1 前言
火力發(fā)電廠的煙囪材料一般為鋼材，作為鋼材的替代品，F(xiàn)RP（Fiberglass Reinforced Plastics）正引起人們的注目。和鋼相比，F(xiàn)RP具有重量輕、超強耐腐蝕等特點，但因其是樹脂和纖維組成的層合材料，因此具有各向異性（各個方向上 的物理特性不同），難以得到一定的標(biāo)準(zhǔn)特性值。另外，考慮到高溫條件下特性值會降低，因此，充分了解FRP的材料特性及強度，對于結(jié)構(gòu)設(shè)計來說是極其重要 的問題。
在此情況下，我們針對新型火力發(fā)電廠擬采用的大口徑FRP煙囪，于平成9年（1997）7月至平成11年（1999）3月實施了FRP的物理特性試驗 以及連接接頭和吊點的強度試驗，現(xiàn)將結(jié)果作以報告。試驗溫度按照實際電廠排煙溫度設(shè)定，試驗所用樹脂，已經(jīng)在前期的實驗性研究中確認了其耐熱性能及耐腐蝕 性，為兩種環(huán)氧（NOVOLAC）系乙烯基酯樹脂。
2 煙囪概況
本煙囪是充分考慮了周邊景觀的外附裝飾材料的鋼塔架煙囪，計劃主體為鋼結(jié)構(gòu)制造，最高高度120m，內(nèi)部設(shè)置2根FRP內(nèi)筒。FRP內(nèi)筒的內(nèi)徑為 9.0m。作為火力發(fā)電廠的煙囪，其規(guī)模等級為日本國內(nèi)最大。FRP內(nèi)筒由設(shè)于高度98.25m和24m處的兩處吊點支承，在高度105m和 34.125m兩處設(shè)有膨脹接頭，以應(yīng)對熱變形。另外，火力發(fā)電廠計劃以LNG（Liquid Natural Gas）為燃料，以ACC（Advanced Combined Cycle）方式運行，F(xiàn)RP內(nèi)筒的設(shè)計排煙溫度，在正常運行時為98℃，啟動時為130℃，事故時為120℃。圖2-1為煙囪的總體布置圖。
3 使用小型試樣進行的FRP物理特性試驗
3.1 試樣的鋪層構(gòu)成和形狀
試樣的成型方法采用纖維纏繞法（以下稱 “FW”）和手糊成型法（以下稱 “HLU”）。另外，考慮到實際的FRP煙囪采用的鋪層構(gòu)成和厚度，在強度試驗中，試樣的設(shè)計厚度為在FW和HLU情況下分別為12mm和23mm，在耐 熱性試驗和應(yīng)力松弛試驗這兩種暴露試驗狀態(tài)下，HLU取3.6mm。試樣鋪層構(gòu)成如圖3.1-1至圖3.1-3所示。