1 前言
火力發電廠的煙囪材料一般為鋼材，作為鋼材的替代品，FRP（Fiberglass Reinforced Plastics）正引起人們的注目。和鋼相比，FRP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），難以得到一定的標準特性值。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，對于結構設計來說是極其重要 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，現將結果作以報告。試驗溫度按照實際電廠排煙溫度設定，試驗所用樹脂，已經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，計劃主體為鋼結構制造，最高高度120m，內部設置2根FRP內筒。FRP內筒的內徑為 9.0m。作為火力發電廠的煙囪，其規模等級為日本國內最大。FRP內筒由設于高度98.25m和24m處的兩處吊點支承，在高度105m和 34.125m兩處設有膨脹接頭，以應對熱變形。另外，火力發電廠計劃以LNG（Liquid Natural Gas）為燃料，以ACC（Advanced Combined Cycle）方式運行，FRP內筒的設計排煙溫度，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煙囪采用的鋪層構成和厚度，在強度試驗中，試樣的設計厚度為在FW和HLU情況下分別為12mm和23mm，在耐 熱性試驗和應力松弛試驗這兩種暴露試驗狀態下，HLU取3.6mm。試樣鋪層構成如圖3.1-1至圖3.1-3所示。