玻璃钢夹套保温罐应用论文

玻璃钢夹套保温罐应用论文

在工业生产中时常会遇到对容器内介质温度有特殊要求的案例，尤其是在食品加工酿造领域，食用原料要求经过恒温足期发酵才能达到产品的工艺性能要求，大多数微生物菌落的适宜生长温度约为30℃，这一温度要求盛装容器必须具备温度调节系统及保温系统，以保证在一年四季中都可以连贯生产，不受气候限制。而且此类大型容器多为60m³以上的大型储罐，为充分利用自然光照节约成本，大多在室外就位安装，之前常用的钢制储罐，由于单体重量巨大，不仅在工程前期投入较多，且工程后期及使用中的维护保养费用也是一笔不小的开支，更悲观的是露天环境对钢制材料的侵蚀无法避免，使得钢制保温储罐的使用年限得到了极大的制约。

玻璃钢夹套保温罐就是在这样的背景下应运而生的。由于玻璃钢产品独特的耐腐蚀性能，其对大气和水的氧化以及一般浓度的酸碱盐等多种溶剂腐蚀具有较强的抵抗能力，且玻璃钢的相对密度介于1.5～2.0 *10³kg/m³之间，约只有碳素钢的1/4～1/5，可是二者拉伸强度却几乎相当，甚至超过普通碳素钢，比强度高，轻质高强，力学性能优良，这些优良的品质都使得其在食品酿造领域大有用武之地。

通过微机控制缠绕制造出玻璃钢储罐筒体之后，为增加接合强度，我们将其外表面整体打磨拉毛变粗糙，用吸尘器将外表粉尘清理干净，按设计图纸，画出夹套定位线及管口安装方位线，将储罐筒体整体移至装配旋转支架上，准备粘接事先手糊预制好的夹套板

壳体。在工程实践中一般要求每一块夹套板长度约为1600mm，宽度约为1000mm，厚度约为5mm，若尺寸过大，则容易引起变形，导致粘接安装困难，若尺寸过小则接缝数量太多，浪费粘接材料。上下层夹套间距控制在200～300mm之间，按罐体容器高度，计算出所需要的夹套总层数，根据容器直径规格计算出周长，进而计算好每一层所需要的夹套板总数，夹套板数量以偶数块为佳，受调节粘接缝隙的影响，最后粘接的那一块夹套板的尺寸一般需要进一步根据实际空缺位置大小予以修整。夹套板模具可以采用木质或者水泥材质制作，批量较大时，也可采用钢制模具，糊制前需对模具进行打蜡保养并抛光涂覆聚乙烯醇脱模剂，在夹套板模具上按工艺要求厚度及铺层整体糊制成型一整片夹套板，夹套板糊制时需仔细用压辊等赶压驱除气泡，避免留下砂眼等缺陷，为日后使用时留下渗漏隐患。为避免玻璃钢固化放热导致的收缩、翘曲变形，须等夹套板成型固化透，过放热峰值后再施行脱模，脱模后，将夹套隔板沿中线切开，将其一分为二，得到两片每一侧分别带有隔板的夹套板，将这两片夹套板的隔板位置分别修整，一块在上部修整，切开一长约100～120mm缺口，即得到的为下隔板，同理，另一块在下部修整，同样切开一长约100～120mm缺口，即得到的为上隔板，为了便于日后使用时能够将夹套内的导热流体（如水、油等）排空，在每一片上、下隔板所切缺口的相反位置的最低处，应分别开有一直径为Φ10～12mm的排空孔。夹套在使用中，必须通过在进水口施加一定的进口压力（即为夹套层的使用压力）来保证导热流体在夹套内循

环流动起来，这样才能起到温度调节的作用，若整个夹套层为一个沿筒体的整体联通的环形整腔，则不论在进水口处施加多大的压力，其结果只能是从较近的出水口将压力释放掉，不能实现整个夹套层内的导热流体的循环流动。为避免这一缺陷，就必然要求每一层的夹套板中必须有一块隔板是将其他所有上下隔板完全隔离开来的，使得夹套层形成两个完全独立的半腔，这块不开任何缺口及孔眼的隔板我们称之为全隔板。全隔板的安装位置及安装质量极其重要，其对日后夹套能否正常发挥温控作用将起到决定性的作用，在全隔板的两侧，即为前述提到的相对独立的两个半腔，在其上部两边根据热循环“下进上出”的原理分别装有夹套层的进水口法兰和出水口法兰，出水口一侧的最上端装有排气口（和大气保持常开状态），最下端装有排空口（一般情况下保持关闭状态）。 夹套隔板安装的传统方式一般是采用腻子外加手糊粘接的方式，但此方法不仅工人劳动强度大，粘接缝处质量受人为因素影响较大，质量不稳定，波动大，而且外观有明显的手糊色差，不美观。近年来，开发出一种直接采用专用AB型胶黏剂粘接的安装方式，不仅安装效率得到了极大的提升，而且质量稳定可靠，外观颜色同玻璃钢筒体颜色几乎一致，美观、协调，更可贵的是，成本计算下来同传统方法也相差无几，并无明显的增长。若局部筒体不平或隔板变形导致缝隙较大时，也可先采用树脂腻子或者气相二氧化硅腻子先来填充，外部再用胶黏剂粘接。粘接时首先应根据事先划好的全隔板位置线安装粘接好全隔板，之后将上下隔板依次间隔排列安

装，即一块上隔板与一块下隔板粘接，以使得内部导热流体能够形成“S”形循环流动，制造出蛇形管的效果，以最大程度地发挥温度调节的功能。为了保证夹套的密封性，在粘接以后，往往需要在接缝处将胶黏剂凸起毛刺打磨清理干净，然后手糊一层玻璃钢来加固。冬季粘接时，由于温度过低，胶黏剂等黏度较大，会导致粘接质量下降及材料浪费，所以，需要采用预先加热再使用，常用的加热方式有水浴加热或电炉烘烤。

夹套整体安装完后，需要将罐体再次移到缠绕机上，在夹套层外部整体机械缠绕一层玻璃钢壳体，来增强夹套的强度，工程实践中为了增强缠绕层接合剪切强度，在缠绕之前往往需要打磨后在夹套表面先喷射两层喷射纱来作为夹套的保护外壳，以进一步增强夹套的强度。

夹套保温罐的每一层夹套都必须经过严格的压力测试检验，一般情况下优先采用水压试验方法，若几层夹套互不联通，则需要分层分别进行压力试验，若有上下层互相联通情形，则需要将联通层同时封闭进行压力试验。首先将压力表及进、出水口正确安装到位，用流量较大水泵将罐体注满水（为保护罐体筒身，防止受压变形，不允许在空罐状态下进行夹套层压力试验），之后用流量较小的水泵准备为夹套注水，夹套注满水后，为将夹套内部残留的空气排净，必须由排气口排水一段时间，待水流连贯不间断冒出后，关闭进水阀门、排气阀门，通过调节进水阀门的开启程度来缓慢均匀升压，当到达设计压力的1.5倍压力时，关闭进水阀门，在此压力下保压

30分钟，观察压力表有无压降及夹套壳体有无渗漏，以此判定夹套是否有渗漏。若无压降及漏点，则试压合格，相反，若发现有压降或渗漏点，需对漏点处用记号笔做好标记（若漏点较大，影响到继续升压，可使用腻子粉或者肥皂将漏点暂时封住），继续升压到预定压力，直至将所有漏点全部暴露出来，打开排空阀将夹套内水排尽，打磨手糊修补漏点，为了尽量减小手糊修补造成的色差并提高表面光洁度，在手糊外表面须用米拉薄膜覆盖，待固化后撕掉，再次对修复后的夹套层进行压力试验，直至无任何渗漏为止。 在工程实践中，室外使用的夹套罐所处的环境温度变化更替较大，夏季露天的环境温度过高，需要开启夹套冷介质循环，以降低罐内温度，相反，冬季时，需要开启热介质循环，以升高罐内温度，为了达到更好的温控效果，往往需要在夹套层外部整体采用聚氨酯发泡或者岩棉予以二次保温，以进一步降低罐外温度对罐内介质的影响。在进行二次保温之前，须务必确保所有夹套都已经通过了压力试验，否则会加大渗漏点寻找的工作量，造成不必要的损失。 近年来，笔者参与了众多的夹套保温储罐的制作、安装、调试工作，积累了大量的工程实践经验，夹套罐的温控效果也得到了客户的普遍认可，与常规的钢制夹套罐相比，其不仅体现出了良好的使用性能，更以较低的工程成本投入及便捷的后期维护保养越来越受到客户的青睐，市场的认可。