[發明專利]一種碳纖維復合材料的石油煉化氣體取樣器及取樣方法

有效

• 申請號: 202110793725.0
• 申請日: 2021-07-12
• 公開（公告）號: CN113484102B
• 公開（公告）日: 2022-12-06
• 發明（設計）人: 于彥鳳
• 申請（專利權）人: 吉林化工學院
• 主分類號: G01N1/22
• 分類號: G01N1/22
• 代理公司: 成都時譽知識產權代理事務所(普通合伙) 51250
• 代理人: 田高潔

1.一種碳纖維復合材料的石油煉化氣體取樣器，其特征在于：包括內膽以及纏繞在內膽外壁的纖維層；所述的內膽通過應力分析后，以聚丙烯混合物制備而成；所述的纖維層通過多根碳纖維混合長絲纏繞而成；所述的碳纖維混合長絲通過粘結劑與所述的內膽纏繞并粘結固定；

所述的聚丙烯混合物包括質量份數為35-40份的聚丙烯、15-20份的乙酸乙酯、10-20份的甲基戊烯聚合物以及2-8份的鄰苯二甲酸酯；

所述的粘結劑包括質量份數為35-50份的氰基丙烯酸酯-聚乙二醇共聚物粉末以及15-25份的環氧樹脂；

所述的碳纖維混合長絲包括質量份數為40-50份的碳纖維、15-25份的聚氨基雙馬來酰胺以及20-30份的環氧樹脂。

2.根據權利要求1所述的一種碳纖維復合材料的石油煉化氣體取樣器，其特征在于：所述的應力分析為，采用ANSYS軟件進行纏繞應力分析，具體步驟為：

S1將模型數據輸入軟件中，形成三維模具；

S2在形成的三維模具上，以碳纖維混合長絲的力學性能為參照，將其以不同的壓力進行纏繞形成纖維層，分析內膽上的受力分布，確定應力作用區域；

S3在確定的應力作用的區域上，逐步增加內膽壓力，觀察不同壓力纏繞的纖維層的應力分布情況，確定最大作用應力以及纏繞壓力；

S4在確定的最大作用應力以及纏繞壓力的情況下，確定三維模具的具體尺寸，即為所述的應力分析。

3.根據權利要求1所述的一種碳纖維復合材料的石油煉化氣體取樣器，其特征在于：所述的聚丙烯混合物制備內膽的過程為，按照應力分析后的尺寸數據，先將聚丙烯、甲基戊烯聚合物和鄰苯二甲酸酯熱融成液后，再通入乙酸乙酯，再通過應力分析中設計的模具尺寸，倒模冷卻成型后，即得到所述的內膽。

4.根據權利要求1所述的一種碳纖維復合材料的石油煉化氣體取樣器，其特征在于：所述的纏繞并粘結固定的具體過程為，將碳纖維混合長絲以15°傾角、間距2mm纏繞在內膽上，纏繞完成后，加熱至表層熱熔后，以粘結劑的熱熔液浸泡纏繞后的內膽，隨后冷卻固化成型，即得到所述的取樣器。

5.根據權利要求1-4任一項所述的一種碳纖維復合材料的石油煉化氣體取樣器的取樣方法，其特征在于：包括以下步驟：

S1將得到的取樣器裝載入取樣系統中，按照每層10個取樣器設置三層，并將石油煉化氣通入取樣器中；

S2控制石油煉化氣的進入取樣器的壓力，當達到限定的壓力后，關閉取樣器的進出口端，形成密閉；

S3取下密閉后的取樣器，靜置后，將取樣器的取樣口打開，收集取樣器中的煉化氣，即為所述的取樣方法。