ISSN:
0947-5117
Keywords:
Chemistry
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Polymer and Materials Science
Source:
Wiley InterScience Backfile Collection 1832-2000
Topics:
Mechanical Engineering, Materials Science, Production Engineering, Mining and Metallurgy, Traffic Engineering, Precision Mechanics
Description / Table of Contents:
Entwurf und Bewertung des Schornsteins für ein neuartiges Heizkraftwerk unter Verwendung von glasfaserverstärktem KunststoffLecture held at the ACHEMA '88, June 5-11, Frankfurt.Im Herbst 1987 ist mit dem Bau eines neuartigen Heizkraftwerks (1,8 Mio kW) mit Erdgas als Brennstoff begonnen worden; die Fertigstellung ist für 1989 geplant. Für das Werk ist ein 200 m hoher Schornstein (5,3 m Durchmesser) mit einer Auskleidung aus glasfaserverstärktem Kunststoff vorgesehen.Die Abgas-Grenztemperatur ist 118°C, bei Umstellung auf Schweröl als Brennstoff steigt sie auf 140°C. Bei Störungen muß die Temperatur wegen der begrenzten Wärmfestigkeit des Materials auf 200°C begrenzt werden können.Materialwahl, Konstruktion und Entwurf müssen unter Berücksichtigung dieser strengen Bedingungen durchgeführt werden. Aus diesem Grund ist seit 1984 Grundlagenforschung für die Materialwahl durchgeführt worden, wobei 3 Arten von Vinylesterharz und 2 Arten von ungesättigtem Isophthalsäure-Polyesterharz ausgewählt worden. Geprüft wurden die Warmfestigkeit bei 140°C und 200°C, das Verhalten bei Erhitzung auf 140°C und Abkühlung auf 30°C und das Verhalten im Kontakt mit Schwefelsäure bei 90°C bzw. mit wiederholter Erhitzung auf 90°C und Abkühlung auf 30°C; außerdem wurden auch Betriebsversuche in einem tatsächlichen Kraftwerk durchgeführt.Zusätzlich zu diesen Prüfungen wurden Spannungsentlastungs-prüfung (JIS K7107-1987) und Ermüdungsprüfung als Prüfungen unter dynamischen Bedingungen durchgeführt.Zusätzlich zu mechanischen Prüfungen im Labormaßstab wurden auch statische Festigkeits- und Ermüdungsfestigkeitsprüfungen an Proben im tatsächlich verwendeten Maßstab durchgeführt. Besonders für den Klebeteil wurden vergleichende Untersuchungen für verschiedene Verfahren durchgeführt. Da angenommen wird, daß für den oberen Teil des Schornsteins die Verwendung von Glasflocken wünschenswert ist, wurde das Eindringen von Dampf in die Auskleidung bei 80°C bzw. bei wiederholter Erhitzung auf 80°C und Abkühlung auf 20°C geprüft. Durch diese Serie von Versuchen konnte die Standzeit des Materials abgeschätzt werden.
Notes:
A new system power plant using liquid natural gas (LNG) as fuel is being constructed in Osaka harbor area. It has a capacity of 1,800,000 KW; the height of chimney is to be 200 m, and FRP liners 5.3 m in diameter are installed in a ferro-concrete construction. The temperature of the flue gas is 118°C under normal natural gas burning conditions.In the case of emergency, the allowed temperature must be limited to 200°C because of the heat resistance of the construction material. For such severe environmental conditions, the selection of materials becomes important.Starting in 1984, FRP or fiberglass reinforced plastics have been examined for use in components of large power plant chimneys. FRP has been estimated as a material of good resistance for such environments, and three types of vinylester resin and two types of isophthalic acid unsaturated polyester were evaluated for environmental resistance under static conditions, such as high temperature heating tests (140°C and 200°C), cyclic tests involving heating and cooling (140°C-30°C), one-side immersion tests in sulfuric acid at 90 °C constant or cyclic tests (90°C-40°C), and also by field tests in actual running power station.After such evaluations, corrosion tests under dynamic conditions were carried out by the stress relaxation method (newly standardized method in Japan: JIS K7107-1987) and by the chemical fatigue tests. Especially, the fatigue strength of adhesive bonded joint of FRP is very important, so the tensile fatigue tests under environmental conditions were carried out.In addition to these laboratory tests using small size specimens, actual size specimens were tested for static and fatigue strength at normal temperature. As to the material for the top part of the chimney, glass flake/vinylester resin lining was assumed to be the most preferable material. In addition, a moisture permeation test at 80°C and constant cycling (80°C-20°C) temperature was carried out, too. This series of tests has allowed to assess the reliability and life of FRP parts and to proceed with construction design.
Additional Material:
20 Ill.
Type of Medium:
Electronic Resource
URL:
http://dx.doi.org/10.1002/maco.19890400808
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