?Tg)BASE — —⊿Tg 在内衬底部位置的数值，℃（最小的T0BASE＝-4℃） ?Tm — — Tm 沿内衬直径方向上的的分布差值，℃ ?Tw — — 结构层内外壁之间的温度差，℃ TTRF — — 寿命和温度降低因子 W — — 风荷载

Wcm — — 缠绕材料（玻璃纤维）的抗压弹性模量，MPa Wtm — —缠绕材料（玻璃纤维）的抗拉弹性模量，MPa z — — 从内衬底部算起的距离，m

α — — 用作脚标，表示某方向的热膨胀系数。 μ— — 平均泊松比＝(μzθ×μθz)1/2

μθz — — 环向加强圈的经向拉伸泊松比 μzθ— — 经向加强筋的环向拉伸泊松比 γ — — 内衬的容重，N/m3

γa — — 周围空气的容重，N/m3 γg — — 烟气的容重，N/m3 δ— — 经向挠度，mm 4. 使用条件

4.1对于使用全FRP内衬的烟囱，必须预先确认化学介质、腐蚀／磨蚀、温度环境等，才能为其选用最合适的设计方案。

4.2 考虑到不同电厂在设计和系统结构方面的各不相同，每座FRP内衬在设计细节等方面必须进行单独的考虑。本标准给出的资料是针对燃煤电厂的混凝土烟囱内衬，但其设计原则可以应用于其它燃料电厂的混凝土烟囱内衬。 5. 操作条件 5.1 环境条件

对于烟囱内衬来说，其环境条件可以分为：化学介质条件、磨损情况和温度条件。已

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经验证了FRP 内衬在使用过程中经常可能遇到的2 种化学介质条件、3 种磨损条件和4 种温度条件（对FRP 内衬的影响）。这些环境条件在某一座FRP 内衬中同时出现时，应该对其综合效果给予确定。 5.2 化学介质环境

5.2.1 化学介质条件1 ——某一区域偶尔暴露于由于酸的浓缩、出现再加热烟气或者在温度较低的局部区域出现未经过脱硫洗涤塔的烟气等原因，而带来的低PH 值环境。这类区域有：内衬的帽盖部位或者燃煤锅炉刚投入使用时的开机时段。

5.2.2 化学介质条件2 ——持续暴露于低PH 值环境，由于硫酸的浓缩平衡而带来的酸的聚集，气流中水蒸汽的温度处于此条件下烟气的露点温度之上。此类介质条件常常出现在脱硫洗涤塔未配置再加热装置，烟气温度在环境温度至60℃之间，或者是再加热装置效率不足以将延期温度加热直烟气露点温度之上。机组启用时烟气的环境条件包含在操作条件之中。

5.3 腐蚀／磨蚀环境条件

5.3.1 条件1 ——正常流速的气流（14～31m/s），使用过程中配备有除尘器。烟气中的大多数微粒被清除，烟气脱硫系统排出的烟气流速在此范围内。

5.3.2 条件2 ——正常的烟气流速，除尘器出现故障。此类情况不常出现，例如当除尘器的驱动电机停电或者收尘室出现旁路。此类情况的持续时间有限，因为出现此类情况后，电厂将降低锅炉的负荷或者暂时停机检修。

5.3.3 条件3 ——较高的烟气流速（＞31m/s），由于设计要求此类流速，或者在烟道的尖角处、旋转叶片及片间支撑杆件等部位。在此类部位容易出现腐蚀现象。 5.4 操作温度环境条件

5.4.1 条件1 ——饱和烟气，温度在环境温度至60℃。这是未配备再加热装置的湿法FGD 系统最常见操作环境条件。开机时的烟气条件包含在其操作条件之内。当吸收塔配备旁路时，在开启旁路烟道后的操作条件，参见本指南第5.6 节。 5.4.2 条件2 ——正常的烟气温度（60℃～93℃），有一定的湿度和酸的冷凝现象。这是配备再加热装置的湿法 FGD 系统的常见操作条件范围。开机初期、高温烟气和使用旁路烟道等情况，参见被指南第5.6节。

5.4.3 条件3 ——正常的烟气温度（60℃～93℃），烟气温度足够高，在正常使用条件下不会出现酸的冷凝现象。此类操作条件，是采用喷雾干式布袋除尘器和喷雾干式电除尘器联合使用时的正常温度范围。

在系统启用初期至燃煤锅炉点火，由于并未开始喷水，冷凝作用处于最小值。在启用烟道旁路和烟气温度异常的情况，参见第5.5节的描述。 5.4.4 条件4 ——正常的烟气温度范围（93℃～166℃）。这是电厂在未采用脱硫吸收塔时的正常排烟温度。该条件也适用于采用除尘系统、干式FGD 系统，或者两者均采用时，或者烟气改走旁路，此时烟囱内烟气温度决定于旁路烟气流量占总烟气流量的比例。

5.4.5 本指南规定FRP 内衬所适用的环境条件为条件1、条件2和条件3。尽管已有FRP内衬在温度超过93℃的条件下使用，但是，本指南认为条件4不适合于本指南所指的FRP内衬。条件4 所述的使用环境条件，要求对内衬的原材料和复合材料的设计，进行额外的评估。 5.5 异常的使用环境条件

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异常的使用环境条件，例如一个烟气再加热器停机、脱硫吸收塔的喷淋装置失灵，或者上述两种情况同时出现，将在短期内导致内衬的使用环境条件比正常条件严重得多。此类条件的严重程度和持续时间取决于所在电厂的设计和操作程序，在每座FRP 内衬设计前应予确定。在许多情况下，此类异常使用环境条件持续的时间较短，因为锅炉烟气系统、FGD 系统或者除尘器出现烟气流动异常，意味着电厂烟气管路系统负荷的降低，此时电厂应采取停机措施以保护设备，并使得烟气的排放浓度在许可的排放标准之内。 5.5.1 条件1 ——烟气温度异常，升高值最大值121℃，通过一个冷却系统维持在此温度下。 5.5.2 条件2 ——烟气温度异常，升高值最大值227℃。

5.5.3 FRP内衬可用于条件2所示的异常环境条件，但是，本指南不考虑将其用于条件2 所示的环境条件。

5.5.4 烟气温度应使用一个冷却系统来平衡或者确保其维持在121℃以下。 5.5.5 当烟气温度偏离设定操作温度4℃，此时应使用配备的调节系统，使烟气温度回复到正常值。

5.6 其他操作和使用环境

5.6.1 燃煤发电机组的点火阶段常常伴随着使用其他燃料，例如柴油、天然气或者液化天然气等，而不是使用煤。使用这些燃料所产生的烟气的成分不同于燃煤时的烟气成分，这些因素应在设计时予以考虑。

5.6.2 给定的烟囱内衬入口的烟气温度是一个平均值。当烟气沿内衬上升和在烟道开口处，烟气温度是变化的，这与机组开启阶段的条件也不相同。 5.7 静电

内部静电在某些情况下，烟囱内衬使用FRP 材料时，FRP 内部所产生的静电应该给予考虑。当需要时，必须设置静电释放系统。 5.8 火焰传播

FRP 烟囱内衬面临着火焰扩散、传播的问题。具体到不同机组的烟囱内衬，其要求各不相同，取决于具体燃煤机组的操作条件和维修条件。但是，所有的 FRP 内衬，必须是由按照本指南第6.2.2节要求的阻燃树脂制造的。 6. 原材料 6.1 增强材料

6.1.1 玻璃纤维增强材料应当选用ECR型玻璃纤维，并且预涂胶料与所选用的树脂相匹配。所采用的ECR玻璃纤维纱应符合GB/T 18369的规定。

6.1.2 防腐蚀隔离层所使用的表面粘，应当选ECR型玻璃或者是所有者许可的合成材料。

注：在需要输送特定介质的场合，经供需双方商定后，可采用性能能满足要求的其他增强材料。 6.2树脂

6.2.1 FRP烟道所用的树脂，应当选用聚酯树脂或者乙烯基酯树脂，以便提供足够的使用性能。采用的树脂应符合GB/T 8237中的规定。

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6.2.2 大多数FRP烟道的制造选用阻燃树脂，必要时，可在树脂中添加阻燃增效剂。所选用的树脂至少具有如下性能：在82℃、25%的硫酸中的耐久性不低于1年、最低强度保留率不低于50%。测定方法见GB/T3857-2005，或者在实际可预见的使用环境条件中试验。 6.3 其他添加物

树脂中可能含有苯乙烯稀释剂、填料、染料、颜料，当用户与制造商达成协议时，还可添加阻燃剂。这些应用应符合GB/T3961-93中关于稀释剂、树脂糊和紫外线吸收剂的解释。此外，碳质填料也可以用作静电释放剂。 7 载荷与应变 7.1 设计

7.1.1 根据荷载和电阻因子设计操作，对纤维增强塑料（FRP）烟囱／内衬结构设计提供了标准指南和最低要求。

7.1.2 设计限于由混凝土外壳内侧向上和垂直支承的FRP烟囱内衬。

7.1.3 纤维增强塑料内衬的设计是一种迭代过程，并与大多数工程设计类似，但具有下列重大差别：

7.1.3.1 纤维增强塑料是一种复合材料，并且它的性能与各向同性的材料不同。 7.1.3.2 内衬材料在热和化学设计环境中实际的力学性能变化，比大多数其它结构材料中遇到的那些变化更大。

7.1.4 本规范限于用来在由第5节中正常工作条件下的条件1、2、3 和第5节中限定的异常环境的条件1下连续工作的烟囱内衬。不包括在正常温度环境条件4 或异常条件2 下工作的内衬设计。 7.2 假设

7.2.1 设计方法基于对壁和对层合制品性能起作用的总应力结果。

7.2.2 为了便于分析，横截面考虑由平均直径和结构层厚度组成。腐蚀隔离层的厚度除外。对于结构设计，材料的性能以断面的中心线温度（平均直通壁厚度）为基准，且需考虑穿过的厚度。

7.2.3 为了分析由于极限载荷、风力、地震和热载荷所引起的内衬性能，内衬可以作为一种梁柱处理，并利用梁柱理论来计算最终应力和位移。

7.2.4 对于梁柱分析，内衬可以考虑与混凝土柱不连接（分开式）或连接（接合式）。 7.2.4.1 对于未连接的系统，内衬可以考虑用混凝土柱刚性支承，并且设计成一种连接的梁柱。在支承点或限制点处的位移，应等于单独计算的混凝土外壳的位移。

7.2.4.2 对于连接系统，通过在内衬设计中混凝土柱的弹性达到内衬和混凝土柱系统的连接。较大的组合式结构必需分析，以便得到作为梁柱的内衬构件中的应力。

7.2.4.3 在连接系统的分析中可以包括内衬与混凝土柱之间支承件或限制件的挠性和内衬在侧向支承点处的局部挠性。

7.2.5 如果内衬的震动频率根据梁理论是在混凝土柱频率的±20%之内，则应进行连接系统的动态分析。除非通过大量经常性比率评估可以证明连接的影响可以忽略，否则应进行内衬和混凝土柱连接系统的动态分析。

7.2.6 在内衬梁柱上施加荷载的点处（也就是说，在支承点和限制点处），内衬应在局部

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变得足够硬，以便保持内衬圆度，并且内衬实际上起一种梁柱作用。 7.2.7 合力由梁柱的线性弹性分析计算。

7.2.8 利用分析所得的合力，对合适的层合制品材料性能检验内衬的设计。某一方向的电阻基于层合制品在那个方向上的强度，上述强度用实验确定或是由各成分的已知性能推导。

7.2.9 在分析和设计中所用的大多数材料性能都是在室温下短期试验的结果。推荐一些因子以便在第5节所规定的工作温度范围内将这些量减少到设计的35年寿命。 7.2.10 内衬的最小结构壁厚度应为10mm。

7.2.11 无论何处都按照GB 50051-2002引用混凝土烟囱的设计要求，这意味着将采用GB 50051- 2002的要求和项目技术规格的要求中较严格的一个。

7.2.12 其它合适的、经过核实的技术数据和方法也可以用来分析和设计纤维增强塑料内衬。

7.3 极限荷载（D）：

7.3.1极限荷载应包括所有永久结构（其中包括加强肋和附属物）的估计重量，建议用单位重量为2243kg/m3的内衬（包括加强肋和附属物）作为标准，来计算内衬的极限荷载。 7.3.2飞灰可能沉积在内衬内表面上，在设计中应考虑该处飞灰的极限荷载。湿式洗涤塔运行处或者处在烟囱内衬上游运行处，可认为飞灰沉积物附着到内衬的内部。飞灰沉积物沿着内衬高度的变化应如图1所示。湿飞灰的极限荷载的单位重量为1281kg/m3。

7.3.2.1 在湿式洗涤塔不运行和没有使用通风系统，或者短暂或很少使用通风系统的地方，干飞灰荷载（1040kg/m3，单位干重）在内衬的整个内表面上应等于2.5kg/m2，或者依照指定。

7.3.2.2 当经常使用通风系统和湿式洗涤塔不运行时，潮湿的飞灰荷载1170kg/ m3平均潮湿的单位重量]在内衬的整个内表面上，或者按照说明，应等于7kg/m2。

7.3.3 内衬应设计成能在建造期间承受安装和运行管理应力及一些临时荷载。这些荷载包括在安装加强肋之前，当内衬分段搁在侧面时自身的极限荷载。临时支承件，吊耳，索具，脚手架，及其它施工设备应按照公认的结构—工程实际应用进行设计。 7.4 风荷载（W）

内衬应按照GB50009-2001将为由风力对混凝土柱作用所引起的位移所产生的所有力而设计。无论是顺风还是逆风，按照GB50009-2001都具有较高的相对位移，需对动态风载荷进行分析。

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图1：（烟囱内部的）飞灰沉积

7.5 地震荷载（EQ）

应该注意内衬和烟囱柱在地震运动下的相互作用。7.5.1中概述了对组合式柱内衬系统的动态分析方法，7.5.2 中概述了一种可供选择的经验方法。 7.5.1 动态分析：

7.5.1.1 内衬应为所有的力或者位移或上述二者而设计，上述力或位移由对按GB50011-2010所述的设计响应频谱进行组合式柱内衬系统进行响应频谱分析得到。 7.5.1.2 基于合适的、核实过的技术数据来确定侧向力大小和分布的其它动态分析也是可行的，在这类分析中，应考虑柱和内衬二者的动态特性。

7.5.2 经验方法——经验方法包括分开计算由于柱偏转所产生的内衬地震响应和由于内衬惯量所产生的地震响应，然后将它们合并以得到总的内衬地震响应。内衬和混凝土柱之间的限制器认为是刚性的。 方法如下：

7.5.2.1 计算内衬对混凝土柱由于地震而感生的位移的响应。混凝土柱位移从GB50011-2010中所规定的其中之一地震分析方法得到，也就是说，从设计响应频谱分析或是等效静态侧向力分析得到。

7.5.2.2 用这个响应频谱法或者等效静态侧向力分析法二者之一，计算内衬由于它的惯量对GB50011- 2010中所规定的地震荷载的响应。 7.5.2.3 由下式计算总内衬地震响应：

Rt=(R12＋R22)1/2 （1）

式中R1 和R2 分别的从7.5.2.1 和7.5.2.2 计算得到的响应。响应可以是一种有代表性的量，如力、位移、或应力。 7.6 热荷载：

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7.6.1 均匀温度荷载（T）——由于内衬在纵向方向上不受约束，因此均匀温度在横截面传递时通常不会造成任何力或应力。利用这种荷载来计算内衬由于安装温度与运行温度之间的温差而产生的总热膨胀。

7.6.2 非均匀温度荷载（?T）——内衬上的热荷载由轴向方向上和环向方向上，气流内部不均匀温度及当与边界限制条件结合时穿过内衬壁厚度的温度不同产生。

7.6.3 由于热荷载所产生的轴向应力——把轴向热应力看作是弯曲应力，二次应力，及壁中由于穿过壁的温差而产生的应力之和。

7.6.3.1 热膜应力——经受环向温度差的内衬应旋转。所产生的弯曲用0.4αZ⊿Tm/r表示。当旋转支承和平移支承限制内衬弯曲时，产生热膜（直接）应力。加到内衬上的等效动量为0.4EZIαZ ΔTm/r。

7.6.3.2 内衬横跨其直径的温度差如下计算：

ΔTm= ΔTg(1-kR) (2)

式中： ΔTg：横跨直径的烟道气温度差，

KR：从气流到内衬壁中部的热阻与内衬总径向热阻之比值。 在这些计算中，应使用腐蚀隔离层厚度的隔热效应。

7.6.3.3 通过内衬直径的烟道气温差是不变的，如下所示，它随着高度升高而减小：

ΔTg=(ΔTg)basee-0.2z/r (3)

式中：Z：距烟道顶部的距离, (ΔTg) base=-4℃的极小值。

7.6.3.4 横跨结构层的温度差ΔTW 应在内衬的设计中考虑。 7.6.3.5 由ΔTg 所产生的热感应轴向二次膜应力由下式计算：

fzct=0.1EZctαZ（ΔTg） (4)

式中：EZct=在轴向方向上的弹性（压缩或张紧）模量， αZ=轴向方向上的平均热膨胀系断

7.6.3.6 由于穿过结构层的温度差而产生的轴向弯曲右力用下式计算：

(5)

式中： 和为壁在轴向方向上的平均材料性能，ΔTW 穿过结构层的总温度差。 7.6.4 温度差ΔTW也在环向方向上产生弯曲应力，所述应力同样可以利用环向方向上的材料性能进行计算。

7.6.5 在环形空间的温度比内衬内部温度高的地方的逆向热梯度荷载（也就是说，在停炉期间）应在设计内衬时考虑。 7.7 环向压力荷载（CP）

内衬上的环向应力荷载，由内衬内部的正压或负压及由于湍流气流而引起的压力波动产生。

7.7.1 内衬中的压力：

7.7.1.1 内衬内部的压力受单元操作变化（空气预热器故障、压力送风或吸风机变化）及单元荷载变化影响。

7.7.1.2 当内衬运送比重小于周围大气比重的热烟气时，内衬外部的压力可能大于内衬内部的压力。这种负压通常称之为烟囱通风。负压的大小取决于烟气的温度和速度、内衬高度

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及大气压力。当吸风机造成烟气流时，将造成净负压减小。当吸风机造成烟气或冷却空气单独或二者同时穿过内衬时，内衬可以在净正压下工作。 7.7.1.3 理论负静态压力，若损失忽略不计，则按下式计算：

Ds=0.192H(γa-γg)，水柱英寸 （6）

式中，H=从烟道中心到内衬顶部的高度。 7.8 容许设计应变

考虑到设计和测试需求的层合板结构允许的设计应变如下： 7.8.1 容许树脂应变εar

对每一种类型的树脂应用的容许应变εar应按式（7）计算：

εar=0.1×εR （7）

这里εR是未增强树脂断裂时的伸长率。 7.8.2 最大允许薄板设计应变εd 7.8.2.1 薄板设计应变如下： 呋喃树脂 0.10%

聚酯树脂薄板 0.23%

乙烯基酯树脂薄板 0.27% PVC-U热塑性塑料内衬 0.2%

注：许用应变为树脂体系的0.1?R和内衬材料的0.2%应变，两者取较小植。其中，?R为树脂体系的断裂应变。 8 计算

8.1 荷载因子（LF）

在极限设计法中的荷载因子是极限荷载、动荷载、风荷载、地震荷载，及温度荷载使用的多重因子，所述荷载因子如下：

LF= 0.9 或1.2，用于极限荷载（D）

LF =1.3，用于风力或地震荷载（W 或EQ）， LF =1.1，用于温度荷载（T或ΔT） LF =1.1，用于环向压力荷载（CP） 8.2 阻抗因子（RF）

阻抗因子为材料阻抗因子（MRF）与寿命和温度降低因子（TTRF）的乘积（RF=MRF×TTRF）。

8.2.1 材料阻抗因子——可用的设计强度与规定方式中正常材料强度的比值。 8.2.2 用于各种类型的材料阻抗因子如下：

MRF=0.65，用于直接拉伸或弯曲，或二者同时进行 MRF=0.40，用于直接压缩。

8.2.3 寿命和温度降低因子（TTRF）——寿命和温度降低因子（TTRF）反映了在内衬工作环境作用下经受荷载内衬材料机械强度的减小，如没有实验数据可用，则应使用8.2.5 中的TTRF值。

8.2.4 TTRF受荷载运行过程的影响相当大。在非正常运行或者失常条件下短期荷载所产生

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的TTRF比正常运行长期荷载和极限荷载的TTRF 要大。

8.2.5 表3中给出了工作环境下各种类型应力及应力持续时间的TTRF值。

表3：长期运行和短期异常环境的时间温度减小因子（TTRF） 应力类型 持续时间 膜拉伸 膜压缩 弯曲 长期 0.2 0.7 0.7 短期 0.6 0.8 0.8 8.2.6 8.3和8.4中使用的弹性模量值对应于在平均衬里温度（Tm）进行短期试验的结果。 8.3 荷载组合

应该对在7.10.1 和7.10.2 中所限定的三种荷载组合计算应力。 8.3.1 一种荷载组合是用于持续或长期荷载，所述荷载组合如下： 荷载组合NO.1：

1.2D + 1.1T + 1.1CP （11）

D 降低时，T 和CP 的影响：

0.9D + 1.1T + 1.1CP （12）

式中：D=极限荷载

T=温度荷载

CP=环向压力作用。

8.3.2 两个短期荷载组合是：

荷载组合NO.2：1.2D + 1.1T + 1.3W/EQ + 1.1CP （13） 及在D减小时，T，CP，和W 或EQ 的影响：

0.9 + 1.1T + 1.3W/EQ + 1.1CP （14）

式中，W/EQ=风力或地震的作用，不同时采用。

荷载组合NO.3： 1.2D + 1.1AT + 1.1CP （15） 而在D 减小AT 和CP 作用的地方 0.9D + 1AT + 1.1CP （16） 式中，AT：异常温度条件的作用。 8.4 容许轴向应力：

8.4.1 压缩应力——用下面方程确定圆筒内衬中的最大容许轴向压缩应力： 用于长期荷载和用于短期荷载 8.4.1.1 方程14 中的

长期载荷

短期载荷 （17） 如下计算：

（18）

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式中：Kn=可分解因子=1.00-0.91(1-)

8.4.1.2 侧向支肋如拉杆或缓冲器应有较高设置，以使L/r 不超过20。

8.4.2 抗张应力——一部分为在结构层的整个厚度方向均匀分布的直接应力或在内衬的梁弯曲情况下，穿过结构层的应力均匀分布的膜应力，另一部分为结构层的弯曲引起的应力。 8.4.2.1 在内衬中最大容许轴向直接抗张应力应如下确定：

（19）

式中：

RF=0.13用于长期荷载， RF=0.39用于短期荷载

=在室温下结构层的极限轴向短期抗张强度。

8.4.3 弯曲应力——在轴向方向上的容许弯曲拉伸或压缩，由下面方程确定：

b (20）

式中：

RF=0.45用于长期荷载， RF=0.52用于短期荷载

=在室温下结构层的极限轴向短期弯曲强度。

8.5 容许环向应力：

8.5.1 压缩薄膜应力——内衬内的最大容许环向压缩薄膜应力，由下面方程确定： =0.28 =0.32式中，

用于长期荷载，

用于短期荷载， （21）

用下式计算：

（22）

8.5.2 抗张应力——总环向应力一部分为在结构层整个厚度方向均分布的直接或膜应力，另一部分为内衬壁的弯曲引起的应力。

8.5.2.1 用下面方程确定内衬中最大容许环向直接抗张应力：

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=0.13

=0.39

式中

，用于短期荷载 （23）

=在室温下结构层的极限环向短期抗拉强度。

8.5.3 弯曲应力——在环向方向上容许弯曲拉伸或压缩由下面方程确定：

=0.45

=0.52式中，

，用于短期荷载 （24）

=在室温下内衬壁的极限环向短期弯曲强度。

8.6 设计限制

内衬应确定适当比例，以便在内衬的规定方向上，对规定的荷载条件，实际的或计算得出的应力小于对应的容许应力。这样，当计算得出的轴向应力或环向应力其中一个为抗张应力时，要求表示如下： 或

（26） （25）

8.6.1设计人员可以选择使用层合结构分析来选择7.13中要求的容许抗张应力和弯曲应力。如果使用上述层合结构分析，则遵循在ASME RTP-1 中所陈述的方法，即一种用于增强热固性塑料耐腐蚀设备的标准。所选定的弹性常数和应变极限应考虑内衬的热环境。 8.6.2 当轴向应力或者环向应力其中之一为压缩应力时，必需满足下列要求：

及

（27）

8.6.3 当轴向应力或者环向应力二者都是压缩应力时，相互作用如下：

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（28）

8.6.4 在8.6 中的设计限制分别用于长期荷载和短期荷载。 8.7加强肋

8.7.1 内衬震动：

8.7.1.1 有一些情况是由于烟气穿过内衬的运动或者由于风力或地震激发的结果。烟囱外壳共振，衬里可以振动。在7.7.2.2 或7.7.2.3 中所给出的内衬最低振动频率不在内衬基底处压力波动的频率范围内。当没有给出压力波动频率范围时，最低振动频率应不小于2Hz 8.7.1.2 对于未加强的内衬的最低振动或环形频率如下计算：

(29)

8.7.1.3 对于带有环形加强肋的加强衬里，最低频率如下计算：

(30)

式中，λ=频率因子，并取决于半径/厚度比r/t及加强胁的间距-半径比L1/r。频率因数在图2 中给出。

8.7.1.4 对于未被7.7.2.2 和7.7.2.3 包括的其他内衬，将用合理的方法来计算最低频率。 8.7.2 环向加强肋要求：

8.7.2.1 总则——当未加强的内衬壳体不能在结构上支承如本文所述的环向压力时，环向加强应满足本节所规定的最低要求。除了提供结构阻抗之外，加强肋减少了不完整横截面的影响。

8.7.2.2环向加强肋应设计成可以抵抗由内衬内部正压或负压造成的侧向荷载，以及由于湍急气流所造或的压力波动，内衬振动（见7.7.2 节）和如拉杆和缓冲器产生侧向限制所产生的侧向荷载。

8.7.2.3 加强肋间距——加强肋的间距应不超过内衬直径的1.5 倍或者8m中较小的值。 8.7.2.4 加强肋尺寸——加强肋尺寸应满足下列要求：

（a）环形加强肋应具有一定的弯曲刚度，如下述方程所示： 式中：

(31)

=环形加强肋的变形弯曲刚度，RF=用于短期荷载弯曲张紧或压缩的降低因子。

RF 的MRF 将根据所用的加强肋材料（即，钢，塑料）选定。 （b）在确定加强肋断面性能时，可以包括内衬宽度等于的总面积应不超过加强肋的变形面积。

（c）加强肋应为安装荷载而设计，其中包括误差考虑。

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的一部分结构层，但增加

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图2：频率因子—L1／R 关系曲线

注：用Flugge 方程产生的曲线（仅是径向惯量）ν＝0.3。 9 技术要求 9.1外观质量

FRP烟道的内外表面、导流板、玻璃钢支撑应光滑平整，无对使用性能有影响的龟裂、分层、针孔、杂质、贫胶区、纤维外漏和纤维浸润不良等现象；1m2范围内气泡的直径应不大于5mm，否则应划破修补；裂纹深度应不大于2mm。烟道端面应平齐。

烟道粘接区表面应平整光滑色泽均匀无泛白，树脂必须充分浸润纤维，无夹杂物，无纤维外漏；不应有层间分层、脱层、树脂瘤等。粘接强度层要求层间胶结良好，不允许有夹杂物和树脂结节，无泛白，凸出高度或凹陷深度部分厚度不得大于强度层厚度的20%，裂纹深度不得大于设计厚度的20%，裂纹长度不得大于30mm。 9.2 内衬分段结构

9.2.1 “内衬分段”应制造成使所要求的安装接缝总数最少的长度。采用搭板对接的方式进行两段烟道之间连接。

9.2.2 FRP烟囱内衬材料由防腐蚀隔离层、结构层和外表层组成。FRP复合材料包含热固性乙烯基酯树脂，用玻璃纤维增强，同时还包括一系列提供某些特殊性能的各类添加剂。

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9.2.3腐蚀内衬：最小2.5mm厚，无结构，具体如下：

9.2.3.1内衬层由内表面层及中间层构成。内表面层采用聚酯表面毡，树脂含量应大于90%，厚度约为0.5mm，中间层采用喷射纱，树脂含量70%~80%，厚度约为2.0mm。 9.2.3.2两层ECR玻璃短切毡至少450g/m3。

9.2.3.3树脂选用乙烯基酯树脂，以便提供足够的使用性能。采用的树脂应符合GB/T 8237中的规定，所有使用的树脂热变形温度应为100℃以上。 9.2.4 结构层：由结构分析决定厚度（至少10mm）。

9.2.4.1采用环向缠绕纱与单向布交替缠绕制成，树脂含量应不大于40%。

9.2.4.2 树脂选用聚酯树脂或者乙烯基酯树脂，或同等性能树脂。烟道腐蚀栏和结构墙将采用相同树脂。

9.2.5 外表面：外腐蚀内衬包括一个ECR型玻璃短切毡弯曲层和一个含有抗紫外线富树脂表面涂的ECR玻璃纱外层。采用短切玻璃纤维毡或喷射纱增强，厚度为0.5mm~1.0mm，树脂含量应大于90%。 9.3 增强环

按结构设计添加所需要的增强环。

9.4按结构设计制作支架处的玻璃钢构件。该构件可以用缠绕法或接触成型工艺施工。 9.5在制造和连接工作中，温度应保持在10℃以上。应采用搭板对接式连接。 9.6烟囱内衬尺寸

9.6.1直径

FRP烟道的直径由供需双方确定，直径的允差为±10mm。

FRP烟道的总长度以及烟道分段长度由供需双方确定，长度的允差为有效长度的

9.6.2长度

±0.5%。

9.6.3烟道壁厚

任一截面的FRP烟道壁厚应不小于规定的设计厚度。 FRP烟道内、外表面的巴氏硬度应大于或等于40。

9.6.4巴氏硬度

9.7粘接区

9.7.1粘接区打磨宽度

打磨宽度应比粘接宽度单边至少宽50mm。

粘接宽度内，打磨深度应达到结构层（以去除内衬层或外表层），但不应破坏结构层

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9.7.2粘接区打磨深度

的玻璃纤维。粘接宽度以外区域应打磨成斜坡，使其平滑过渡。打磨完毕后应将浮尘等杂

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物去除干净，才可进行粘接操作。

9.7.3粘接操作

粘接操作时，环境温度应不低于10℃；粘接完毕，固化温度应不低于15℃，且固化

保温时间不应小于12小时。应采用毡和方格布的交替层制造，并达到所规定的厚度。第一层和最后一层应当是毡。

9.7.4粘接厚度

粘接厚度大于10mm时，应分次成型。每次成型前，应对上次成型的固化表面进行打

磨处理。粘接最薄处厚度不得小于总厚度的90%，且不小于设计厚度。

9.7.5粘接区树脂含量

粘接区的树脂含量为45%~55%。

粘接区尺寸应不小于设计值，公差为0~±10mm。

粘接完毕后，表面巴氏硬度应与相邻管道表面硬度较高者相同。 粘接区抗拉强度和层间抗剪切强度应与设计强度相符。

9.7.6粘接区尺寸 9.7.7粘接区巴氏硬度 9.7.8粘接区强度

9.8力学性能要求

各力学性能需符合设计需要，包括玻璃钢烟道轴向抗拉弹性模量、轴向抗拉强度、环向抗拉弹性模量、环向抗拉强度、轴向抗弯弹性模量、轴向抗弯强度、环向抗弯弹性模量、环向抗弯强度。粘接区抗拉强度、层间抗剪切强度。 9.9 制造公差

9.9.1总长度公差为±13mm 9.9.2 配件和附件公差：

9.9.2.1 角度：600mm为±1°；750mm为±7/8°；900mm为±3/4°；1065mm及以上为±5/8°。 9.9.2.2不圆度：管直径150mm以内（包括150mm）为±1.5mm，管直径超过150mm为±3.2mm或±1°。在任何点的不圆度均不超过烟道直径的1%。

9.10搭板对接式连接烟道部分等于邻近部分的强度。搭板对接处的巴氏硬度不低于树脂商推荐巴氏硬度的90%。 9.11 静电释放

9.11.1 FRP 烟囱内衬在使用过程中将产生大量的静电。这将导致严重的人身安全隐患，必须考虑合适的接地措施。 9.11.2 接地系统

内衬中每个内衬分段都具有至少两个接地点（接线）。接地点外接到接地系统应符合GJB/Z 25-91中的规定。使用约0.2m2含导电碳填料或碳毡的玻璃钢制品，覆盖在13mm螺栓

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上，螺栓与烟囱接地系统连接。每个接线应使用欧姆表进行安全试验以确保它将提供对地面的适当的路径。 10 试验方法 10.1外观质量

目测FRP烟道的内、外表面、粘接区、两端面、导流板、玻璃钢支撑以及组装连接后的情况。 10.2尺寸测量 10.2.1FRP烟道直径

在FRP烟道两端用精度为1mm的π尺或钢卷尺（尺面应为平面）绕管一周（确保其垂直于管轴线）测出管的周长，计算出其外直径。 10.2.2FRP烟道的长度

用精密度为1mm的钢卷尺沿着烟道的母线测量其长度，取4条母线长度的算术平均值作为烟道的长度。

10.2.3FRP烟道管壁厚度和内衬层厚度 10.2.3.1管壁厚度

用精密度为0.02mm的游标卡尺在烟道的端部沿圆周测量10次，测点均布，取10次测量结果的算术平均值。 10.2.3.2内衬层厚度

垂直切割管的端部，用砂细度为0.074mm（或更细）的砂纸把切口打磨平滑，用水除去粉尘，将打磨处完全洗净后，用精度为0.02mm的游标卡尺测量内衬层的厚度，至少测量5次，测点均布，取5次测量结果的算术平均值。 10.2.4粘接尺寸

用精度为1mm钢卷尺测量，每隔一定距离测量一次，测量3次，取算术平均值。 用直角尺和精度为1mm的π尺或钢板尺测定管端面垂直度，精确到0.5mm。 10.2.5管端面垂直度

10.3巴氏硬度

巴氏硬度按GB/T 3854 的规定进行试验。

10.4树脂含量

树脂含量按GB/T 2567的规定进行试验。

10.5力学性能

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10.5.1高温力学性能按照GB/T 9979的规定进行测试。

10.5.2 拉伸强度，拉伸弹性模量（轴向）——应当按照GB/T 1447-2005进行测定。 10.5.3 弯曲强度，弯曲弹性模量（轴向和环向）——应当按照GB/T 1449-2005进行测定。 10.5.4 压缩强度，压缩弹性模量 ——压缩弹性模量可通过GB/T 1448-2005的方法获得。 10.6热性能

10.6.1 热膨胀系数 ——热膨胀系数的测定，按照GB/T 2572-2005的规定进行。 10.6.2 热传导系数 ——热传导系数的测定，应按照GB/T 3139-2005的规定进行。 10.7 温度 10.7.1温度测量

用室温温度计测量环境温度；用红外温度计测量固化温度。

10.7..2在防腐蚀隔离层与结构层界面处的最高温度，不应超过结构层树脂的热变形温度（HDT）。HDT的测定方法参见GB/T 1634.2-2004 塑料 负荷变形温度的测定。

10.7..3 在防腐蚀隔离层与结构层界面处的温度，可以通过在玻璃钢板中埋设热电偶的办法测定，或者通过测定烟气的气流温度，然后利用玻璃钢板中的导热系数来测定在防腐蚀隔离层与结构层界面处的温度。 10.8火焰的传播速率

火焰的传播速率按照GB/T 6011-2005的方法，采用标准的玻璃钢板结构件，并按照GB/T 1446-2005中第4.1条的规定制样。标准玻璃钢板是（4±0.5）mm厚度的平板，全玻璃纤维毡增强，玻璃纤维的重量百分含量为25%～30%。所用阻燃剂化合物的品种、型号和用量，与实际玻璃钢板结构相同。 11. 制造

11.1 制造商的责任

制造商的责任应是按照完全由设计人员所陈述的全部设计和细节制造设备，并保证所有制造工艺都按照设计进行。 11.2 制造设备

11.2.1 制造过程在制造商的工厂中进行，也可以在建项目现场处或其附近的“临时工厂”中进行。

11.2.2 设备应当封闭，并能保持16℃的最低连续环境温度。

11.2.2.1 设备应使所有材料和设备在使用期间保持在高于露点温度最少3℃，以避免水分冷凝。

11.2.3 当把材料从冷的外部温度带到热的工作区时，需要特别小心且使用空调。 11.2.4 如果制造不是连续作业，则应采取措施，以保证在未完成部件的表面上不产生冷凝。

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11.2.5 所有的机械系统（加热、照明、和通风）的设计和操作都应保证材料和生产人员足够安全。

11.2.5.1 设备应具有足够的通风能力，以保持每小时合适的换气次数。

11.2.5.2 通风应设计成从设备的底部抽出烟雾。推荐使用地面排气扇。保证工作面处的苯乙烯浓度应不超过GBZ2.1-2007中所要求的浓度。

11.2.6 不允许使用明火加热装置。可以使用电加热装置、蒸汽或者封闭火炉的加热装置。热源不能产生任何微粒、水分或有机蒸汽排放到环境中。 11.3 总体建造

“内衬分段”应制造成使所要求的安装接缝总数最少的长度。 11.4 制造设备

11.4.1 缠绕机

11.4.1.1 缠绕机保持在整个内衬分段长度上的卷绕角是在±1.5°内。

11.4.1.2 缠绕机应输送用树脂浸泡的连续均匀的扁平带状增强式纤维纱。未用树脂浸透的玻璃纤维不可用。

11.4.1.3 对每个内衬分段都记录缠绕道次数及涂布的树脂和增强部分的重量。 11.4.2 芯模

11.4.2.1 FRP内衬分段在具有均匀外表面的芯模上制造，使斑点或凹坑减至最少。芯模可以是可拆叠式或锥形设计，以便能取出内衬分段。脱模方法应保证在没有刮伤情况下安全取出。

11.4.2.2 芯模的直径为沿着长度任何地方规定直径的±0.25%之内。

11.4.2.3 芯模传动装置和相关的机构应能在不同的内衬分段之间保持合适的图案。

11.4.2.4 使用合适的聚酯薄膜或其它脱模剂，或二者同时使用，提供光滑的内表面，以便保证脱模时不损坏内表面。

11.4.2.5 在材料应用过程中，芯模温度不低于16℃。 11.5 树脂体系

11.5.1 树脂应在树指制造厂家的推荐范围内储存、促进、固化和涂布。 11.5.1.1 在混合和涂布期间，树指必须保持在最低16℃温度以上。

11.5.1.2 树脂可以用圆桶或槽车大量供应。混合的要求适用于于任何数量。 11.5.2 树脂粘度可以通过加入触变剂如气相二氧化硅或苯乙烯，或二者一定配比的混合物。触变剂或苯乙烯的量控制在树脂制造厂家推荐的范围之内，且在任何情况下浓度不能超过树脂重量的5%。

11.5.3 含有分散固体的树脂应在混合之后进行搅拌，在涂布期间仍需连续搅拌。

11.5.4 是否加有促进剂的树脂均可使用。若在制造现场加入促进剂或其它添加剂，则必须提供足够的设备，以保证树脂的准确计量和充分混合。

11.5.5 在涂布之前树脂应进行凝胶试验。需用合适的方法监测催化剂的流动，以确保适当催化后的树脂可传递到芯模。 11.6 增强材料

11.6.1 结构增强材料应是E-CR级玻璃纤维粗纱和毡，其上胶体系和粘结剂应与第6节中规

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定的树脂相适应。

11.6.2 所有增强材料制品都应当以不能损坏或沾污（也就是说，污物，水分等）的方式进行包装、储存和处理。

11.6.3 缠绕粗纱是具有标称产率为110 纱线yd/lb（码/磅）或更大的连续纱线。

11.6.4 短切纤维毡由具有最小长度为25mm和最大长度50mm的随机短纤维组成。要求标称重量为458g/m2。毡可以用成卷毡或是通过短切喷射枪制成。 11.7 制造程序

11.7.1 芯模制备

11.7.1.1 内衬分段应当光滑芯模表面上制造，且应包括以下三层：

（1）腐蚀隔离层，包括一个富含树脂的内表面和一个或多个内部层，内表面用一个或多个毡层增强，内部层用短切纤维毡增强，二者设计为最佳耐化学性； （2）结构层，按结构要求用连续纤维粗纱和毡层增强； （3）外部外表面，主要用于耐候、耐腐蚀和环境保护。

11.7.1.2 具体的铺层顺序及层数必须由设计人员确定，并在制造图纸中有详细规定。 11.7.1.3 在开始制造之前，芯模和任何模具都必需经过检查，以保证表面清洁无缺陷。 11.7.2 腐蚀隔离层

11.7.2.1 腐蚀隔离层按顺序作业在芯模上制作，以便达到规定内衬制品的要求。

11.7.2.2 在铺设任何增强材料之前，将树脂涂层涂布到旋转的芯模上。芯模用树脂浸润，并涂布规定的毡层。毡层应在足够的叠加情况下涂布，以保证没有间隙。在此过程中，毡层可能需要额外浸润，以便达到合适的浸润。

11.7.2.3 内表面应当用毡层增强材料增强，并达到的0.25mm标称厚度。 11.7.2.4 内表面的树脂含量，按重量计应约为85%。

11.7.2.5 在涂布一道均匀浸润的树脂涂层之后，铺设至少13mm厚的无间隙的毡层。然后再涂布树脂，以保证完全浸湿毡层。

11.7.2.6 各内部层应如所规定的在一层或多层中包括短切纤维毡或短切粗纱。

11.7.2.7 短切纤维和树脂应涂布成具有一定的均匀厚度。如果需要大于458g/m2，则最少应涂布两次。

11.7.2.8 每一层都应充分辗压，以便保证完全浸润并除去气泡。

11.7.2.9 各内部层的树脂含量，按重量计应至少为70%，但不大于80%。 11.7.2.10 各层毡之间应叠加至最少13mm，并且不允许有间隙。

11.7.2.11 在完成腐蚀隔离层（内表面和内部层）之后，该材料能够升温固化，并且在涂布结构层之前基本上固化，结构层不能压缩腐蚀隔离层的厚度。

11.7.2.12 升温之后，应检查内衬的粗糙斑点、隆起或凹坑。这些缺陷会影响随后的纤维缠绕层的搭接。

11.7.2.13 腐蚀隔离层没有任何污染（包括水分），并且在开始纤维缠绕之前对丙酮很敏感。 11.7.3 结构层

11.7.3.1 在开始结构层的缠绕之前，应检查缺陷、气泡、突出的玻璃纤维、对接式增强材料处的搭接，或可能在后续工序产生缺陷的其它条件。

11.7.3.2 这类缺陷可以通过研磨或用砂纸打磨除去或校正。由本操作产生的气泡或凹坑，应充填短切纤维复合材料，以便使表面均匀。

11.7.3.3 应在完成腐蚀隔离层之后24小时内涂布结构层。必需检查污染和冷凝情况，并应

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进行丙酮敏感度试验。如果未发现污染和冷凝，表面对丙酮敏感度试验时发粘，则可以开始涂布结构层。

11.7.3.4 如果表面在用丙酮敏感度试验时不变粘，或者由于任何原因而受沾污，则应用砂纸充分打磨表面，除去表面光泽。然后用鼓风机吹掉粉尘。完成腐蚀隔离层和涂布结构层之间的时间间隔，不超过72小时。

11.7.3.5 结构层应包括以规定缠绕角缠绕的连续纱线。

11.7.3.6 局部增强材料可以包括缠绕成圆形的粗纱和平行于轴线的单向粗纱纬纱，这些由设计人员确定，并在制造图纸上详细说明。

11.7.3.7 缠绕角应符合项目技术规格和图纸中的规定。容许的变化为规定角度±3°。

11.7.3.8 在开始结构层树脂涂布之前，可以直接将已浸湿的短切纤维层涂布到―底层‖连续纤维上，弥补微小的外表面不规则性。

11.7.3.9 第一道完整的缠绕循环之前（闭合式图形层）应在腐蚀隔离层表面涂布足够的树脂，以便充填腐蚀隔离层表面所存在的微小的不规则表面缺陷，保证结构层能够很好的放置到已固化的腐蚀隔离层上。

11.7.3.10 结构层中的玻璃纤维含量应在设计性质预期含量的±3%以内。

11.7.3.11 在停止作业和重新捆扎纱线之前，可以允许不大于5%缠绕的纤维或两个相邻的纤维断裂。

11.7.3.12 如果缠绕工序不能持续到最终厚度，或者如果设备发生事故而延迟完成时间，则在再次开始缠绕之前，需遵循8.8.3.3和8.8.3.4中的程序。 11.7.4 外表面层——内衬的外部表面，应涂装一层无空气阻聚性能的树脂（即气干性树脂）。 11.7.5 配件

11.7.5.1 配件应通过毡和编织粗纱交替层的手糊成型施工，或是通过纤维缠绕，或是上述二者组合制造。精确的顺序和层数应由设计人员规定，并在制造图纸上详述。 11.7.5.2 所有与结构层设计无关的配件都应有等于内衬要求的腐蚀隔离层。 11.7.5.3 各凸缘应手糊成型制造。根部增强必须平滑过渡到到凸缘端面中。 11.7.6粘接区

11.7.6.1 供车间制造和现场安装的粘接区应是搭板对接式。具体的连接要求应由设计人员确定。

11.7.6.2 搭板对接可以仅在内部，或者内部和外部同时存在。

11.7.6.3 搭板对接应当用毡和编织粗纱的交替层制造，并达到所规定的厚度。 11.7.6.4 第一层和最后一层搭板对接应当是毡。

11.7.6.5 所有直径为610mm或更大的粘接区，都应具有至少在构造上等于规定的腐蚀隔离层得内部密封铺层材料。 11.8 装卸和运输

11.8.1 所有内衬分段在装卸过程中，不允许损坏、划伤、或产生过应力。FRP部件不允许碰撞任何硬质物体，因为可能发生肉眼看不见的碰撞伤。

11.8.2 所有装运都应当充分包装、装拉条和搁在支架上，以防止在转运时损坏。两端应充分保护免受损伤。

11.8.3 所有内衬分段的装卸，都应使用无磨料的吊具。禁止使用缆绳或链条。 11.9 安装辅助工具

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11.9.1 为了便于装卸和安装，应在每个内衬分段上设置吊环或者类似附属物。

11.9.1.1 这些附属物的设计应包括在内衬的整个设计中，并且应考虑装卸的方法和所施加的荷载。

11.9.1.2 提升附属物的位置应当由制造商决定，并由设计人员审查。附属物的详细情况应由设计人员提供。 11.10 误差

11.10.1 设计人员负责设定制造FRP内衬分段和附着到内衬分段上的钢制部件的一致误差。 11.10.2 内衬分段直径的误差应小于1%，上述内衬分段直径基于内衬分段处于垂直位置时的内部测量，同时包括不圆度。

11.10.3 在整个内衬分段高度上的误差应为±0.5%，但应不超过±13mm。

11.10.4 在任何点处，总结构层和腐蚀隔离层的厚度误差应为-10～+20%。基于至少5个随机选定点厚度测量的内衬分段平均厚度的误差，或者基于内衬分段重量的误差应在-5～+10%之间。只要能获得合适的厚度误差，则对重量误差没有限制。 11.10.5 控制内衬的总重量，以便内衬的支撑结构不过载。 12.安装

12.1 安装方案及顺序

12.1.1 在内衬安装之前，应拟订施工计划，同时详述承包商应用的安装顺序和方法。 12.1.2 必须考虑规定在装卸、贮存、和安装期间施加在FRP内衬上的荷载。在开始设计阶段，必须计算出这些载荷所产生的应力，并加到最终设计中。一些条件如在提升点处变椭圆和内部应力特别重要。

12.1.3 所有索具材料和提升设备都必需由有执照的工程师设计，并且如果需要的话，可提交业主审查。 12.2 现场装卸和贮存

12.2.1 内衬分段的装卸应当用尼龙或其它类似材料制的吊索进行，以防损伤外部表面。 12.2.2 将内衬分段从水平位置重新定位到垂直位置时，应当小心，以避免可能引起内部腐蚀隔离层表面产生的裂纹，达到其底部边缘点的荷载条件。 12.2.3 内衬分段应当用一种使变椭圆量最少的方式贮存。

12.2.4 贮存期间的内衬分段，应当检查风力的影响和合适的锚固，如果需要的话，设置拉线钢丝。

12.3 安装辅助工具

12.3.1 要求使用每个内衬分段上的对准吊环，以便保证在安装期间合适的安装和内衬取向。应将其设计成适应在安装期间所施加的任何荷载。

12.3.2 当内衬安装利用一种临时FRP提升凸肩来在安装期间支承内衬时，它应与制造中任何永久支承凸肩相同。提升凸肩应设计成适应安装期间所施加的任何荷载。

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12.4 现场接头

12.4.1 现场接头应如安装图纸上所要求的方式进行连接。

12.4.2 所有现场接头，都应设计成把荷载从每个内衬分段传送到下一个内衬分段。接头在强度上应当与结构层等效。

12.4.3 搭板对接优于其它类型。在外部和内部覆盖物至少等于内衬节的全壁厚度时，其接头宽度最小为406mm。

12.4.4 所有接头类型都应固化到至少巴氏硬度为40，在每个表面绕圆周读取8个等距处的硬度值，去掉高的和低的读数取平均值。在内部和外部接头表面均要进行巴氏硬度的测量。 12.4.5 承包商在安装之前，应向设计人员提供保证接合合适对准的方法、误差、及容限，供审查用。

12.4.6 承包商在安装之前，应向设计人员提供检查和试验规划，以及安全建议供审查用。 12.5 安装接头铺层步骤 12.5.1 接头涂覆区域准备

12.5.1.1 重叠区必须放于已完全除去外表层的干净干燥的FPR内衬分段的表面。重叠区的表面层（外部的涂层或者内部的腐蚀层）必须用一个24目砂轮打磨，若产生需要的表面轮廓也可用36目砂轮。打磨表面不需抛光；必须除掉干净打磨过的表面层，使其粗糙度最小为0.15mm。

12.5.1.2 制造重叠区之前要进行表面准备（最长不超过重叠安置之前12小时）。如果表面已经被预磨，暴露于外部环境（露珠或湿气吸湿），然后用丙酮擦拭，允许空气干燥或用热风干燥然后再磨重叠区。

12.5.1.3 如果磨掉的污物没有从重叠区的表面除掉，会造成重叠处没有适当的连接力。用干净、干燥的空气或者干净的棉布可以除掉表面污物。 12.5.1.4 如果表面准备有问题，则需为结合力再次处理表面。 12.5.2 重叠区处理：

12.5.2.1 核实合适的焊接配套材料可用。重叠区包含多层纤维布；参考项目图纸的织物层排布和数量。

12.5.2.2 核实表面准备完全完成，并进行层压。

12.5.2.3 若需要，应在重叠区域和接收重叠区域涂覆催化树脂结合涂层。应在第一层铺覆之前涂覆。

12.5.2.4 在干净硬纸板或者未涂蜡牛皮纸上浸湿重叠层。保证所有的工具干净且使用前除掉液体溶剂。在浸湿台上，浸湿层从最宽层首先开始。保证层压层已被催化树脂完全浸湿。湿重叠补丁树脂不要过量。

12.5.2.5 施加重叠材料。推荐补丁形式。将已浸湿的层完全包裹在内衬连接区。重叠补丁

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将处于内衬连接的中心。当铺设内衬表面只好，用齿形辊除掉铺层补丁的夹杂空气。继续铺设重叠包裹直到接头区域完全贴合。

12.5.2.6 若在内衬表面处理之前或者内衬和重叠层中的空气完全去除之前，补丁就开始凝胶，则要补丁需除掉且不能再用。

12.5.2.7 让铺层包裹完全放热并冷却到周围的温度。

12.5.2.8 随后每一层都按顺序重复10.5.1.1中的工序，将剩余的重叠材料作为重叠配套元件。

12.5.2.9 目视检查重叠区，除掉和纠正增加的重叠区材料的任何不足之处。 12.5.3 重叠表面的轻便涂覆

12.5.3.1 所有重叠铺层补丁施加完以后，需打磨掉突出边和毛刺，然后上最后一层树脂涂层，则整个修补即完成。此步需用36目或更高目数砂轮打磨，以获得一个光滑的铺层表面。 12.5.3.2 将涂层或催化后的树脂涂覆于整个重叠连接区域，以便增加抗紫外光保护的化学添加物和平面涂蜡。 13.检查规则

针对一些质量特征进行检查和验收，所述质量特征包括，但不限于下列特征： 13.1 经过验收的图纸和技术规范的完整性；

13.2 各种树脂、增强材料、油灰和添加剂的材料说明； 13.3 表面制备： a) 芯模

b) 结构层缠绕之前的腐蚀隔离层表面； c) 肋条和凸肩； d) 喷嘴和接头；

e) 任何可能发生的不连续作业的二次粘合； 13.4 手糊成型玻璃钢制品（包括附接件和配件）： a) 厚度控制； b) 铺层顺序 c）温升限制 d) 关键层间隔

e) 延迟重新开始的偶然事故 f) 增强材料的搭结 g) 增强材料叠加

h) 玻璃纤维与树脂的比例

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i) 固化

j) 蜡涂层（在适用的地方）

13. 5 缠绕纤维的铺层制品（包括附接件和配件）： a) 厚度

b) 每米的带宽和纱线股数 c) 缠绕角 d) 铺层顺序 i) 间隙允差 e) 温升限制

f) 玻璃纤维与树脂比例 g) 固化 h) 纱线产率 13. 6 环境限制： a) 温度（空气和树脂） b) 湿度

13. 7 机械要素，非FRP： a) 焊接和钢制造 b）螺栓扭矩 c) 设备提升和装卸 d) 装运到施工现场 e) 完成的设备贮存 f) 安装顺序 13. 8 尺寸和重量： a) 长度 b) 厚度 c) 内径 d) 不圆度 e) 成品部件的重量 14. 操作、维护和投产

14.1 初投产或者长期停产后投产

14.1.1 在投产和停产期间，温度梯度应逐渐变化，应避免任何突然的温度变化。 14.1.2 在投产前，应检查所有降温装置（即喷雾通风系统）并运转。

14.1.3 在投产前，应当检查所有伸缩接头、清洗配重、导向器等，并平稳地运转。

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14.2 运行和维护

14.2.1 检查——关键应力区（即支承件）的检查应至少每年检查一次。内衬的垂直内壁和外壁全高度检查应定期（最多两年）进行一次。

14.2.2 检查人员应有资格检查FRP材料，并记录和标绘所有应力区。

14.2.3 所有活动部件（即，伸缩接头）都应定期检查，以便保证所有活动部件都正常运转。此外，所有喷雾通风系统都应进行试验。所有排水都保持清洁。

14.2.4 书写检查报告并记录不正常运转事故，将内衬使用时间保持在内衬使用寿命范围内。

14.2.5 在内衬运行期间，内衬与周围的环境温度之间的温差应最小。例如，在冬季，除非有必要，否则外部烟囱柱通风口不应打开。

14.2.6 在正常的基础上，喷雾系统应不连续运转，以便减少内衬上飞灰的积累。

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《纤维增强塑料烟囱内衬》编制说明

一、 任务来源及计划要求

根据国家标准化管理委员会2006年7月下达的“2006年国家标准项目计划”，由武汉理工大写负责制定国家标准《纤维增强塑料烟囱内衬》，项目编号为2006 3483-T-609, 计划要求2009年完成标准的报批稿。 二、 编制过程

本标准的编制工作从2009年3月份开始，由武汉理工大学承担。接到起草任务之后，起草单位立即组织落实了人员，成立了标准修订工作小组。按照国家标准项目计划的时间安排，拟订标准研究和编制计划，安排了课题调研，收集了国内外相关标准，试验验证及数据分析等工作内容。 1、调研

本标准在编写过程中，开展了大量调研工作。首先，编制组对国外相关领域的标准、规范进行了详细的检索，相关的标准有《Sample Field Fabricated Frp Duckwork Specification》 ASTM D 5364-93(2008)《燃煤电厂玻璃纤维增强塑料烟囱内衬的设计、制造和安装的标准指南》、《Model Code for GRP Liners》等。 2、编制原则

通过对相关的标准的比较和研究，考虑到标准的先进性、通用性和连续性原则，本标准的章节和条款的编排按照国家标准GB/T1.1-2000《标准化工作导则 第1部分：标准的结构和编写规则》。 三、 主要技术内容说明

1.本标准的主要技术内非等同采用ASTM D 5364-93(2008)《燃煤电厂玻璃纤维增强塑料烟囱内衬的设计、制造和安装的标准指南》，章节和条款的编排按照国家标准GB/T1.1-2000《标准化工作导则 第1部分：标准的结构和编写规则》。

2. 本标准的技术内非等同采用ASTM D 5364-93(2008)，其技术水平代表了检测试验方法标准的国际先进水平。

《纤维增强塑料烟囱内衬》编制组

2011.9

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《纤维增强塑料烟囱内衬》国家标准

征求意见表

序号 标准编号、章节号 意见内容 提出单位和提出人 通讯地址： 电话： 邮政编码： 传真： 收 件 人： 邮箱：

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