玻璃钢管与球墨铸铁管的性能比较
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玻璃钢管与球墨铸铁管的性能比较在大口径供水有压管领域，一般采用球墨铸铁管、钢管、以及连续缠绕玻璃钢夹砂管等，各个管道均有其优缺点及应用领域，下面简单介绍下球墨铸铁管与连续缠绕玻璃钢夹砂管的性能对比。
1、生产工艺
连续缠绕玻璃钢管的生产工艺是在连续输出的模具上把树脂、连续纤维、短切纤维和石英砂按照一定的要求采用环向缠绕的方法连续铺层，并经固化切割成一定的长度。
因为是模具生产，管径可从DN200到DN4000。
在大管径领域连续缠绕玻璃钢管的应用较多，实际应用中直径超过DN2000的管大量应用在引水、给水、海水淡化等领域，特别是在如上海、江苏的华东地区有压污水管道领域得到广泛运用，并取得了良好的效果。
球墨铸铁管是一种经过球化和孕育处理铁水后,采用离心法浇筑而成的。
由于其生产工艺的限制，一般生产管径DN1200以下，对于管径在DN1200以上的球墨铸铁管，生产工艺和施工安装的技术都还不成熟，这是因为：
（1）大口径生产过程中，球墨铸铁管的有效壁厚和直径难以控制；（2）生产过程中由于自重重，热态容易变形，必须要有防护措施；（3）在内壁结壳后，中心区域凝固过程中，产生石墨化膨胀作用会“胀裂”内壁薄壳，形成内壁的龟纹和翘皮，严重时，对管壁造成严重的割裂，降低了管子的有效壁厚。
2. 防腐性能
球墨铸铁管因为是在工厂生产的时候制作了内衬层，因此它的耐腐蚀性能比钢管要强的多,但球墨铸铁管在埋入地下运行时,管内水
质、周围土壤、地下水,埋设地带附近是否存在电场等因素,均会使该管内外壁产生腐蚀(见《中华人民共和国国家标准“给水排水工程结构设计规范编制说明”》)。
因此,《离心铸造球墨铸铁管》(GBI3295-91)标准规定:管体内外表面应涂覆沥青质或其他防腐材料。
由于涂覆材料与球墨铸铁管材的材质不同,在长期运作中,受到气候冷热、水力冲击等作用,容易产生界面分层脱落,而逐步失去防腐涂覆层,从而使管的内表面铁分子产生氧化作用、电化学腐蚀等,必将减少使用寿命。
在污水有压输送时，输送的介质普遍带有酸、碱等腐蚀性，对铁分子的氧化腐蚀尤为严重。
大大降低了球墨铸铁管的性能和寿命。
而连续缠绕玻璃钢夹砂管，由于其生产工艺原因，内外壁都是高分子聚酯树脂，即使长期输送有强腐蚀性的污水，也能保持其分子结构稳定性。
因此优良的防腐蚀性能是玻璃钢管最突出的优点之一,这不仅使得玻璃钢管在运行时无须任何维护,而且是确保玻璃钢管能使用50年寿命的重要因素(见 AWWA, ASTM标准)。
防腐性能要求对于管道的重要性是不言而喻的，尤其是在输送有腐蚀性介质、化学物质、污水等，显得尤为重要，正因为防腐性能的优越性使得连续缠绕玻璃钢管在维护成本及综合使用寿命都大大优于球墨铸铁管。
3、运输、安装与维护
因为同管径同压力的连续缠绕玻璃钢管的重量是球墨铸铁管的四分之一左右,这无疑给玻璃钢管的运输和安装提供了便利,同时也减少了运费,增加了安装的可靠性。
玻璃钢管在运行过程中基本上无须任何维护,而球墨铸铁管由于耐腐蚀性能差,需要不断采取防腐维护措施,有时还需采取阴极保护
等措施。
从玻璃钢管的特性和实际工程的运行情况看,玻璃钢管是一种免维护的管材。
如因外部因素造成玻璃钢管损坏,玻璃钢企业可采用成型的特种维修卡头在不影响供水的情况下于最短时间内解决问题。
4、抗变形和基础不均匀沉降能力
连续缠绕玻璃钢管由于其自身的材料特性既具备足够的抗外部荷载和变形的刚度性能,又具有良好的柔韧性,虽然球墨铸铁管也具备一定的柔韧性，但相比连续缠绕玻璃钢管就小的多。
如DNl800mm 管接口的转角度可达到 1.5°;而球墨铸铁管的接口转角度仅为O.7°。
因此,连续缠绕玻璃钢管比球墨铸铁管具有更强的抗变形和不均匀沉降能力,对地震等外力有较强的抵抗能力。
特别是在地质条件较为复杂的地区，管道系统要求要具备一定的自适应能力来适应地基的不均匀沉降、地质扰动以及地震波的冲击，选择连续缠绕玻璃钢管就比球墨铸铁管要合适。
5、水力特性比较
连续缠绕玻璃钢管的内壁非常光滑,其流阻系数仅为0.0084，管内水的流态也大多数情况处于水力光滑管区和过渡系统区,壁面对紊流阻力的影响小；而球墨铸铁管的流阻系数为0.013，管内水的流态大多数情况处于粗糙区,壁面对紊流阻力的影响大。
因此，在有压输送时，流阻小，可以显著减少沿程的污水压力损失，故同等管径，连续缠绕玻璃钢夹砂管可以提高20%以上的输送能力。
换而言之，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；若采用同等内径的管道,玻璃钢管道可比球墨铸铁管减
少压头损失,节省泵的功率和能源(约30 % -40 % ),从而减少长期的运行费用。
6、能耗比较
由于球墨铸铁管的Hazen-Williams 粗糙系数c 值随着年份大幅度减少,其能耗也将大幅度增加。
参照文献《FRP 管道手册》的比较数据,对球墨铸铁管管与连续缠绕玻璃钢管的能耗进行了比较:
功率（马力）
图2 球墨铸铁管、FRP 管线功率消耗与时间的关系
由图2可见,球墨铸铁管管线的能耗远大于连续插入玻璃钢管线。
其主要原因有两个:其一是由于球墨铸铁管的铁分子氧化、电化学腐蚀等因素,产生内壁结垢而增加阻力,使能耗增加;其二是由于在新管状态下,玻璃钢管远比球墨铸铁管要光滑。
值得指出的是:在管线寿命期的最后数年,球墨铸铁管线需要的泵送功率将从25马力增加到60马力;而玻璃钢管线的功率基本保持不变。
从以上的比较我们可以看出，球墨铸铁管和连续缠绕玻璃钢管都是较好的管道，但是综合而言，在生产工艺、防腐性能、综合使用寿命、维护成本、施工、抗地质沉降和能耗比较等方面，连续缠绕玻璃钢管的性能要比球墨铸铁管好的多，特别是在大口径的有压污水输送领域，连续缠绕玻璃钢夹砂管是最好的选择。
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7 9 11 13 15 17 19 球墨铸铁管 玻璃钢管。
