玻璃钢管道介绍

1、目 录一、玻璃钢管道基本结构二、玻璃钢管道性能指标和基本特征三、玻璃钢管道生产工艺说明四、玻璃钢管道连接方式五、玻璃钢管道运输、安装、试压及维护等特点玻璃钢管道介绍第1页一、玻璃钢管道基本结构 玻璃钢管道介绍第2页1、玻璃钢管道结构组成。 玻璃钢又称作玻璃纤维增强塑料，其中玻璃钢管道是由玻璃纤维、不饱和聚酯树脂和石英砂填料组成新型复合管道。该产品主要采取计算机控制往复交叉缠绕和离心浇铸两种方法成型，含有系列优良特征，在美欧等发达国家是应用相当广泛工业管材之一，并制订了完善管道产品标准和工程设计、安装规范。 玻璃钢管道介绍第3页2、玻璃钢管道基本结构图(往复交叉式缠绕）玻璃钢管道介绍第4页往复交

2、叉式缠绕管道管壁结构说明 管壁结构从内到外：内衬层、内部缠绕层、树脂砂浆层、外部缠绕层、外部保护层。内衬层起防腐、防渗作用，缠绕层与树脂砂浆层担负起管道强度和刚度作用，外保护层起抗老化、防腐蚀、抗日晒作用，是复合材料可设计性最优表达。玻璃钢管道介绍第5页二、玻璃钢管道性能指标和基本特征玻璃钢管道介绍第6页1、质量轻、比强高、抗疲劳性能好 玻璃钢比重在1.6-2.0g/cm3之间，即只有普通钢材14-16，比铝还要轻约1/3，因为玻璃钢中连续纤维有较高拉伸强度及弹性模量，其机械强度能够到达或超出普通碳钢水平，比强度为钢材4倍。 玻璃钢材料抗疲劳性能好，金属材料疲劳破坏是由里向外突然发展，往往事先

3、无征兆；而纤维复合材料中纤维与基体界面能阻止裂纹扩展，其疲劳破坏总是从材料微弱步骤开始，玻璃钢管道可按照环向与轴向受力不一样，经过改变结构纤维铺层，使管道含有不一样环向强度与轴向强度，从而与受力状态相匹配。玻璃钢管道介绍第7页（2）玻璃钢和钢管性能指标对比（1）玻璃纤维机械物理性能极限拉伸强度1400 MPa 弹性模量70 Gpa性能单位 玻 璃 钢 钢 管比重g/cm31.6-2.07.8比强度/（mn/kg）0.530.13轴向抗拉强度 MPa110130335-475环向抗拉强度MPa330370335-475环向弯曲模量GPa2025195下表为玻璃纤维主要机械性能和玻璃钢管道机械物理

4、性能，选自：纤维缠绕玻璃钢管道安装设计与施工（中国硅酸盐学会玻璃钢 学会玻璃钢/复合材料杂志社1999.10北京）玻璃钢管道介绍第8页2、水力特征优越（1）玻璃钢管同钢管水力特征比较材质糙率摩阻系数流量指数管径指数绝对粗糙度（mm）玻璃钢管0.0090.0091.774.770.05钢 管0.0120.01791.95.12.3 水泥管0.0140.02322.05.333.15注：（1）玻璃钢管糙率，是经中国水利水电科学研究水力研究所测试7组，选取平均数(摘自玻璃钢复合材料1998年第四期)。 （2）玻璃钢管绝对糙率摘自意大利Sarplas玻璃钢产品设计标准 玻璃钢管道介绍第9页 从上面水力

5、特征分析看，玻璃钢管不但摩阻系数小，输送能力大，而且能显著降低沿程液体压力损失，提升液体输送能力(玻璃钢管绝对粗糙度是取50年后值，钢管是取运行后期值)。玻璃钢管是光滑管，在输送功率和流量相同情况下，选取玻璃钢管，其管道直径可比选取钢管缩小1-2个管径等级。下面举实例计算说明玻璃钢管道介绍第10页（2）实例分析 假设第一类管材为钢管，第二类管材为玻璃钢管，第一类管材管内壁糙率n1=0.012；第二类管材内壁糙率n2=0.009。经过水力学中达西公式（1）与曼宁公式（2）关系，可求得以下比较： Q=AC（Ri）1/2（1）C=1/n R1/6 （2）式中：Q流量； =/4 D2 为管道过水断面积

6、C谢才阻力系数；i水力坡度；n管道粗糙系数；R水力半径，对于圆管R=D/4 玻璃钢管道介绍第11页 将（2）式代入（1）式得： Q=K/n D8/3 i 1/2（3） 式中：D管径； K=/4 1/42/3当管道输水流量一致时，假设钢管直径D1=2400mm则依据公式： D2/D1 = (n2/n1)3/8 = (0.009/0.012)3/8 = 89.77% 可求得玻璃钢管D2=2154.48mm 结论：所以当钢管设计管径为DN2400mm时，玻璃 钢管设计为DN2200mm已经足够，可大大节约管材 投资成本。 玻璃钢管道介绍第12页3、耐腐性能好 玻璃钢管主要原材料选取高分子成份不饱和聚

7、酯树脂和矿物质成份玻璃纤维组成,所以它与普通金属电化学腐蚀机理不一样，它不导电，在电解质溶液里不会有离子溶解出来，尤其在强非氧化性酸和相当广泛PH值范围内介质中都有良好适应性，过去用不锈钢也处理不了一些腐蚀性介质，如盐酸、氯气、二氧化碳、稀硫酸、次氯酸钠和二氧化硫，现在可很好处理腐蚀问题。玻璃钢对大气、水和普通浓度酸、碱、盐等介质有良好化学稳定性，因而有效地抵抗酸、碱盐等介质腐蚀和未经处理生活污水和工业污水、腐蚀性土壤和化工废水及众多化学液体浸蚀。玻璃钢管道介绍第13页 因为以上玻璃钢耐腐蚀优越特征，所以在普通情况下,能够长久保持管道安全运行。大大增加了管材使用寿命，从而降低了管材后期维护和更

8、换材料成本。玻璃钢管道耐腐蚀性能表以下： 玻璃钢管道介绍第14页 玻璃钢管道耐腐蚀性能表（一）化 学 品 介 质 使用温度品 名化学式盐酸30% HCl80硫酸40%H2SO450硝酸10%HNO370磷酸80%H3PO4100醋酸10%CH3COOH85脂肪酸0-100%C15H31COOH100硫酸铝40%Al2SO4100乙二醇100%CH2(OH)CH2(OH)100玻璃钢管道介绍第15页化 学 品 介 质 适用温度品 名化学式氢氧化钠5%NaOH82次氯酸钠15%NaOCl265双氧水H2O270氨水20%NH370煤油(KEROSENE) 70 汽油(GASOLINE)82柴油(D

9、LESEL)82氯气（气体）Cl2100硫化氢（气体）H2S82玻璃钢管道耐腐蚀性能表（二）玻璃钢管道介绍第16页玻璃钢管道耐腐蚀性能表（三）化 学 品 介 质 适用温度品 名化学式氯化铁FeCl34H2O100食盐NaCl82酱油(SOY SAUCE)100高分子凝结剂(COACERVATION AGENT)100多元氯化铝(PAC)100纯水H2O100草酸饱和HO2CCO2H95聚醋酸乙烯乳液(PAE EMULSION)50玻璃钢管道介绍第17页以上耐腐蚀性能说明及表中数据选自以下资料：复合材料成型技术（化学工业出版社-1999年）纤维缠绕玻璃钢管道安装设计与施工（中国硅酸盐学会玻璃钢学

10、会玻璃钢/复合材料 杂志社1999.10北京）玻璃钢管道介绍第18页4、抗老化性能及耐热性能优越 玻璃钢是一个优良绝缘材料，其导热系数普通为1.254-1.672KJ/（m.h.）只有金属1/100-1/1000，在有温差时所产生热应力比金属低多，可用做良好隔热材料和瞬时耐高温材料。玻璃钢管可在-40到120温度范围内长久使用,采取特殊配方耐高温树脂还可在200以上温度正常工作，长久用于露天使用管道,其外表面添加有紫外光稳定剂, 来消除紫外线对管道辐射,由此来处理管道老化问题。玻璃钢管道介绍第19页5、工程寿命长、安全可靠 在正常情况下,钢管、水泥管、球墨铸铁管使用年限普通为1530年, 而玻

11、璃钢可使用50年以上,已经将50年使用寿命写进国内外标准。注：玻璃钢使用寿命50年依据出自纤维缠绕玻璃钢管道安装设计与施工（中国硅酸盐学会玻璃钢学会玻璃钢/复合材料 杂志社1999.10北京） 玻璃钢管道介绍第20页6、安装维修方便 玻璃钢管道因为其重量轻、强度高、可塑性很强，运输、安装方便，玻璃钢管是一个柔性管, 能够预防地基不均匀沉降对管材损坏。还轻易安装各种分支管，不受各种条件限制，用户经过培训很轻易掌握玻璃钢管安装技术，经很多国内外重点工程应用，用户反应都很好，所以技术上是完全可行。 玻璃钢管道介绍第21页 玻璃钢管道维修简单易行，普通情况下，只要修补工作面干燥就可进行施工，国内玻璃钢

12、管道已经有着十多年历史，累积了丰富得施工安装经验。如在管道上拼接法兰，当管道内水面低于开口十几毫米不往外流水即可进行操作，修补完位置普通经30分钟固化后即可正常通水。整个工作过程在去除完积水后普通不超出4小时，而对于其它管材这一过程则需要10小时以上。玻璃钢管道介绍第22页7、节能效果显著相同管径不一样管材损失(能耗)比较（管内径设计值均为D=2200mm）材质糙率摩阻系数绝对粗糙度（mm）泵容（KW）耗电量（万度）玻璃钢管0.0090.0090.0536673213钢 管0.0120.01792.374136494 水泥管0.0140.02323.1583897349上表中泵容和耗电量计算公

13、式为：泵容：N=10Qhf/0.65年耗电量：E=N*8760（度）假设管道总长：L=36000m液体介质动力粘度0.00001m2/s玻璃钢管道介绍第23页 从上表比较来看, 钢管与水泥管管内壁粗糙，不但水头损失大,而且长久流水内壁很易产生青苔和藻类物质而缩小管径降低流量,还会因腐蚀造成水二次污染,设计上还要考虑富裕量,而玻璃钢则不然。经测算,各种管材从泵容、年耗电量等方面比较,几乎要节约二分之一以上，从而大大节约了能耗成本。玻璃钢管道介绍第24页8、可设计性好 玻璃钢是一个能够改变其原材料种类、数量百分比和排列方式，以适应各种不一样工况条件要求下复合材料，普通可经过以下各种路径改进其性能，

14、以至能满足各种不一样要求。（1）改变树脂种类并提升与介质相接触表面层树脂含量，以提升耐腐蚀性；（2）选取不一样纤维种类和控制玻璃钢中纤维含量，已适应不一样耐腐蚀性和强度要求（3）改变纤维排列，以适应环向、轴向等不一样方向强度设计要求玻璃钢管道介绍第25页9、玻璃钢管与其它各种管材韧性及耐磨性比较 玻璃钢管道介绍第26页 从表中能够看出:经过相同250000次负荷循环,钢制管磨损约为8.4mm,石棉水泥管磨损约5.5mm,混凝土管磨损约2.6mm(内表面结构与PCCP相同),陶土管磨损约2.2mm,高密度聚乙烯管磨损约0.9mm,而玻璃钢管磨损仅为0.3mm。据此能够看出，表面磨损极小，在大负荷

15、作用情况下，仅为0.3mm，假如在正常压力情况下，介质对玻璃钢管道内衬磨损可忽略不计，管道内衬层是由符合国家卫生要求食品级树脂和短切玻璃纤维原丝毡组成，而内表面纯树脂层有效屏蔽了纤维裸露情况发生。以上资料出自：奥地利HOBAS企业 1997玻璃钢管道介绍第27页10、优良环境保护性 对钢管而言，因为其内表面要腐蚀、结垢，这么会影响输送水质。玻璃钢管（FRP）与钢管不一样，因为其光滑内表面以及特有耐腐蚀性能，在输水过程中不会污染水质。玻璃钢管道内衬层是富树脂层，起防腐防渗作用， 树脂为食品级，符合国家卫生要求，对水质不会造成损害，增强层玻璃纤维和石英砂主要成份为SiO2，也不会对人体产生不利影响

16、，而且玻璃钢管使用寿命长,不腐蚀,不渗漏,不会产生对地下水源和土壤二次污染,因而含有良好环境保护性。 玻璃钢管道介绍第28页 因为以上所述玻璃钢管道优良环境保护性，许多发达国家已明文要求给水管道禁止使用钢管、铸铁管和水泥管，我国建设部等四部委也已发出通知，给水管道淘汰对水质产生污染管道，优先推荐选取玻璃钢管道。 玻璃钢管道介绍第29页三、玻璃钢管道 生产工艺说明 玻璃钢管道介绍第30页管道制作工艺流程图 缠绕玻璃钢管道工艺说明玻璃钢管道介绍第31页缠绕玻璃钢管道生产 管道缠绕玻璃钢管道介绍第32页管道脱模玻璃钢管道介绍第33页管道修整玻璃钢管道介绍第34页(三)、样品制作及试验样品制作玻璃钢管

17、道介绍第35页管道刚度试验玻璃钢管道介绍第36页管道水压试验玻璃钢管道介绍第37页 管道其它性能试验（管道环向拉伸强度、轴向拉伸强度、A水平与B水平）玻璃钢管道介绍第38页五、玻璃钢管道连接方式玻璃钢管道介绍第39页往复交叉式玻璃钢管道连接方式玻璃钢管道介绍第40页双0型密封承插连接 玻璃钢管道介绍第41页配件连接方式承插胶接玻璃钢管道介绍第42页法兰连接图 玻璃钢管道介绍第43页FRP承插三通连接 FRP法兰三通连接 玻璃钢管道介绍第44页FRP承插弯头连接 FRP双法兰弯头连接 玻璃钢管道介绍第45页FRP大小头手糊连接 玻璃钢管道介绍第46页玻璃钢管道与闸阀连接玻璃钢管道介绍第47页六、玻璃钢管道运输、安装、试压及维护玻璃钢管道介绍第48页1、运输安装方便 a、玻璃钢管道单位长度重量约为钢管1/4，所以装卸、运输安装十分方便，无需大型吊装设备 ，而且轻易安装各种分支管，不受各种条件限制，用户经过培训很轻易掌握玻璃钢管安装技术。 b、玻璃钢管道每根长达12米，比钢管可降低接头数量，在长距离管线安装时，可