层次分析法告诉你什么是玻璃钢管失效的主要因素
2018-03-23 11:37:49
作者：本网发布 来源：腐蚀与防护
玻璃钢管道具有耐腐蚀、重量轻、安装方便、不污染输送介质、与相同口径钢管比较输送介质流速较大，可降低工程总投资等优点，但服役过程中也会出现纤维和树脂基体脱粘、力学性能减弱现象。
由于可能引起玻璃钢管失效的因素有多种，所以本文就以层次分析法来对它们一一研究。
实验材料与方法
试验溶液的基础成分见表1， pH为5.20。试验材料为芳胺固化环氧玻璃钢，试验设备为高温高压反应釜，具体试验参数设置见表2。
表1 试验溶液的基础成分（质量分数）
表2 不同试验条件下的试验参数
采用层次分析法对各因素进行分析，步骤依次为：建立层次模型，构造成对比较矩阵，计算权向量并做一致性检验，计算组合权向量并做组合一致性检验。
结果与讨论
1. 环向拉伸强度损失
图1为各试验条件下玻璃钢管的环向拉伸强度损失率。由图1可见，在不同试验条件下，玻璃钢管的环向拉伸强度损失率不同，这是由CO2分压、H2S分压、NaCl含量、温度、应力等因素共同作用的结果。
图1 各试验条件下玻璃钢管的环向拉伸强度损失率
温度及应力加载对玻璃钢管环向拉伸强度损失率的影响如图2所示。由图2可知：在同一温度下，应力加载后玻璃钢管的强度损失率大于未加载应力时的；且不同温度下，应力加载前后玻璃钢管环向拉伸强度损失率增幅也不同。由此可见，温度与应力加载对玻璃钢管的环向拉伸强度损失率都有影响。
图2 温度及应力加载对玻璃钢管环向拉伸强度损失率的影响
NaCl含量改变时玻璃钢管环向拉伸强度损失率如图3所示。由图3可知，随着NaCl含量的改变，环向拉伸强度损失率也发生改变，但变化不明显。
图3 NaCl含量改变时玻璃钢管环向拉伸强度损失率
图4为气体介质对玻璃钢管环向拉伸强度损失率的影响。由图4可知，H2S/CO2混合介质对玻璃钢管的环向断裂影响相对较大。
图4 气体介质对玻璃钢管环向拉伸强度损失率的影响
2. 层次分析法确定各因素对玻璃钢强度损失的权重
根据实验结果，定性判断各因素对玻璃钢管的影响，然后通过各两两影响因素赋值比较，构建比较矩阵，定量计算各因素的权重值。
根据已经建立的因素集，构建影响玻璃钢失效因素的层次结构如图5所示。
图5 玻璃钢管环向拉伸强度损失的层次结构
通过建立矩阵与计算后可知：对于玻璃钢管的环向拉伸强度损失的权重的顺序为温度>应力>H2S分压> CO2分压>NaCl含量。因此，温度是影响玻璃钢管失效的主要因素。
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