双橡胶圈承插式玻璃钢夹砂管在张峰水库输水二干工程中的应用

SHANXI WATER RESOURCES玻璃钢夹砂管道水压试验方案探析郭彩红(山西省水利水电勘测设计研究院，山西太原030024 )[摘要]玻璃钢夹砂管道具有轻质高强、安装方便、使用寿命长、无毒副作用、耐腐蚀、不结垢等优点，是近年来新兴的 给排水输水工程管材，具有施工便捷、功效较高等特点。

管道安装完成后，根据玻璃钢夹砂管管道特征及施工特点制 定超高压玻璃钢夹砂管水压试验方案。

[关键词]玻璃钢夹砂管道;水压试验;张峰水库[中图分类号]TU413.7 [文献标识码]C[文章编号]1004-7042( 2017 )06-0034-021工程概况1.1基本情况张峰水库工程由枢纽工程与输水工程两部分构 成。

输水二干工程起点为总干末尾调蓄水池，末端为 二干调蓄水池，线路全长18.1 km，采用了DN800 mm 玻璃钢夹砂管道，管道工作压力/压力等级分别是；0.6 MPa/0.9 MPa，1.2 MPa/1.8 MPa，1.8 MPa/2.4 MPa。

1.2水压试验段情况水压试验选取在R6+140—R7+120段，该段全长 980 m，玻璃钢夹砂管的工作压力和压力等级分别是1.2 MP a和1.8 MPa,管道的刚度等级有5 000 N/m2、7 500 N/m2和10 000 N/m2三种类型，覆土厚度1.5m〜6m。

鉴于水压试验打压压力需达到1.8MPa的超高压，对 此，水压试验时应格外谨慎，防止出现安全事故。

1.3水压试验目的水压试验的目的是对管道、接头、管件、各种阀件 及镇墩、连通、分水口等各种附属构筑物的设计、施 工、安装阶段的综合检验。

2水压试验程序2.1分别在R6+140和R7+120处安装1节钢制转换件(钢管、均带承口），其中上游侧用双插口玻璃钢管转 换。

在灌水阶段，通过水泵抽水从排气阀井排气三通 管向管道内灌水，通过10号排气阀井排气三通管和钢 制转换件上的排气孔进行排气;在注水加压和试压阶 段，运用钢制转换件上三通口处安装的排气孔阀门和 10号排气阀排气;水压试验结束后，利用8号排水阀进 行排水到许河内;利用钢制转换件上安装的压力表进 行闭水试验记录。

水能经济玻璃钢夹砂管在水利工程应用中常见问题的分析王延文【摘要】通过分析玻璃钢夹砂管的特点和常见的问题，在实际水利工程运用中要从制作、施工、运行各个方面严格控制，这样才能发挥出玻璃钢夹砂管的性能。

【关键词】玻璃钢夹砂管；水利工程新疆塔城地区水利水电勘察设计院 新疆塔城市 8347001.玻璃钢夹砂管玻璃纤维增强热固性树脂夹砂管(简称玻璃钢夹砂管或称FRPM 管)是20世纪70年代出现的一种新型柔性非金属复合材料管道，具有重量轻、耐腐蚀、内壁摩阻力小、耐热性、抗冻性好、渗漏率低、在-30℃状态下，仍具有良好的韧性和极高的强度，可在-50～80℃的范围内长期使用、寿命长（50年以上）等特点，且对输送介质无二次污染、运输安装方便、运行费用低、工程综合造价低等诸多优良特性，在市政的给水排水工程、水利工程中作为压力管或重力流管得到较为广泛地应用。

2.玻璃钢夹砂管特点2.1 玻璃钢夹砂管优点1）耐腐蚀：玻璃钢夹砂管道的使用寿命可达50年。

2）重量轻、强度高：玻璃钢夹砂管道的密度为1.65～2.2g/cm3，密度只有钢的1/4，混凝土管的1/10～1/15。

管的环向拉伸强度为180～300 MPa，轴向拉伸强度为60～150MPa，最大可达230 MPa。

3）内壁光滑、糙率和摩阻力小：糙率系数为0.0084，而混凝土管为0.014，铸铁管为0.013，水头损耗小，泵送费用低。

4）耐热性、抗冻性好：在-30℃状态下，仍具有良好的韧性和极高的强度，可在-50～80℃的范围内长期使用，采用特殊配方的树脂还可在l00℃以上工作。

2.2 玻璃钢管缺点1）采用双O形圈承插连接，因工艺限制和材料的低刚度造成承插口摩擦力小无法承受闭阀时的水锤压力，造成阀门拔脱、冲毁阀门井。

当插管受到巨大压力时插管被挤进承管，造成另一端的插管从承管中拔出，阀门失效，冲毁阀门井，修复费用较高。

2）玻璃钢管耐磨损好于加强钢管，而实际水中夹杂砂石，运行中不断撞击摩擦管壁，关键部位极易造成针孔式穿孔，泄水夹杂管壁周围的泥沙形成漩涡反复磨损管体，加快穿孔速度。

张峰水库输水二干管线工程重力流水力过渡过程的数值模拟摘要:在供水工程中,当突然启动、停止或为调节流量而起用阀门时所产生的水锤压力往往较大,破坏性强,常造成意外损失。

因此,对关阀水锤进行正确的计算分析,做出必要的防护措施尤为重要。

本文以张峰水库输水二干管线工程为工程背景,进行重力流的水力过渡过程数值模拟,并对计算结果做出分析。

关键词:重力流;关阀水锤;调流调压阀由于压力管路中流速的突然变化,引起管中水流压力急剧上升或降低的现象称为水锤或水击。

水流是具有惯性的,在供水工程中,当突然启动、停止或为调节流量而起用阀门,都将使水流速度发生变化而产生惯性力,惯性力的大小等于水流质量m与加速度的乘积,方向与加速度方向相反。

在出水管路中,这个惯性力就表现为水锤压力。

突然启动、停止或为调节流量而起用阀门所产生的水锤压力往往较大,一般可达正常压力的1.5～4倍或更大,破坏性强,常造成意外损失。

所以对关阀水锤必须进行认真分析,并做出较精确的计算,以便采取必要的防护措施。

重力流水锤是在突然停电或者在阀门关闭太快时,由于压力水流的惯性,产生水流冲击波,就像锤子敲打一样,所以叫水锤。

水流冲击波来回震荡产生的力,有时会很大,从而破坏阀门。

当打开的阀门突然关闭,水流对阀门及管壁,主要是阀门会产生一个压力,由于管壁光滑,后续水流在惯性的作用下,压力迅速达到最大,并产生破坏作用,这就是水力学当中的“水锤效应”,也就是正水锤。

在长距离供水工程中必须考虑这一因素。

相反,关闭的阀门在突然打开后,也会产生水锤,叫负水锤,也有一定的破坏力,但没有前者大。

水锤效应具有很强的破坏作用,可导致管子的破裂或疮陷、损坏阀门和紧固件,为了消除水锤效应的严重后果,在管路中需要设置一系列缓冲措施和设备。

通过计算机数值计算方法来模拟各种工况条件下输水管路系统的水锤状况,包括压力、流量等,进而分析超常水锤压力可能出现的情况,校核阀门和压力管路的承受压力,针对计算分析结果采用必要的水锤防护措施,寻求阀门的最优关闭规律 ,来确保整个供水工程的安全运行,为供水工程的安全运行和供水工程的优化设计提供技术依据,因此意义重大。

浅析玻璃钢夹砂管在排水压力管道中的应用摘要：随着现今管材技术的不断发展，玻璃钢夹砂管作为一种新型管道材料不断的被认可，本文从分析玻璃钢夹砂管的材质性能着手、并结合工程实例阐述了该管材与传统管材相比较的优缺点。

Abstract: With the incessant development of pipe material technology, RPM pipe is more and more become acknowledged as a kind of new pipe. This paper discussed RPM pipe’s advantages and disadvantages compared with traditional pipes by introducing its material character and, for example, its application in real projects.关键词：玻璃钢夹砂管；排水压力管道；新型管材；经济比较；大口径塑料管材；推广和应用Key words: RPM pipe, sewage penstock, new pipe material, economical compare, large plastic tubes, popularize and application中图分类号：TV732.4文献标识码：A文章编号：一、前言随着城市建设步伐的加快，城市规模不断的扩大，市政排水系统服务的区域不断的扩张，排水压力管的使用也趋于频繁。

现今排水压力管材采用较为普遍的有预应力钢筋混凝土管、铸铁管、球墨铸铁管和钢管。

然而预应力钢筋混凝土管和铸铁管存在高爆管率，球墨铸铁管和钢管存在造价高等缺点。

目前国内的管材已从过去的单一性向多元型发展，玻璃钢夹砂管作为一种新型管道材料增添了设计的灵活性。

玻璃钢夹砂管是二十世纪七十年代在世界上出现的一种新型管道，是目前国内外逐渐推广使用的一种柔性非金属复合材料管道，具有重量轻、刚度好、阻力小、抗腐蚀能力强等特点，由于市政排水管网费用占整个排水系统工程投资比重大，因此对于管材的选择应具有科学性、合理性。

玻璃钢夹砂管输水管线施工质量控制要点作者：章义田虹来源：《价值工程》2010年第01期摘要:玻璃钢夹砂管是国内外推广使用的一种非金属复合材料管材,主要原料由玻璃纤维、树脂、砂等组成。

管径一般为200~2600mm,单管长度一般为6m~12m。

玻璃钢夹砂管具有重量轻、安装方便、内壁光滑阻力系数小、耐腐蚀、使用寿命长、维护成本低等特点。

因此被广泛应用于给水、排水管线施工。

下面就玻璃钢夹砂管在输水管线施工中的质量控制要点进行总结。

Abstract:Glass Steel Sand Tubes is a kind of nonmetal compound pipe. Diameter is 200-2600mm; length is 6m-12m. It has many advantages which widely used in the water supply and sewage pipe construction. Now construction quality control points of glass steel snd tubes are summarized.关键词:玻璃钢夹砂管;输水管线;施工质量Key words: glass steel sand tubes;waterline;construction quality中图分类号:TU7 文献标识码:A文章编号:1006-4311(2010)01-0194-021管材的现场质量控制玻璃钢夹砂管运到现场要进行外观检查,尤其是承口和插口部分看是否有破损,管材内外表面是否有磕划痕,是否有不光滑现象,检查管尺寸公差,如椭圆度、断面垂直度、直径公差和保护层公差,符合现行国家质量验收标准规定。

玻璃钢管安装采用的橡胶密封圈材质必须符合JC625-1996的规定。

橡胶圈形状为“O”形,使用前必须逐个检查,表面不得有气孔、裂缝、重皮、平面扭曲、肉眼可见的杂质及有碍使用和影响密封效果的缺陷,要按照图纸要求的刚度检查管材的刚度是否满足要求。

关于玻璃钢夹砂管道在供水工程的应用产品简介1、夹砂玻璃钢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，最新的９５年版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，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。

承插管在病险水库除险加固工程中的应用- 水利治理摘要：本文就承插管在病险水库除险加固工程中的应用进行了探讨，结合了具体的工程实例，详细介绍了承插管施工的优点与施工方法，并提出了几点施工中应注意的事项，以期能为类似工程的施工提供参考与借鉴。

关键词：承插管；病险水库；除险加固所谓的承插管，就是指为了连接管道或管件，或分叉管道，把管道两端制成承口与插口（插口一般不需要特制），把插口插入承口内，然后密封接缝的管道或管系。

承插管应用在病险水库除险加固工程中，与传统的施工现场浇筑钢筋砼相比，其具有节约材料与缩短施工时间等优点，正逐渐被广泛地应用于水库除险加固工程中。

本文就就承插管在病险水库除险加固工程中的应用进行了探讨，以期能为类似工程的施工提供参考与借鉴。

1 工程概况恩平市担水坑水库是一座具有多种综合效益的小（Ⅱ）型水利工程。

据勘查，大坝主要建筑物：均质土坝，最大坝高10m，坝顶宽4.0m，坝顶轴长48.0m；集雨面积小，涵管灌溉放水，设溢洪道；涵管为条石方涵，管长56m，断面尺寸0.4m×0.4m，输水流量为0.1m3/s，斜拉闸门控制。

2012年水库除险加固的主要内容包括：大坝上游混凝土预制块护坡、坝顶碎石硬化、重建输水涵管。

2 施工方案选择水库输水涵改造有三个方案可以选择：顶管法施工、现浇混凝土箱涵和承插管施工。

根据本工程施工场地狭小，施工工期短等条件，经过方案比较，最终选择承插管施工，既节省了工程造价又缩短了施工工期。

3 承插管施工3.1 承插管施工特点3.1.1 管道接口防渗漏性能好3.1.2 施工工艺简单由于钢筋混凝土承插管及企口配用橡胶圈的接口形式均为柔性接口形式，允许在接口部位发生微量的转角或微量的水平位移，能适应基底有不均匀沉降、接口之间有少量的变形的管道。

对槽底土基较好、基本无扰动软化，且易排除积水的地方，可采用砾石砂基础；对槽底土基较差、不易排除积水，且易扰动软化的地方，则采用C20混凝土基础。

浅谈玻璃钢夹砂管在长距离输水管道中的应用◎ 武乐志 塔城地区白杨河引水工程建设管理局沈培锋 嘉兴市水利水电勘察设计研究院房殿荣 山东港通工程管理咨询有限公司周国栋 中冶华天工程技术有限公司乔小琴 河海大学设计研究院有限公司摘 要：玻璃钢夹砂管具有质量轻、安装便捷、内壁光滑阻力系数小、耐腐蚀、后期维护成本低等优势，为此被广泛应用于给水、排水管线施工中。

文章首先对玻璃钢管的特征进行分析，其次结合工程实例阐述玻璃钢夹砂管在长距离输水管道中的应用，然后就工程施工中存在的常见问题及解决办法进行总结，供相关人士参考。

关键词：玻璃钢夹砂管 长距离输水 管道施工1.引言长距离输水管道工程施工中因为管道长度较长，外部环境复杂，可对施工质量及安全有所影响的因素较多，为此需注重施工工艺的选择及应用管理，充分发挥该工艺的技术及经济优势。

为保证玻璃钢夹砂管施工效果良好，需准确掌握该工艺施工特征及要点，提升工程综合效益。

2.玻璃钢夹砂管概述玻璃钢夹砂管（玻璃纤维增强塑料夹砂管，简称FR PM），是一种新型的复合管材，将玻璃纤维作为主要的增强材料，将树脂作为基体，在结构层中添加了石英砂，采用缠绕工艺缠绕形成，优势鲜明。

玻璃钢夹砂管具有摩擦面小、整体性强、抗老化、耐老化、使用寿命长等特征。

详细如下：①耐腐蚀性。

玻璃钢夹砂管道在一定程度上可以应对外部酸性、碱性环境，如没有经过处理的污水、腐蚀性土壤的侵蚀等，通常管道的使用寿命为50年，但是因为长距离输水管道施工线路长，环境更为复杂，为此玻璃钢夹砂管的适用性更强。

②阻力小、输送能力强。

玻璃钢夹砂管内部十分光滑，经调查其粗糙率约为0.0084，为此摩擦力较小，经计算其哈森威廉系数可维持在145~150左右，经检测水流摩阻损失系数为0.000915，和常规的混凝土管道相比，输水管道的输送能力得到了提升，可提升20%左右。

③质量轻、管道自身强度较高，安装施工便捷。

玻璃钢管道的比重约为1.75~1.90，管道的环向拉伸强度为100~200MPa，轴向的拉伸强度为320MPa。

承插式双橡胶圈接口玻璃钢夹砂管施工技术浅析摘要：本文着重介绍软弱地质条件下承插式双橡胶圈接口玻璃钢夹砂管施工技术的主要步骤和控制要点。

关键词：承插式；双橡胶圈接口；玻璃钢夹砂管；施工技术1 引言玻璃纤维增强热固性树脂夹砂管（RPMP,简称玻璃钢夹砂管）是目前国内正广泛推广使用的一种柔性复合型管材，它以玻璃纤维及其制品为增强材料，以不饱和聚酯树脂、环氧树脂等为基体材料，按照定长缠绕或者连续缠绕工艺制造而成。

具有无污染，耐腐蚀，重量轻，强度高，安装方便、工期短和综合投资低等优点，广泛应用于饮用水输送管道、城市排水管道、农业灌溉用管、化工管道等诸多领域，是替代钢管、铸铁管、混凝土管道的最佳新型管材。

采用双橡胶圈承插式连接，并配合专用试压螺栓独立进行接口水密性试验，安装方便、可靠、密封性好，可有效保证管道接口安装质量，并且接头可在小角度范围内任意调整管线的方向，工程适用性强。

2 工程案例吴江城南污水处理系统污水总管工程Ⅱ标段，全长约2420km，设计采用不开槽顶管施工和开槽玻璃钢夹砂管施工两种技术方案，其中W22到W27段812m 采用开槽排玻璃钢夹砂管施工。

管材选用上海耀华玻璃钢有限公司生产的优良玻璃钢夹砂管，管径为1200mm，壁厚25mm,单节有2m、4m、8m等不同规格，环刚度8KN/m2以上。

橡胶圈由厂家配套提供，采用氯丁橡胶，其各项物理、力学指标必须符合国家有关标准规定，橡胶圈直径、环径系数满足设计要求。

2.1 施工工艺流程：测量放样→沟槽开挖→基础处理→管道铺设→接口严密性试验→检查井砌筑→严密性试验（闭水试验）→ 沟槽回填。

2.2施工准备(1）技术准备：根据设计图纸和现场实际情况，编制施工组织设计。

(2）机械准备：根据管材规格选择合适的起吊设备和开挖机械以及小型辅助机具。

(3)材料准备：管材（包括橡胶圈）在每批次进场之前，检查外观有无破损、裂纹，查验其出厂合格证、质量说明书进行随机抽样环刚度检验，其规格、质量必须符合设计及规范要求才允许进程使用。