隨著我國對環(huán)境保護(hù)工作的深入，對于各類鍋爐、窯爐、焚燒爐等設(shè)備尾氣必須達(dá)標(biāo)排放，因此相關(guān)的設(shè)備必須增加尾氣處理設(shè)施，這就對尾氣排放最末端設(shè)備－煙囪帶來一定的影響，尤其是腐蝕性方面，傳統(tǒng)材質(zhì)已經(jīng)不能滿足這方面的要求。而玻璃鋼作為新型材料，逐漸在各行業(yè)中嶄露頭角，尤其是在環(huán)保行業(yè)中，近幾年玻璃鋼材質(zhì)的煙囪不斷出現(xiàn)，高度及口徑也不斷在增加，而且使用效果非常理想，其優(yōu)越的性能是其它材料所無法比擬的。下面簡單介紹一下玻璃鋼煙囪的特點：

    眾所周知，傳統(tǒng)材質(zhì)的煙囪耐腐蝕性能較差，尤其是經(jīng)過洗滌的和處理的尾氣，對煙囪的腐蝕更嚴(yán)重，因此具有良好的耐腐蝕性對于煙囪的使用非常重要。玻璃鋼材料是高分子復(fù)合材料，對于大多數(shù)酸、堿、鹽都能耐，并且可以在酸堿交替的情況下長期使用，同時能夠耐高溫，正常情況下，可以長時間在120℃以下工作，最高可到220℃。

玻璃鋼的主要原材料種類非常多，成型工藝也多種多樣，因此玻璃鋼材料本身的可設(shè)計性很強，可以根據(jù)不同的使用條件有針對性地進(jìn)行設(shè)計，包括原材料選擇、制作工藝確和安裝方式的確定，這樣就能夠可以達(dá)到合理、有效地進(jìn)行產(chǎn)品制作和安裝。  

    玻璃鋼材料密度小，質(zhì)量輕，因此安裝非常方便，基本不需要在施工現(xiàn)場搭設(shè)支架，而且施工周期非常短，比傳統(tǒng)方式制作煙囪要縮短近一半的工期，并且玻璃鋼煙囪不存在做內(nèi)防腐處理的問題，因此避免了二次施工，施工難度更是大大降低。

    玻璃鋼產(chǎn)品具有很高的比強度，完全能夠達(dá)到煙囪所需的各種力學(xué)性能要求，而且外部按設(shè)計搭設(shè)鋼塔保護(hù)架，更能滿足各種氣象條件下的正常使用。同時玻璃鋼產(chǎn)品的內(nèi)表面光潔度非常高，大大降低了煙氣運行的阻力，因此玻璃鋼煙囪要比傳統(tǒng)的煙囪口徑要小。

    玻璃鋼煙囪在施工中不用進(jìn)行防腐處理，而且整體設(shè)計也比傳統(tǒng)材料的煙囪好，施工周期短，同時突出的耐腐蝕性能又增加了煙囪的使用壽命，質(zhì)量輕使煙囪的基礎(chǔ)也比其它材質(zhì)的煙囪要小很多，這些因素就決定了玻璃鋼煙囪的造價要比傳統(tǒng)煙囪的低。

以DN4500*高度為120米的玻璃鋼煙囪為例著重講述玻璃鋼煙囪的優(yōu)點

    本工程是為5×100t/h鍋爐機組配套煙囪，根據(jù)工況條件、設(shè)計參數(shù)及現(xiàn)場實際情況，選用玻璃鋼煙囪有以下幾點優(yōu)勢：

    普通煙囪一般采用混凝土材質(zhì)，本工程中的煙囪規(guī)格為出口直徑DN4500，高度為120米，這種規(guī)格的煙囪的本體施工周期為4個月，內(nèi)防腐施工最短時間為20天，整個工期將不小于150天，而玻璃鋼煙囪一次制作而成，不存在二次施工的問題，從制作到交付使用，總工期最長為90天，最短為60天。

    混凝土煙囪的制作成本最低為300萬，內(nèi)防腐價格最低按400元/m2計算，防腐費用最低為112萬余元，總造價在412萬，并且做內(nèi)防腐的混凝土煙囪內(nèi)部的防腐要每兩到三年就要維護(hù)一次，五年左右就要重新制作一次，因此維護(hù)費用很高，而玻璃鋼煙囪含外部保護(hù)鐵塔總價也不會超過410萬，并且玻璃鋼材質(zhì)結(jié)構(gòu)層與內(nèi)防腐層是一次成型，內(nèi)表面不需要再進(jìn)行防腐，因此根本不需要進(jìn)行防腐處理，也不用進(jìn)行維護(hù)。因此玻璃鋼煙囪在價格方面對混凝土煙囪是有價格優(yōu)勢的。

    玻璃鋼材料是一種高分子復(fù)合材料，學(xué)名中玻璃纖維增強塑料，其中基體材料為高分子材料，增強材料為玻璃纖維，在設(shè)計工況條件內(nèi)使用，其材料的降解周期非常長，一般在100年以上，考慮到外部腐蝕及紫外線照射，在玻璃鋼設(shè)備最外層（厚度不小于0.5mm）加入紫外線吸收劑，將大大提高玻璃鋼的抗老化性，考慮到長期正常使用的疲勞強度損失，玻璃鋼煙囪的使用壽命最短可以達(dá)到60年以上，略高于混凝土煙囪的使用壽命。

    玻璃鋼材質(zhì)的導(dǎo)熱性很低，同時根據(jù)本工程的特點，玻璃鋼煙囪的主體將采用新式的夾層結(jié)構(gòu)設(shè)計，中間夾層將采用聚氨酯材料填充，這樣將會大大提高玻璃鋼煙囪的保溫性能，從而降低煙氣在經(jīng)過煙囪上升過程中水蒸氣的凝結(jié)，減少煙囪的積水量。

    要完成玻璃鋼煙囪的設(shè)計須提供如下幾方面的參數(shù)：(括號內(nèi)為本工程擬采用的參數(shù))

    ①煙囪氣量

    ②煙氣溫度及煙氣成份(少量飛灰、SO2、硫氧化合物、氮氧化合物、水等，進(jìn)口溫度最高150℃，出口溫度最低70℃)

    ③當(dāng)?shù)氐臍庀髼l件，尤其是年最高風(fēng)速(按25m/s計，相當(dāng)于10級風(fēng))

    ④當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)條件，主要是土壤類型和水文條件(按三類土質(zhì))

    ⑤按照安裝形式分類：自立式煙囪、拉索式煙囪、框架式煙囪、套筒式煙囪；客戶

    ⑥自立式煙囪高度不宜超過30米，高徑比不超過10；

    ⑦拉索式煙囪高度不宜超過45米，高徑比不大于20米；

    ⑧塔架式、套筒式、多管式玻璃鋼煙囪，跨徑比（支撐段間距）不超過10；

    ⑨煙囪設(shè)計壽命：30年

    玻璃鋼煙囪采用微機控制定長連續(xù)纖維纏繞工藝制造，管材制造在由專門工序組成的流水線上完成。工藝過程包括內(nèi)表層、內(nèi)層(上述兩層統(tǒng)稱為內(nèi)襯層)、纏繞結(jié)構(gòu)層及外防護(hù)層制作等工藝過程。

    玻璃鋼煙囪纏繞的具體工藝流程如下：

    為了對生產(chǎn)過程實施有效控制，在纏繞玻璃鋼設(shè)備的生產(chǎn)過程中明確了工序控制點，規(guī)定了控制內(nèi)容。

    合理的鋪層結(jié)構(gòu)是玻璃鋼強度性能、耐腐蝕性能的良好保證。同時采用整體成型的方法，這樣設(shè)備將具有更完美的耐腐蝕能力和強度承載能力。對于此工程的設(shè)備我們采用內(nèi)襯層（內(nèi)表層、防滲層）+結(jié)構(gòu)層+外保護(hù)層的鋪層結(jié)構(gòu)形式，

    內(nèi)表層：由加入碳化硅粉的內(nèi)襯樹脂(加入質(zhì)量比樹脂：碳化硅=3：1)和有機纖維聚酯氈組成，樹脂含量92%以上，氣密性好，非常光滑。該層主要提供制品防腐、防滲漏等功能。其厚度約為0.5mm。

    次內(nèi)層：由加入碳化硅粉的內(nèi)襯樹脂(加入質(zhì)量比樹脂：碳化硅=3：1)和無堿玻璃纖維短切氈或針織氈組成。樹脂含量大于70%。該層的主要作用是保護(hù)內(nèi)表層，提高內(nèi)襯的抗內(nèi)壓失效能力，阻止裂紋擴散。次內(nèi)層和內(nèi)表層統(tǒng)稱為內(nèi)襯層,總厚度≥3.5mm。

    結(jié)構(gòu)層：由無堿無捻纏繞粗紗浸潤結(jié)構(gòu)層樹脂后采用螺旋和環(huán)向相結(jié)合的方法纏繞成型。該層樹脂含量通常在30～40%左右。作用是承受壓應(yīng)力、拉應(yīng)力和各種外載荷，壁厚根據(jù)設(shè)備受力情況通過合理、科學(xué)的優(yōu)化計算確定。纖維纏繞成型的制品具有強度和剛度高、力學(xué)性能好等特點，并且可以根據(jù)設(shè)備不同的使用環(huán)境和壓力調(diào)整纏繞角度，可設(shè)計性好，產(chǎn)品質(zhì)量高而穩(wěn)定。

    外保護(hù)層：由于該層該裸露在大氣中，易受光氧及氣候老化，設(shè)備外層其樹脂和結(jié)構(gòu)樹脂一致，在樹脂中添加阻燃劑和UV-9型紫外線吸收劑以防止光氧老化。氧指數(shù)不低于31%，厚度不低于0.5mm。

    a、模具清理及準(zhǔn)備工作

    將新?lián)Q上的模具用紗布蘸上丙酮擦去模具表面油污，清除殘物，然后均勻打一層脫模蠟后，拋光處理，用滑石粉均勻擦拭模具表面，在脫模環(huán)處刷一層聚乙烯醇脫模劑，不得漏涂，晾干，成模。

    b、纏繞聚酯薄膜

    用膠帶紙將聚酯薄膜固定在一端，讓芯模均速旋轉(zhuǎn)，等張力纏繞聚酯薄膜，薄膜纏近模具末端時，降低芯模轉(zhuǎn)速，使芯模和模具末端口平齊，用剪刀剪斷薄膜，再用膠帶紙將接縫膠一圈，但膠帶紙不得起皺。最終保證薄膜不得起皺，薄膜重疊寬度為20±5mm。

    c、噴樹脂，上表面氈

    均勻噴一層內(nèi)襯樹脂，不得有漏噴處，然后纏繞聚酯氈，要求聚酯氈浸透樹脂，不起皺，聚酯氈的搭接為聚酯氈寬度的一半，用鋼卷尺測量以保證尺寸，然后纏繞玻纖網(wǎng)眼布并用氣壓輥滾壓，趕盡氣泡，控制單位面積的樹脂用量，樹脂含量為95±3%。

    d、噴樹脂，上短切氈(或直接噴射)

    首先均勻噴一層內(nèi)襯樹脂，不得有漏噴處，然后纏繞短切氈，再噴一遍樹脂，纏繞玻纖網(wǎng)眼布并用氣壓輥滾壓，趕盡氣泡，控制單位面積的樹脂用量，使該層樹脂含量在73±3％內(nèi)。短切氈網(wǎng)眼布搭接20±5mm，用鋼卷尺測量。

    如果內(nèi)襯制作采用噴射成型的工藝，在上完聚酯氈后，按照工藝單的要求調(diào)節(jié)好噴槍的噴紗密度和噴樹脂量，并保證小車的運行位移與芯模轉(zhuǎn)速達(dá)到合適的比例，以芯模轉(zhuǎn)一周，小車運動一個噴槍的噴射幅寬的95%為宜，完成一次整體噴射后纏繞玻纖網(wǎng)眼布并用氣壓輥滾壓，趕盡氣泡，控制單位面積的樹脂用量，使該層樹脂含量在73±3％內(nèi)。

    e、內(nèi)襯層紅外予固化至凝膠，檢查內(nèi)襯層厚度及質(zhì)量，內(nèi)襯層厚度約4mm以上。

    f、纏繞結(jié)構(gòu)層

    在合格的內(nèi)襯層上，按設(shè)計鋪層纏繞結(jié)構(gòu)層，首先應(yīng)按工藝設(shè)計中紗的根數(shù)和寬度穿紗，準(zhǔn)備好樹脂，并將計量泵上的固化劑調(diào)節(jié)桿調(diào)到要求的檔次（依化驗室的結(jié)構(gòu)樹脂此溫度下的指導(dǎo)配方而定），按設(shè)計方案向計算機輸入纏繞鋪層及纏繞角進(jìn)行纏繞，整個纏繞過程要求浸膠均勻，紗片不間紗、不重疊、不滑紗，淋膠要均勻，不能出現(xiàn)浸膠不完全的現(xiàn)象。環(huán)向纏繞樹脂含量為42%-45%，螺旋纏繞樹脂含量為33%-35%。纏繞結(jié)構(gòu)層厚度為設(shè)計壁厚mm。

    g、外保護(hù)層制作

    按設(shè)計方案，淋樹脂，滾壓，擠出樹脂中的氣泡，外保護(hù)層厚度：≥0.5mm。

    h、固化

    采用常溫固化，待固化至一定程度，脫模修整。  

    纏繞玻璃鋼煙囪生產(chǎn)工藝過程中設(shè)立以下工藝過程控制點，并規(guī)定控制內(nèi)容和方法。見表4-1

玻璃鋼煙囪的設(shè)計主要從三個方面來考慮：

根據(jù)系統(tǒng)運行的特點，由于尾氣經(jīng)過吸收塔進(jìn)入煙囪，經(jīng)處理的煙氣中水蒸氣含量較高，在由煙囪向外排出時，達(dá)到一定高度后，就會出現(xiàn)露點，而形成具有一定腐蝕性的液滴附著在煙囪的內(nèi)壁，對煙囪造成了露點腐蝕，因此在樹脂選擇方面要考慮濕態(tài)下能夠耐酸性腐蝕和附著腐蝕。

    a)玻璃鋼煙囪的生產(chǎn)制作均采用纏繞成型工藝，連接用法蘭采用手糊工藝，增強材料選用無堿無捻纏繞粗紗和無堿玻璃纖維平紋布，壁厚均達(dá)到相關(guān)的強度要求和標(biāo)準(zhǔn)要求。

    b)考慮到煙囪的高度很高，風(fēng)載對其影響很大，因此玻璃鋼煙囪本身要具有較強的軸向壓縮強度和軸向彎曲強度，設(shè)計上要充分考慮各段煙囪的連接強度和密封性能，并且要對煙囪的結(jié)構(gòu)強度上增強，在煙囪的外部增加鋼結(jié)構(gòu)塔架提供更合理、更有效的強度支持。

     根據(jù)每個工程的不同要求，玻璃鋼煙囪和配件所用主要原材料列于表6-1。

     各種原材料的主要技術(shù)指標(biāo)分述如下：

    纏繞及手糊成型產(chǎn)品所用樹脂的條件應(yīng)滿足下列要求:

    a、具有良好的工藝性;

    b、滿足對介質(zhì)的耐腐蝕要求;

    c、有良好的運輸貯存穩(wěn)定性；

    d、購買時，距生產(chǎn)日期不應(yīng)超過2個月。

    根據(jù)使用介質(zhì)及樹脂廠商的建議，選用合適的樹脂作為內(nèi)襯樹脂制造本工程的玻璃鋼煙囪及配件.該樹脂必須為乙烯基型不飽和聚酯樹脂，使煙囪能在較高溫度下對酸、堿、鹽具有優(yōu)異的耐腐蝕性，并具有很好的熱穩(wěn)定性。

    以下為這類樹脂的性能

    結(jié)構(gòu)樹脂通常選用鄰苯型不和聚酯樹脂，該樹脂強度高，韌性好，穩(wěn)定性好，并且機械性能優(yōu)異，對纖維具有優(yōu)良的滲透和粘結(jié)能力，力學(xué)性能好，工藝性能好。該樹脂指標(biāo)如下，見表6-3：

    纏繞及手糊成型用玻璃纖維及其織物，應(yīng)滿足下列要求：

    a、滿足纏繞、手糊玻璃鋼制品的性能要求；

    b、對樹脂有較好的浸潤性；

    c、具有良好的工藝性能；

    d、有良好的運輸貯存穩(wěn)定性；

    e、購買時，距生產(chǎn)日期不應(yīng)超過6個月

    增強材料為無堿無捻纏繞粗紗。以下為這類材料的性能。

   聚酯氈作為內(nèi)表層增強材料，使玻璃鋼具有較高的含膠量，技術(shù)指標(biāo)為：

   單重         30 g/m2       GB7689.3

   含水率       ≤0.5 %       GB11966

   燒蝕附著率  (6-12)%       GB9914

   作為玻璃鋼煙囪內(nèi)襯層的增強材料，使玻璃鋼具有較高的含膠量，起防腐防滲作用。物理指標(biāo)為：

   單重          2400TEX      GB7689.3

   含水率        ≤0.5%       GB11966

   燒蝕附著率    ≤5%         GB9914  

   作為附件內(nèi)襯層的增強材料，使玻璃鋼具有較高的含膠量，起防腐防滲作用。物理指標(biāo)為：

   單重         450g/m2      GB7689.3

   含水率       ≤0.5%       GB11966

   燒蝕附著率   ≤5%         GB9914

   作為煙囪內(nèi)襯層增強材料的壓緊材料，趕壓氣泡，提高制品密實度。物理指標(biāo)為：

   單重        65g/m2      GB7689.3

   含水率      ≤0.3%      GB11966    

   燒蝕附著率  (1.0-2.0)%  GB9914

   為結(jié)構(gòu)層增強材料，對玻璃鋼煙囪的強度和剛度起主要作用。物理指標(biāo)為：

   線密度       2400Tex      GB7690.1

   含水率       ≤0.1%       GB11966

   燒蝕附著率   (0.4-0.8)%   GB9914

    作為管件的增強材料，為玻璃鋼配件提供工程所要求的強度和剛度。物理指標(biāo)為：

    單重         360g/m2    GB7689.3

    含水率       ≤0.4%     GB11966

    燒蝕附著率   ≤1%       GB9914

    控制指標(biāo)為：

    活性氧含量     ≥10%

    凝膠時間       12－30min

    控制指標(biāo)為：

    鈷含量        0.4%-0.5%

   按設(shè)計提供的基礎(chǔ)圖制作煙囪的基礎(chǔ)，要求基礎(chǔ)必須與玻璃鋼煙囪外部保護(hù)塔架的基礎(chǔ)連在一起，使其成為一個整體；

    a.嚴(yán)格要求煙囪基礎(chǔ)為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，基礎(chǔ)需承受設(shè)備運行后的重量；

    b.配管：與其它設(shè)備連接的工藝管必須先上法蘭后接管，以防止應(yīng)力集中在設(shè)備接口法蘭上，造成破壞。

    c.撓性連接震動設(shè)備：設(shè)備與其它震動設(shè)備連接時（如進(jìn)口法蘭與泵之間），要采用撓性連接。以免長期震動而損壞玻璃鋼設(shè)備。

    e.撓性連接大型設(shè)備：玻璃鋼設(shè)備與其它大型設(shè)備連接時，或大型容器與其它設(shè)備連接時，在采用撓性連接，以防設(shè)備或容器基礎(chǔ)下沉造成接口法蘭破壞。

    f.單獨支撐重型配件：水平安裝在設(shè)備上的閥門及其它較重的配件，應(yīng)單獨支撐。

     (1)嚴(yán)禁超越設(shè)計規(guī)定的使用條件，煙囪是根據(jù)設(shè)計規(guī)定的使用條件專門設(shè)計的，不得隨意改變接觸介質(zhì)的濃度和溫度，也不能隨意改變接觸介質(zhì)的種類。

     (2)除特殊要求外，不允許配裝大型附件，例如攪拌器、特種閥門或震動性設(shè)備等，若實際需要這些附件，必須做特殊設(shè)計來保證使用安全。

     (3)進(jìn)入煙囪內(nèi)清洗和檢修時，操作人員要穿軟底鞋，使用梯子時，所有與內(nèi)壁接觸的點均應(yīng)包上軟墊，以防劃傷表面，在周圍工作時，防止用工具，腳手架及其它硬物撞擊塔體。

     (4)在通常情況下，玻璃鋼制品不允許接近火源。