玻璃钢管也称玻璃纤维缠绕夹砂管
- 格式:doc
- 大小:39.50 KB
- 文档页数:4
玻璃钢夹砂管全称为玻璃纤维增强塑料夹砂管,是以玻璃纤维及其制品为增强材料,以不饱和聚酯树脂、食品内树脂等为基体材料,以石英砂及碳酸等无机非金属颗粒材料为填料作为主要原料,采用定长缠绕工艺、离心浇铸工艺和连续缠绕工艺制成的,公称直径为200mm至2500mm,压力在0.4mpa至2.5mpa,管材刚度在3750N/M2至10000N/ M2地下或地面使用的璃纤维增强塑料夹砂管。
它是一种具有轻质、高强、防腐蚀、抗震性能好、密封性能好、输水能力强、不污染水质、使用寿命长、造价适宜、运输安装简便等优点的新管材,特别适用于长距离、高压力、地震多发区引、输、配水管工程和排水管工程使用。
玻璃钢即玻璃纤维增强材料,是国外20世纪初开发的一种新型复合材料,它具有质轻、高强、防腐、保温、绝缘、隔音等诸多优点。
最早出现的复合材料是玻璃钢,其实它和钢这种材料毫无关系。
玻璃钢中根本不含铁也不是玻璃和钢的复合体。
实际上,玻璃钢是玻璃纤维与一种或数种热固性或热塑性树脂复合而成的材料,这些树脂如酚醛树脂、环氧树脂、聚酯树脂、聚酰亚胺树脂等。
第一种玻璃钢是玻璃纤维与酚醛树脂复合而成的材料。
它是将玻璃纤维浸渍了酚醛树脂的液态原料后,经过模压法预成型,然后将酚醛树脂固化,就制成了玻璃钢。
耐腐蚀、寿命长。
玻璃钢属于优质复合材料。
它对酸、碱、盐、油等各种腐蚀介质都具有特殊的防腐功能,不会发生锈蚀。
普通PVC寿命为15年,而玻璃钢寿命为50年。
玻璃钢具备强度高的优点,其原因在于:普通的玻璃是一种强度不高的脆性材料,如果将熔融的玻璃拉成很细的玻璃纤维之后,其性能就发生了很大变化。
玻璃纤维很柔软,甚至可以织成布。
同时,玻璃纤维越细,它的强度越高。
玻璃钢的强度可以用钢筋混凝土做比喻。
在钢筋混凝土中,承受外力的主要是钢筋,但混凝土却是不可缺少的,它将钢筋粘结为一个整体,不但赋予建筑构件以一定的外形,而且增加了强度。
在玻璃钢中,玻璃纤维的作用犹如钢筋,而酚醛树脂却起着混凝土的作用,两者的结合使玻璃钢具有惊人的强度。
玻璃钢夹砂管的施工玻璃纤维缠绕增强热固性树脂夹砂管(以下简称玻璃钢夹砂管) 是一种新型的给排水管材,具有耐腐蚀、使用寿命长、价格低、重量轻、刚度好、安装便利、水利特性优良等特性, 在欧美等国已经普遍使用; 上世纪90 年代初,我国从国外引进玻璃钢管道生产线, 开始生产玻璃钢夹砂管道(一般Ф400以下的管道不夹砂) .随着玻璃钢夹砂管的应用,玻璃钢夹砂管的安装施工问题成了该种管材推广的首要问题。
这不仅是由于玻璃钢夹砂管道有别于传统管道的施工工艺,而且更重要的是玻璃钢夹砂管是一种柔性管路系统,从设计制造上即对施工安装提出了相应的规范要求,正确的施工是玻璃钢夹砂管路安全运行的根本保证.本文以供水工程为实例,详细介绍玻璃钢夹砂管的施工, 以下所谈的管道安装施工,主要是针对与传统管材不同的地方,相同的部分(如测量放线、沟槽开挖、试压消毒等)不再一一赘述。
1、玻璃钢夹砂管的特性:1、1、1 柔性轻质玻璃钢夹砂管是一种复合材料构成的柔性管材,有弹性,易变形。
管材密度为118~211t / m3 , 管壁厚度一般是管径的1/ 50 左右。
1、1、2 高强低硬玻璃钢夹砂管的强度远高于钢管,但其刚度、硬度略逊于钢管, 这就对埋深和回填材料有一定的局限性。
1、1、3 耐腐蚀性好玻璃钢夹砂管使用寿命长达50 年以上, 且不需做任何防腐处理, 可以抵御不同条件下酸、碱腐蚀,同时也提高了安装进程,降低了工程量。
1、1、4 接头少、密封性好每根管道长12m (标准长度), 因此减少了泄漏点, 同时采用双“O”型密封圈,因此密封可靠,可边安装边试压。
1、1、5 易于修补.玻璃钢夹砂管可以切割、粘结、包裹等, 现场开空、封堵, 制作弯头、管件等施工非常便利。
2 、玻璃钢夹砂管装卸、运输、存放:2、1、1 装卸因玻璃钢夹砂管硬度较低, 故装卸时的吊装绳应选用柔韧、较宽的吊带或绳, 严禁用钢丝绳、铁链等吊装管道.管道的起吊可采用一个或两个支撑点,但应保证管道在空中均衡,不可将吊带(绳)贯穿其两端,以免勒坏承插口。
玻璃纤维增强塑料夹砂管(Fiber-Glass-Reinforced Plastic Matrix Pipes—FRPM) ,简称玻璃钢管,是一种新型柔性非金属(树脂、纤维、砂等)复合材料管道,一般采用离心浇铸工艺生产,是目前国内外逐渐推广使用的一种柔性复合材料(树脂、纤维、砂等)管道。
玻璃钢管不仅有重量轻(仅为混凝土管的1/9~1/5)、承压能力好(承内压范围0.4~2.5MPa)、输送液体阻力小(粗糙度系数n=0.009)、能保证供水水质、抗化学和电腐蚀等特点,而且具有安装方便、使用寿命长、综合费用适中、操作简单、维护成本低等优点,适用于城市给水、污水排放、工业水处理、工业输液等重力或压力输送系统。
因此,玻璃钢管道是目前极有发展前景的新型管材。
表6-7列出了不同规格的玻璃钢管道与混凝土管道的价格对比,可以看出,玻璃钢管道的价格略高于混凝土管道。
玻璃钢管道最显著的特点就在于它可根据管道用途的不同选用不同的内衬树脂,从而适用于各种流体的输送。
既可选用无毒树脂内衬作为给水管道使用,也可选用抗腐蚀树脂内衬作为下水管道使用。
尤其在输送腐蚀性强的工业废水的应用中,优于其它管材,收到了良好的效果。
自从20世纪80年代早期开始,在欧洲、日本和北美等地,FRPM管道就已经广泛地应用于顶管和微型隧道施工的污水管道。
由于美国缺乏合适的混凝土管道,FRPM管道就自然成为微型隧道最常用的管材。
例如,美国20世纪80年代玻璃钢管道占3.5%的市场份额,20世纪90年代末期每年生产的管道超过1万km,已经安装的玻璃钢管线达到16万km,年递增速度5~10%。
20世纪90年代欧洲各国新建输水管线中平均有50%采用玻璃钢管;日本为25%;在中东几乎为100%,最大直径为3700mm;最大的玻璃钢管道生产厂美国Owens-Coming Co.已生产的管道总长超过3000km。
国内玻璃钢夹砂管道起源于20世纪80年代,到90年代中叶完成了引进设备技术,从消化吸收到大规模应用走过了一个艰难的里程。
夹砂玻璃钢管及其性能和优点[工程类精品文档]本文内容极具参考价值,如若有用,请打赏支持,谢谢!【学员问题】夹砂玻璃钢管及其性能和优点?【解答】1、夹砂玻璃钢管夹砂玻璃钢管是近年来国内外逐渐在石油化工、供排水等领域推广使用的一种新型柔性非金属复合材料压力管道,其实质是以玻璃纤维为增强材料,以不饱和热固性聚酯树脂为基体,中间夹石英砂的压力管(英文缩写名FRP,代号FWRPMP,简称夹砂管)。
FRP管道目前执行国家建材行业标准《玻璃纤维缠绕增强热固性树脂夹砂压力管》。
2、夹砂玻璃钢管的性能和优点①比强度高。
玻璃纤维按一定的规律通过张拉缠绕形成一种多层网状分布,大大地提高了管道环轴向强度指标。
②刚度大。
管壁内、外层之间夹有0.3~0.8mm粒径的石英砂,经浸透树脂固化后提高了玻璃钢管的刚度。
③抗渗防腐性能好。
高分子化合物不饱和聚酯树脂填充于玻璃纤维网络空间并与玻璃纤维良好的浸润,固化后不但起到传递荷载和防渗漏的作用,而且起到防止酸、碱、盐侵蚀的同时,也保护输送的介质无二次污染。
④耐久性好。
夹砂玻璃钢管的使用寿命与使用环境温度以及扫用材料及管壁结构形式有关,按现行标准JC/T838-1998的规定,通常寿命为50年。
⑤重量轻。
夹砂玻璃钢的比重为15~20g/cm3,约是钢材的1/4.该工程使用内径800mm,管壁厚12~14mm,单管长12m,重约0.8T的夹砂玻璃钢管,非常适应山区非机械施工。
⑥流通能力强。
夹砂玻璃钢管内壁表面糙率系数在0.008~0.009之间,管内不易被微生物玷污蛀附及结垢,压力损失小,管道具有较高的流通能力。
此外,FRP管采用承插连接方式,双O型食品级橡胶圈密封,每完成一个接头立即充气检查其严密性;另外,管道内衬为食品级树脂,所以此类管还具有综合造价低,安装方便、运行可靠、无毒无害等优点。
以上内容均根据学员实际工作中遇到的问题整理而成,供参考,如有问题请及时沟通、指正。
结语:借用拿破仑的一句名言:播下一个行动,你将收获一种习惯;播下一种习惯,你将收获一种性格;播下一种性格,你将收获一种命运。
玻璃钢夹砂管规格参数表
一、玻璃钢夹砂管的基本概述
玻璃钢夹砂管,也称为玻璃钢砂管,是一种常用于输送砂石、矿石、泥浆等颗粒物料的管道。
该管道由玻璃纤维增强塑料和石英砂组成,具有优良的耐腐蚀性、耐磨损性和高强度等特点。
二、玻璃钢夹砂管的规格参数
1. 管径范围:玻璃钢夹砂管的管径通常在50mm至800mm之间,可以满足不同工程的需求。
2. 壁厚:玻璃钢夹砂管的壁厚一般在5mm至12mm之间,根据工程需要可以进行调整。
3. 长度:玻璃钢夹砂管的长度通常为6m,也可以根据实际需求进行定制。
4. 温度范围:玻璃钢夹砂管可以在-40℃至80℃的温度范围内正常工作,适用于各种环境条件。
5. 耐压性能:玻璃钢夹砂管的耐压性能可达到10MPa以上,能够承受较大的压力变化。
6. 耐腐蚀性:玻璃钢夹砂管具有良好的耐腐蚀性,可以在酸碱等腐蚀性介质中长期使用。
7. 耐磨性:玻璃钢夹砂管具有较好的耐磨性,能够在输送颗粒物料时保持较长的使用寿命。
8. 连接方式:玻璃钢夹砂管的连接方式主要有法兰连接、橡胶密封
连接和螺纹连接等多种选择。
9. 颜色选择:玻璃钢夹砂管的颜色可根据需要进行定制,常见的颜色有黄色、蓝色和绿色等。
三、玻璃钢夹砂管的应用领域
玻璃钢夹砂管广泛应用于矿山、化工、电力、冶金等行业,用于输送砂石、矿石、泥浆等颗粒物料。
它不仅具有优异的耐腐蚀性和耐磨性,还能够适应各种恶劣的工作环境,具有较长的使用寿命和稳定的性能。
玻璃钢夹砂管作为一种重要的输送管道,在工程领域发挥着重要的作用。
通过合理选择规格参数,可以更好地满足各种工程需求,提高工作效率,降低维护成本,促进工程的顺利进行。
前言玻璃纤维增强热固性树脂夹砂管简称玻璃钢管,是七十年代在世界上出现的种新型管道,是目前国内外逐渐推广使用的一种柔性非金属(树脂、纤维、砂等)复合材料管道,这种管道可以地上或地下敷设,可用于压力或重力水输送系统,具有重量轻、刚度好、输送液体阻力小和出色的抗化学和电腐蚀等特点,安装方便,使用寿命长,综合费用适中,操作简单,维护成本低等优点,被广泛应用在工业水处理系统,工业输液系统,城市给水系统,污水排放系统等,玻璃钢管道是日前有发展前途的新型管道。
玻璃钢管道目前国内有多家工厂生产,生产工艺和设备有国内设计制造的,也有引进国外设备的,从工艺成型方面看主要分成两类:一类是玻璃纤维缠绕夹砂复合管,一类是离心浇铸增强树脂夹砂复合管,这两种原材料是基本相同的,而前者可分为玻璃纤维连续粗纱直接缠绕成型任意长玻璃钢管和玻璃纤维连续粗纱斜缠绕成型任定长玻璃钢管,都是用玻璃纤维缠绕成型,后者是采用短切玻璃纤维离心浇铸成型的定长玻璃钢管。
本规程参考了国外有关玻璃钢管的设计、施工和验收标准、国际标准,吸收了部分厂家制定的玻璃钢管道设计、施工手册内容,并广泛征求了国内有关设计、科研、施工单位和用户的意见,为保证国内玻璃钢的施工质量和使用寿命特制定本规定。
经授权本规定具体解释单位:中国市政工种东北设计研究院地址:长春市工农大路八号标准主编单位:中国市政工程东北设计研究院1.总则2.术语3管道质量检查与贮运3.1一般规定3.2管道的质量检查3.3管道的装卸和存放3.4管道的运输4.施工4.1管道施工的一般规定4.2沟槽、沟底与垫层4.3管道支墩4.4管道的连接4.5沟槽回填与回填材料4.6管道的最大埋深4.7安全生产与其他5.管道系统的验收和冲洗消5.1检验径向挠曲5 2水压试验5。
3冲洗消毒附录A土壤分类代号说明附录B土壤的分类与分组表附录c管道的最大埋深附录D阀门井的管理连接图附录[本规定用词说明条文说明1。
总则1.o.1为新型管材玻璃钢在给排水工程推广使用,为使玻璃钢的施工和验收做到经济合理,使用安全,保证质量,特制定本规程。
缠绕夹砂玻璃钢管道主要技术性能参数Final approval draft on November 22, 2020缠绕夹砂玻璃钢管道主要技术性能参数汾阳联通李春民一、概述:缠绕玻璃钢管道在我国及世界许多国家都成功地应用在石油、化工、化纤工业作耐蚀工艺管道,电力工业也开始采用大直径玻璃钢管道作引水、淡化、冷却。
更广泛用于市政建设供水、引水、排污水管道领域,现已成为新型材料工业体系。
工业城市发展应用缠绕玻璃钢的数量与日俱增,美国年增长率在10%左右,日本在大直径输水管中应用中缠绕玻璃钢管道占25%,中东地的大直径水管、引海水管、污水管几乎全部采用缠绕玻璃钢管道。
以往我国引水、供水工程大都采用碳钢管、水泥管。
碳钢管耐蚀性差,水泥管强度低,对水质也有污染。
世界上先进国家已经淘汰水泥管引水、供水。
如日本已明文规定不得采用混凝土管。
而缠绕玻璃钢管道具有比强度高、比重轻、无毒、不污染水质、不滋生微生物及菌类,使用寿命长等特点。
由此可见,缠绕玻璃钢管道越来越被人们重视。
其造价与水泥管相当,比碳钢管低。
从发展来看是取代碳钢管、铸铁管、水泥管的换代产品。
我公司生产缠绕夹砂玻璃钢管道经过大量的实用工程分析,结果认为:缠绕玻璃钢管道比防护碳钢便宜,使用寿命长,比水泥管道弹性好、不破裂,不污染水质,填补了国内空白。
管特性:玻璃钢管道是玻璃纤维与合成树脂的复合体,其特点如下:1、力学性能:比强度高。
2、耐蚀、抗渗性好,无毒(指饮用水专用夹砂管道)。
3、使用寿命长:根据ASTM-D2992标准长期性能试验结果,使用寿命50年以上。
4、具有隔热和低温性能好的优点。
5、重量轻,比重为~2,是钢比重的1/3~1/5。
6、表面光滑,流阻力小,实测的糙率系数为。
7、流量系数高C=150。
8、在流量、压力相同的工况条件下,玻璃钢管径可比钢管、铸铁管、水泥管小15~20%。
9、降低造价,节省能源安装方便。
二、产品规格1、公称压力:PN=、、、2、刚度要求:1250N/m2,2500N/m2,5000N/m2,10000N/m23、公称直径:DN=50~4000mm4、长度:Lmax=12000其它压力等级、刚度等级可由供需双方协商确定,玻璃钢管道可以根据具体工程的实际要求,本着降低工程造价、保证质量可以由原设计方案。
玻璃纤维夹砂管道施工工法前言玻璃纤维缠绕增强热固性树脂夹砂管(以下简称玻璃钢夹砂管) 是一种新型的给排水管材,就是在纤维缠绕工艺中,利用加强层将石英砂夹入其中,使其具有夹芯的结构,该管道具有耐腐蚀、使用寿命长、价格低、重量轻、刚度好、安装便利、水利特性优良等特性, 在施工中已经普遍使用。
夹砂管是一种柔性管路系统,其安装施工工艺有别于传统管道系统,从设计制造上对施工安装提出了相应的规范要求,正确的施工是玻璃钢夹砂管路安全运行的根本保证。
1.工法特点4.1玻璃钢夹砂管道施工具有连接可靠、施工方便快捷、维护成本低的特点;4.2与其它管道相比,具有流通能力高、连接方便、耐腐蚀性能优异、寿命长等优势,使用寿命可达50年。
2.适用范围适用于底下输送液体(或气体)的管道施工.3.工艺原理在玻璃钢夹砂管的插口端外壁加工两道凹槽,将两条“o”型橡胶圈嵌入凹槽内,然后将插口端插入承口端,使双橡胶圈与承口内壁和插口外壁紧密接合,形成接口处密封区域,每个接口均进行水密性试验,试验合格,依次进行安装。
4.工艺流程及操作要点4.1工艺流程4.2操作要点4.2.1玻璃钢夹砂管装卸、运输、存放(1)装卸因玻璃钢夹砂管硬度较低, 故装卸时的吊装绳应选用柔韧、较宽的吊带或绳,严禁用钢丝绳、铁链等吊装管。
管道的起吊可采用一个或两个支撑点, 但应保证管道在空中均衡, 不可将吊带(绳) 贯穿其两端, 以免勒坏承插口。
吊带(绳)在吊装其他物品时要注意保护, 特别是吊装开有坡口的钢管时不可将吊带(绳)贯穿其两端, 这样容易割断吊带(绳) , 造成事故。
(2)运输管道运输时严禁磕碰, 不同直径的管道可以套在一起运输, 但两管之间必须用草袋或厚纸板隔开。
卸管时不可将小管直接从车上拖下来。
管道如数层叠放,每层之间要有托架。
(3)存放玻璃钢夹砂管是柔性复合材料, 要求堆场场地平坦, 场地内不可有尖锐石子,不可滚动, 同时也不宜长时间在日光下曝晒, 容易加速老化。
GSI SHIPBUILDING TECHNOLOGY广船科技2019年第4期(总第151期)玻璃钢管在船舶上的应用李国云(广船国际技术中心)摘要:本文主要介绍了玻璃钢管在船舶上的应用.关键词:玻璃钢管;管路设计;制作安装;性能对比DOI:10. 3 969/j.issn. 2 0 9 5-4 5 0 6. 2 0 19. 04. 0050前言随着现代船舶工业的发展,材料技术的不断提高,以及船东和规范对船舶管材要求也越来越高,各种各样的新兴管材不断涌现,并被应用于船舶上。
我公司承接的SEAHULL 11.5万吨成品油/原油船中,该船在规格书上船东就要求专用压载系统采用玻璃钢管,而没有在船上应用过玻璃钢管的先例,没有任何经验可借鉴,所以对吃透玻璃钢管的技术特性,对船舶的设计和建造顺利进行至关重要。
1玻璃钢管的介绍1.1玻璃钢管的特点玻璃钢管也称玻璃纤维缠绕夹砂管,主要以玻 璃纤维及其制品为增强材料,以高分子成分的不饱 和聚脂树脂、环氧树脂等为基本材料,以石英砂及 碳酸钙等无机非金属颗粒材料为填料作为主要原 料。
玻璃钢管因其管壁结构合理先进,能充分发挥 材料的作用,在满足使用强度的前提下,提高了刚 度,保证了产品的稳定性和可靠性。
玻璃钢管与碳 钢管相比,其优点有耐腐蚀、重量轻、摩阻系统小、不结垢、抗震性强、使用寿命长。
特别是在减重方 面很有优势,玻璃钢管相对密度是1.5-2.0之间,只有碳钢管密度的1/4~1/5,因此同一系统相同通径和 壁厚的管路,采用玻璃钢管整体重量仅为采用碳钢 管的20%~25%, —定程度减轻船舶的空船重量,从 而提高船舶载重能力。
1.2船上应用玻璃钢管的难点由于在船上安装作业的环境恶劣,各种工种同 时平行交叉作业,而玻璃钢管不像普通钢管耐冲击 和耐高温,容易造成玻璃钢管的损坏。
玻璃钢管不像普通钢管那样能用弯管机那样进 行机械弯管,需要用成品预制弯头来实现,管子之 间的连接也不像普通钢管那样,而需要用专门的工 具和附件进行对接3由于玻璃钢管不能与船体钢结构对焊,但通舱 件设置需要满足规范规则对舱壁水密的要求。
玻璃钢夹砂管道标准
玻璃钢夹砂管道是一种新型的管道,它采用玻璃纤维和高强度钢管,
夹以外层的沙子砂子作为耐磨层来制成,具有良好的耐磨性、耐冲击性、
耐腐蚀性及优良的力学性能。
它被广泛应用在石油、化工、矿山、港口、
电力、冶金、建材、环保等行业。
玻璃钢夹砂管道标准要求:
1、夹砂管道制作工艺要求:管道系列采用悬挂式制作工艺,并采用
等离子切削、焊接、涂装等工艺。
2、材料性能要求:管道的外层材料采用耐磨钢板,中层采用高强度
钢管,内层采用玻璃纤维加工制成。
3、管道外径要求:管道外径应严格符合行业标准的规定,并经检测
合格后方可使用。
4、耐磨性能要求:管道中夹入的外层沙子砂子耐磨性应满足行业标
准要求,耐磨性测试要求检测结果在5mm以内无磨损,备件磨损均匀性好。
5、密封性能要求:管道加工后,外缘余量应在所规定的要求内,焊
角余量(侧边焊角的水平错边量)不多于3mm,垂直错边量不大于1mm,可
以有效防止漏液。
6、夹砂管道表面处理要求:管道加工完成后,应进行涂装处理,要
求涂装均匀、良好、固定性强,用以防止腐蚀和抗菌。
第一篇 纤维缠绕玻璃钢夹砂管道特性介绍1. 玻璃钢夹砂管道的发展纤维缠绕玻璃钢管(以下简称FRP管),诞生于1948年,1950年第一根聚酯FRP管用于石油工业,并逐步用于化学工业和军用工业。
1954年,FRP管实现商品化生产,从此诞生了FRP 管道工业。
五十年代是FRP管的幼年时期,这个时期的特点是应用领域相继拓宽,化学、石油及各个工业领域都在试验应用FRP管道,应用的结果证明,FRP管道的耐腐蚀性能比传统材料好得多,轻质高强、安装维修费用低、使用寿命长,运行周期内的总成本也比传统材料低,显示出了一系列的突出优点,从而为FRP管道工业的发展打下了良好的基础。
七十年代,美国给水工程协会颁布了玻璃钢管标准AWWA- C950,从而FRP管道工业进入工业化大规模生产阶段,产业基本形成,其后该标准经过了多次修订和补充,被认为是世界上最权威的玻璃钢管标准,得到广泛认同和采用。
八十年代,FRP管道已经是通用的FRP制品。
其中以FRP管为主的防腐市场仅次于汽车工业和建筑业,位列第三。
FRP管的生产和应用已完全成熟。
纤维缠绕夹砂玻璃钢管诞生于七十年代,夹砂管的出现,是对玻璃钢管大规模推广应用的一大促进。
纯纤维缠绕玻璃钢管的优点是比重小、强度高、耐腐蚀性能优良。
但其应用于工程中时,常表现为壁厚薄、强度富裕量大、刚度低、造价高,从而在很多领域的应用受到了限制。
夹砂玻璃钢管是在纯玻璃钢管的中间,引入树脂砂浆层,形成新的层合结构体,从而在保留原玻璃钢管道所有优点的基础上,既提高了刚度,又降低了工程造价。
在低内压高外压的FRP管工程实例中,外压作用下的管壁中心附近区域的正压力很小,由树脂砂浆层承担,而高的应力区则由位于管壁两侧的纯纤维缠绕区承担。
充分体现了复合材料的可设计性和物尽其能的特点。
因此在全世界范围内得到了迅速发展,现在在大口径FRP管道中绝大多数为该种结构工艺。
2.玻璃钢夹砂管道的构造在玻璃钢中,拉伸强度很高的玻璃纤维起着增强作用,而耐压耐磨性较强的合成树脂则作为基体材料粘结纤维,使其起共同的成型和承载作用。
玻璃钢夹砂管制作工艺
玻璃钢夹砂管是一种新型复合管材,其制作工艺是将玻璃纤维和有机高分子材料复合而成的。
以下是玻璃钢夹砂管制作工艺的详细步骤:
准备阶段:根据设计要求,准备所需的材料和工具,并对材料进行质量检测。
同时,应对施工人员进行技术交底和安全培训。
缠绕阶段:在芯模上,将玻璃纤维和有机高分子材料按照特定的工艺条件逐层缠绕到旋转的芯模上。
在缠绕过程中,需要注意控制缠绕的张力、速度和角度,以确保管壁的厚度和均匀度。
脱模阶段:当管材缠绕完成后,需要将管材从芯模上脱下来。
在脱模前,需要先对芯模进行适当的处理,如涂抹脱模剂等。
脱模时,需要小心操作,以避免管材破损或产生形变。
固化阶段:脱模后的管材需要进行固化处理,使有机高分子材料充分聚合。
固化处理通常需要在一定的温度和压力下进行,以促进材料的聚合反应。
检验阶段:固化完成后,需要对玻璃钢夹砂管进行质量检验。
检验内容主要包括外观质量、尺寸精度、强度性能等。
对于不合格的管材需要进行返工或报废处理。
包装入库:合格的玻璃钢夹砂管需要进行适当的包装,以方便运输和存储。
包装完成后,将管材存放在干燥、通风的地方,避免阳光直射和重压。
总之,玻璃钢夹砂管的制作工艺需要经过多个步骤,每个步骤都需要严格的质量控制和精细的操作。
只有这样,才能生产出高质量的玻璃钢夹砂管材,满足不同领域的需求。
玻璃钢管也称玻璃纤维缠绕夹砂管(RPM管)。
主要以玻璃纤维及其制品为增强材料,以高分子成分的不饱和聚脂树脂、环氧树脂等为基体材料,以石英砂及碳酸钙等无机非金属颗粒材料为填料作为主要原料。
管的标准有效长度为6m和12m,其制作方法有定长缠绕工艺、离心浇铸工艺以及连续缠绕工艺三种。
可根据产品的工艺方法、压力等级PN和刚度等级SN进行分级分类。
简介以玻璃纤维或其制品作增强材料的增强塑料。
称谓为玻璃纤维增强塑料,或称谓玻璃钢。
由于所使用的树脂品种不同,因此有聚酯玻璃钢、环氧玻璃钢、酚醛玻璃钢之称。
玻璃具有硬而易碎,具有很好的透明性以及耐高温、耐腐蚀等性能;同时钢铁很硬并且不易碎,也具有耐高温的特点。
玻璃钢管于是人们开始想,如果能制造一种既具有玻璃的硬度、耐高温、抗腐蚀的性质,又具有钢铁一样坚硬不碎的特点,那这种材料一定会大有用途。
人们经过研究试验,终于制出了这样一种复合材料。
它,就是能与钢铁比肩而立的玻璃钢管。
玻璃钢管以其独具的强耐腐蚀性能、内表面光滑、输送能耗低、使用寿命长(在50年以上)、运输安装方便、不需维修及综合造价低等诸多优势在石油、电力、化工、造纸、城市给排水、工厂污水处理、海水淡化、煤气输送等行业取得了广泛的应用。
随着中国城市化进程加快,面对人口、资源和环境的平衡与保护,各级政府在逐年加大对城市基础设施的投入,结合先进科学技术需要,管材、管件的品种和规格不断丰富,产量不断增加,质量不断提高,尤其是塑料管发展更快,成为当今投资热点。
玻璃钢管就为其中之一。
等级其中刚度等级SN=EI/D3,通常以N/m2作单位。
EI为沿管轴方向单位长度内管壁环向弯曲刚度,D为管道平均直径。
压力等级PN有0.1、0.6、1.0、1.6、2.0、2.5Mpa;刚度级SN有1250、2500、5000、10000N/ m2。
主要特点1、耐腐蚀性能好。
由于玻璃钢的主要原材料选用高分子成分的不饱和聚脂树脂和玻璃纤维组成,能有效抵抗酸、碱、盐等介质的腐蚀和未经处理的生活污水、腐蚀性土壤、化工废水以及众多化学液体的侵蚀,在一般情况下,能够长期保持管道的安全运行。
玻璃钢管2、抗老化性能和耐热性能好。
玻璃钢管可在-40℃~70℃温度范围内长期使用,采用特殊配方的耐高温树脂还可在200℃以上温度正常工作。
长期用于露天使用的管道,其外表面添加有紫外线吸收剂,来消除紫外线对管道的辐射,延缓玻璃钢管道的老化。
3、抗冻性能好。
在零下20℃以下,管内结冰后不会发生冻裂。
4、重量轻、强度高、运输方便。
玻璃钢管不但重量轻、强度高、可塑性强、运输与安装方便,还容易安装各种分支管,且安装技术简单。
5、水力条件好。
内壁光滑、输送能力强,不结垢、不生锈、水阻小。
6、可设计性好。
玻璃钢管可根据用户的各种特定要求,诸如不同的流量,不同的压力,不同的埋深和载荷情况,设计制造成不同压力等级和刚度等级的管道。
7、维护成本低。
玻璃钢管由于上述的耐腐,耐磨和抗冻和抗污等性能,因此工程不需要进行防锈,防污,绝缘,保温等措施和检修。
对地埋管无需作阴极保护,可节约工程维护费用达70%以上。
8、耐磨性好。
把含有大量泥浆,沙石的水,装入管子中进行旋转磨损影响对比试验。
经300万次旋转后,检测管内壁的磨损深度如下:用焦油和瓷釉涂层的钢管为0.53mm,用环氧树脂和焦油涂层的钢管为0.52mm,经表面硬化处理的钢管为玻璃钢管为0.21mm。
由此玻璃钢耐磨性能好。
9、电热绝缘性好。
玻璃钢是非导体,管道的电绝缘性特优,绝缘电阻在1012-1015Ω.cm,最适应使用于输电,电信线路密集区和多雷区玻璃钢的传热系数很小,只有0.23,是钢的千分之五,管道的保温性能优异。
10、摩擦阻力小输送能力高。
玻璃钢管内壁非常光滑,糙率和摩阻力很小。
糙率系数为0.0084,而混凝土管的n值为0.014,铸铁管为0。
013,因此,玻璃钢管能显著减少沿程的流体压力损失,提高输送能力。
因此,可带来显著的经济效益:在输送能力相同时,工程可选用内径较小的玻璃钢管道,从而降低一次性的工程投入;采用同等内径的管道,玻璃钢管道可比其他材质管道减少压头损失,节省泵送费用。
此外,玻璃钢管道可缩短泵送时间,减少长期运行费用。
生产工艺玻璃钢管生产工艺主要有三种类型:往复式纤维缠绕工艺、连续式纤维缠绕工艺以及离心浇注工艺。
往复式纤维缠绕工艺(属于定长法):在这种工艺方法中,浸胶槽随转动的芯模作往复运动,长纤维玻璃丝以一定的斜角相对于芯模轴辅放,辅角(即缠绕角)受浸胶槽的移动速度和芯模转速之比控制,浸胶槽的平移运动由计算机化的机-电控制。
缠绕层数逐渐增加,达到设计的壁厚为止。
缠绕完成后,使制品中的树脂基本固化。
固化后,从玻璃钢管中脱出芯模。
连续式纤维缠绕工艺(属于连续法) :该工艺是管子在运动中通过一个供给树脂预浸无捻粗纱,短切玻璃钢纤维和树脂砂混合物的供料站,管子是在芯模连续不断的前进中制成的。
离心浇注工艺(属于定长法) :在此工艺中,用切断的玻璃纤维增强材料和砂,喂入固定在轴承上的钢制模具中,在钢模一端注入加催化剂的不饱和树脂,使其浸渍增强材料,在离心力作用下,树脂置换出纤维及填料中的空气,从而制造出无孔隙的致密复合材料,由于离心力的作用管内壁形成一个平滑、光洁的富有树脂的内表面层,管材在较高温度下固化。
用这种方法制造的管又称玻璃钢夹砂管。
目前世界上采用往复式纤维缠绕工艺制管的厂家比其它两种生产工艺生产厂家多的多,原因之一是往复式纤维缠绕工艺制造的玻璃钢管具有更广泛的用途,适用性比较好。
技术要求1、树脂所用不饱和聚脂树脂应符合GB/T 8237的规定。
外径系列RPM管尺寸所用环氧树脂应符合GB/T 13657的规定。
用作引水管及饮用水管的树脂卫生标准必须符合GB 13115的规定。
2、增强材料所用无碱无捻玻璃纤维纱应符合GB/T 277的规定。
所用中碱无捻玻璃纤维纱应符合GB/T 278的规定。
3、填料SiO2含量大于95%,含湿量应小于0.2%。
CaCO3含量大于98%,含湿量应小于0.2%。
4、外观质量管的内表面应光滑平整,无龟裂、分层、针孔、杂质、贫胶区及气泡,管端面应平齐、无毛刺。
管外表面无明显缺陷。
5、尺寸直径偏差:外径系列应符合表1中规定,内径系列应符合表2中规定。
长度偏差:±0.005L(L为管的有效长度)。
壁厚:最小厚度应不小于经规定程序批准的图样和技术文件规定的标称厚度的87.5%,平均厚度应不低于标称厚度。
管端面垂直度:符合表3中规定。
内径系列RPM管尺寸6、内衬层:内表面厚度不小于0.5mm,内表面和次内层厚度应不小于1.2mm。
7、玻璃钢管运输、贮存(1)、起吊和运输玻璃钢管起吊宜用柔性绳索,若用铁链或钢索起吊,必须在吊索与管道棱角处填橡胶或其它柔性物。
起吊时应轻起轻放,必须采用双点起吊,严禁单点起吊。
运输时应固定牢靠,采用卧式堆放,严禁抛掷与剧烈撞击。
(2)、贮存产品应按类型、规格、等级分类堆放,远离热源,且不宜长期露天存放。
堆放层数参见表4。
堆放时层与层之间用垫木隔开。
8、安装基本要求RPM管道可以采用对接胶合连接、承插胶合连接、承插内外胶合连接、橡胶圈承插连接、法兰连接及胶泥连接等形式。
最常用的是橡胶圈承插连接和法兰连接及胶泥连接。
不论何种连接形式,在安装时应考虑温度变化引起的热膨胀和热应力。
管道沟槽底部的开挖宽度应满足下管、回填、夯实及安装操作的要求,一般为管径加两倍工作面宽度和支挡厚度,但管沟底的宽度不应小于600mm。
管沟工作面宽度符合表5中规定。
管沟的底面要求平整而连续,不得有大于40mm的圆石或大于25mm尖角形碎石直接与管外壁接触。
玻璃钢管安装基本要求除特殊地质与地形条件,玻璃钢管敷设要求按国家或行业现行有关管道辐射规范或规程执行。
沟槽是否采取支撑措施应根据沟槽的土质、地下水位、开槽断面、外荷载条件等因素由施工组织设计确定。
支撑材料可选用钢材、木材或钢材木材混合用使。
管道回填前要检查管道的外观有无损伤及连接有无脱落等质量问题,管沟至管顶以上500mm范围内,回填土不得含有有机材料、冻土以及大于50mm的砖、石等硬物,回填夯实密度不得小于设计要求的密度。
玻璃钢管分层引起玻璃钢管分层的原因:①胶布太老;②胶布胶量太少或不均匀;③热辊温度太低,树脂熔化不好,胶布不能很好地粘住管芯;④胶布张力小;⑤油性脱模剂用量太多,沾污芯布。
解决办法:①胶布的含胶量、可溶性树脂含胶量都要符合质量要求;②热辊温度调高点,使胶布经过热辊时,胶布已发软发粘,能牢固地粘好管芯;③调整胶布张力;④不用油性脱摸剂或减少其用量。
玻璃纲管内壁起泡其原因是:主要是引头布没贴紧管芯。
解决办法;操作时要注意,一定要把引头布贴紧贴平在管芯上。
玻璃钢管固化后起泡或起皱管子固化后起泡的主要原因是胶布挥发物含量太大,而卷制温度较低,卷制速度快,胶布的挥发物来不及挥发掉,以致于残留在管内。
当管子加热固化时,其残留挥发分受热澎胀以致管子出现起泡。
解决办法:控制胶布挥发物含量,适当提高卷制温度,放慢卷制速度。
管子固化后起皱的原因是胶布含胶量高。
解决办法:适当降低胶布的含胶量,降低卷制温度。
玻璃钢管耐电压不合格产生原因:①卷制时胶布张力不足,卷制温度低或卷制速度快,使布与布之间粘结不好,管子中挥发物残留量多;②管子固化不完全。
解决办法:①提高胶布张力,提高卷制温度或放慢卷制速度;②调整固化工艺,保证管子固化完全。
应注意的问题1、由于密度小,材质轻,在地下水位较高地区安装玻璃钢管极易浮管,必需考虑设置镇墩或雨水径流疏导等抗浮措施。
2、在已装玻璃钢管上开三通、修补管道裂缝等施工中,要求类似与厂房内的完全干燥条件且施工时使用的树脂及纤维布还需7—8小时固化,而现场施工与补修一般很难达到此要求。
3、现有地下管线探测设备主要以探测金属管线为主,而非金属管道探测仪器价格昂贵,因此玻璃钢管埋地后目前无法探测,其它后续施工单位在施工中极易挖伤、损坏管道。
4、玻璃钢管防紫外线能力差。
目前明装玻璃钢管通过在其表面制作0.5mm厚的富树脂层和紫外线吸收剂(厂内加工),来延缓老化时间。
随着运行时间的推移,富树脂层和紫外线吸收剂会遭到破坏,从而影响其使用寿命。
5、覆土深度要求较高。
一般车行道下SN5000级玻璃钢管最浅覆土不小于0.8m;最深覆土不大于3.0m;SN2500级玻璃钢管最浅覆土不小于0.8m;最深覆土不大于1.2m(12mm 厚钢板卷管最小和最深覆土分别为0.7m和4.0m)。
6、回填土中不得含有大于50mm的砖、石等硬物,以免损伤管道外壁。
7、目前尚未见到有关全国大型水司大规模使用玻璃钢管的报道,而由于玻璃钢管是新型管材,故使用寿命到底如何尚不得而知。