ROPV?系列玻璃钢压力容器在大型RO工程中的应用
来源：哈尔滨乐普实业发展中心 阅读：5934 更新时间：2009-03-24 10:461前言
玻璃钢是一种先进的复合材料，具有轻质高强、耐腐蚀性好、强度可设计等突出的优点，膜法水处理用玻璃钢压力容器（俗称膜外壳）已经被RO技术领域普遍认同。目前RO系统的建设规模趋于大型化，建设中以及计划建设的产水流量在500T/H以上的大型项目越来越多。在这样大型的RO系统建设中，对压力容器的技术要求也就更高。
我国的玻璃钢压力容器生产与应用，从产品引进到国内自主开发，走了一条逐渐替代进口的道路。国内压力容器的技术发展中，以哈尔滨乐普实业发展中心（简称乐普中心）生产的ROPV®品牌为代表。该技术始于 “七五” 国家重点科技攻关项目，已经走过了二十三年的发展历程。
目前，乐普中心已经成为中国最大的水处理用玻璃钢压力容器专业生产商，也是中国首家通过美国ASME＂RP＂认证的玻璃钢压力容器生产企业。
ROPV®系列压力容器在冶金、电子、电力、化工、医药、食品饮料、工业污水及废水的处理等领域得到了广泛的应用，如2002年的“太钢工程”（1700t/h）、2003年的“燕山石化工程”（800t/h）、2004年的“慈溪市政工程”（840t/h）、2005年的东莞“玖龙纸业”（2000t/h）、2006年的迪拜棕榈岛海淡工程（7600t/h）及黄岛电厂（10，000t/d）海水淡化工程。
2 ROPV®压力容器对大型RO工程适宜性
本文所述的大型RO工程指产水流量在500T/H以上的系统，或一个工程一次使用8英寸6芯装压力容器数量在80只以上的系统。在这样大型的工程建设中，对重要部件之一的压力容器提出了严格的要求。玻璃钢压力容器一般具有化学稳定性，过载安全性，良好的减震性，以及热传递与膨胀系数小等一系列优点。对于在大型工程中应用的玻璃钢压力容器来说，还应考察下面一些性能。
2.1结构性能
在工作情况下，玻璃钢压力容器各部分的受力状态是不同的。因此玻璃钢压力容器的设计与制作过程中，应充分利用玻璃钢材料的强度可设计性，根据各部分的受力状态设计纤维的方向与铺放量。使玻璃钢压力容器的整体强度相匹配，最大限度发挥结构的效率，提高产品的整体性能。
结构性能的保证设计玻璃钢结构设计与成型工艺设计两大部分，是玻璃钢关键技术，需要有雄厚的技术支撑。乐普中心是从事玻璃钢材料研究与生产的专业化队伍，在国家科技攻关项目研究阶段就建立了玻璃钢压力容器的力学模型，后来演变为计算机模拟系统，对产品的受力状态进行了精确的计算，科学地设计了生产工艺，充分发挥了技术团队的专业经验，其产品表现出很高的整体性能，并具有很好的质量稳定性。每年都按照标准的要求进行产品的型式检验，实测产品的安全系数均在6倍以上，表现出较高的结构性能。
2.2疲劳性能
玻璃钢压力容器承受循环工作压力作用，在长期作用下会逐渐产生疲劳，直至整体破坏。玻璃钢产品疲劳性能用疲劳寿命来衡量，其是玻璃钢制品的主要性能指标。玻璃钢压力容器在给定循环应力和试验条件下由开始加载到临界设计压力所经受的应力循环数称为疲劳寿命，玻璃钢压力容器的疲劳寿命应与反渗透水处理装置设计寿命相当。
在美国ASME标准中，规定玻璃钢压力容器的疲劳寿命规定为105次， ROPV®R804030S玻璃钢压力容器的疲劳性能的测试结果为，按照美国ASME标准的方法进行2.8×105次疲劳测试后，未见宏观破坏，在随后进行的水压爆破试验中，达到6倍以上的安全系数，说明ROPV®R804030S玻璃钢压力容器的疲劳性能优异，完全能够满足大型工程的使用。
2.3装膜性能
在大型工程中，装配的膜元件数量多。几十支乃至上百支压力容器同时使用，局部留有的空间小，不便于操作，玻璃钢压力容器的装膜性能就显得重要。而装膜性能与压力容器的内表质量与内腔行为公差相关。其中内表质量主要为体现在光洁度、平整度、树脂含量等方面上，内腔行为公差主要体现在圆度、直线度、尺寸准确度等方面上。ROPV®玻璃钢压力容器的装模性能是从模具加工技术、工艺控制技术以及质量控制技术等方面来保证的，企业的技术团队根据多年从事航天高科技产品的研发经验，以及本项目二十多年研发基础，加工出高精度、高级表面的产品模具，制定了可靠的、具有稳定性的工艺流程，按照ISO9001-2000标准的要求严格质量控制，很好保证了产品的装模型能。
2.4密封性能
玻璃钢压力容器的密封性能是关键技术指标之一，在任何工程中都有严格的要求。在大型工程中，配管量大，不便于维修与更换，需要压力容器具有更加可靠的密封性能。一般玻璃钢压力容器泄漏发生在与端板结合处，以及与原/浓水管处（特别是侧联式的压力容器），发生渗漏的主要原因是玻璃钢压力容器、配件的尺寸精度不够，或密封技术不可靠。ROPV®玻璃钢压力容器及配件经过了精心的设计，技术经过多年的发展已经成熟，特别是针对侧联式的压力容器配管偏差时易渗漏的问题，设计了专利技术，实现了侧联式的压力容器原/浓水管处零渗漏。此外，出厂产品100%经过1.5倍工作压力的水压渗漏性能检测，密封性能十分可靠，经受住了大型工程的验证。
2.5接口性能
玻璃钢压力容器的接口有原/浓水管接口、净水（产品水）接口，接口性能指其与配管连接的技术性能，表现为玻璃钢压力容器的接管的位置度、接管对配管偏差的适应性、接管材质的可靠性以及特殊接口的实现，接口性能直接关系到系统的密封性能以及工程安装的速度。ROPV®玻璃钢压力容器的原/浓水管接口以侧联式为主，压力容器上的孔由专用设备加工，精确度高，并且可以按照使用要求确定接口数量与位置（角度），便于在大型工程中装配使用。ROPV®玻璃钢压力容器接口材质与介质相关，具体见下表。
表1 ROPV®玻璃钢压力容器接口材质表
|
2.6外观性能
在大型工程中，对玻璃钢压力容器外观性能要求较高。目前玻璃钢压力容器普遍采用表面涂装技术，其外观性能表现在漆膜的硬度、覆着力、平整度、饱和度、耐黄变等指标上。漆膜的硬度小、覆着力差，漆膜则易划伤、脱落，漆膜的平整度、饱和度、耐黄变等指标差，则直接影响设备的美观效果。ROPV®玻璃钢压力容器有专用的纳米特种涂料，用铅笔硬度法测得漆膜的硬度≥5H，用划格法测得漆膜的覆着力≥90%，用360nm（1000W）紫外等照射2小时后无明显黄变，表现出较高的技术水准。此外，ROPV®玻璃钢压力容器设计了可靠的表面涂装技术，产品漆膜平整度与饱和度好，具有很高的外观性能。
3 ROPV®压力容器的试验与典型应用例
3.1 ROPV®压力容器出厂检验项目
表2 ROPV®压力容器出厂检验项目表
|
3.2 ROPV®压力容器型式检验项目
表3 ROPV®压力容器型式检验项目表
|
3.3 疲劳寿命测试结果
3.3.1试件选取
本文中以用量最大的R8040C 30S型玻璃钢压力容器疲劳寿命测试为例，说明ROPV®压力容器的疲劳性能。从正常生产的产品中随机取样，试件的型号为R8040C 30S-1W。
.jpg) |
|
图1 疲劳寿命试件 |
3.3.2测试结果
a) 试件在66℃恒温水域下，0～2.1Mpa水压重复作用2.8×105次后，目测未发现宏观破坏部位，也无液体（水）渗漏现象。
b) 试件经过2.8×105次疲劳后，爆破压力达到13.5MPa，即6.42倍的工作压力，可确认试件2的疲劳寿命
大于2.8×105次。
3.3.3试件2的内压－－应变曲线
 |
|
图2 试件内压－－应变曲线 |
3.4典型应用例
3.4.1太钢水厂工程
太钢工程建成于2002年，工程规模为1700T/H，共使用玻璃钢压力容器332支。
.jpg) |
| 图3 太钢水厂水处理工程应用图片 |
3.4.2玖龙纸业水处理工程
该工程建成于2007年，工程规模为2000T/H，共使用玻璃钢压力容器360支。
.jpg) |
| 图4 玖龙在纸业水处理工程应用图片 |
4结束语
ROPV®玻璃钢压力容器研发从“七五” 国家重点科技攻关开始，已经走过了二十余年的发展历程。技术日臻成熟，该产品表现出一系列有益的性能，能够满足大型RO工程的使用要求。ROPV®玻璃钢压力容器成功应用于“太钢工程”、“九龙纸业工程”等大型RO工程，表现出很高的可靠性与稳定型，可完全替代进口产品，为我国水处理行业的迅速发展发挥积极的作用。
（1）疲劳寿命在国内的最高标准（JC692-1998）中未作规定，为了技术上与国际接轨而设立的检测项目，检验依据为美国ASME（Ⅹ）。
