玻璃鋼管道技術性能說明

玻璃鋼管道技術性能說明一、玻璃鋼管的特點玻璃鋼管是一種輕質，高強，耐腐蝕的非金屬管道。它是將有樹脂基體的玻璃纖維按工藝要求逐層纏繞到旋轉的芯模上。其管壁結構合理先進，能充分發(fā)揮材料的作用，在滿足使用強度的前提下，提高了剛度，保證了產品的穩(wěn)定性和可靠性。以其優(yōu)異的耐化學腐蝕，輕質高強度，不結垢，抗震性強，與普通鋼管及鑄鐵管比較使用壽命長，綜合造價低，安裝快捷，安全可靠等優(yōu)點,被用戶所接受。玻璃鋼管道應用領域涉及石油，化工，給排水等行業(yè),近年來，我國玻璃鋼管道生產發(fā)展很快，數(shù)量逐年上升，應用范圍及部門也越來越廣。具體特點如下：a）玻璃鋼管材具有優(yōu)良的物理性能，它的比重為1。8—2.2，約為鋼管的1/5-1/4，比鋼、鑄鐵或塑料的強度高，玻璃鋼管道的重量一般不大于同規(guī)格鋼管的1/3,物理力學性能優(yōu)良，此外，玻璃鋼管的膨脹系數(shù)與鋼管的大體相當，熱傳導系數(shù)只有鋼管的0。5%。，具有很好的熱、電的絕緣性能。b）耐化學腐蝕、抗老化、使用壽命長，使用壽命長達50年以上。適合輸送自來水、污水、各種酸、堿、鹽及有機溶劑等不同介質。

c） 水力特性是玻璃鋼管道的重要特征之一.水力特性優(yōu)異意味著流體壓頭損失小，可以選用較小管徑或功率較小的輸送泵，從而減少管線工程初期投資、節(jié)省電能、降低運行成本.玻璃鋼內表面相當光滑，管及管件表面無裂紋管及管件沒有妨礙使用的凹凸不平的缺陷。一般表面粗糙率W0。009，幾乎可以認為是“水力學光滑管”，在運行中，鋼管、鑄鐵管、水泥管等的內表面經常發(fā)生局部腐蝕，變得越來越粗糙，而玻璃鋼始終保持著新生管的表面光滑狀態(tài)。d） 安裝、維護費用低，一般來說，玻璃鋼管道埋地不需要特殊的防腐處理;保溫層可以減薄，甚至不另做保溫處理；管道比較輕，吊裝設備噸位小，功率消耗少，玻璃鋼管長度比水泥管及鑄鐵管長，接頭相對減少，這些都會降低安裝和維護費用。e）設計靈活性大，改型周期短。玻璃鋼是將浸有樹脂基體的纖維增加材料,按照特定工藝條件逐層纏繞到芯模上并進行適當固化而制成的，管壁是一種層狀結構，可以通過改變樹脂系統(tǒng)或采用不同的增強材料來調整玻璃鋼管的各項物理和化學性能，以適應不同介質和工作條件制成不同壓力等級或具有某種特殊性能的玻璃鋼管。改型周期短，是纖維纏繞復合材料的顯著特點，各向同性的金屬管材無法與其相比。二、標準和規(guī)范規(guī)程

1、《玻璃纖維增強塑料夾砂管》GB/T21238—20071、《玻璃纖維增強塑料夾砂管》GB/T21238—20072、 《埋地給水排水玻璃纖維增強熱固性樹脂夾砂管管道工程施工程序及驗收規(guī)程》CECS129:20013、 《給水排水管道工程施工程序及驗收規(guī)程》 GB50268—19974、《玻璃纖維無捻粗紗》GB/T183695、《給排水管道用的橡膠密封圈材料規(guī)范》HG/T3091—19976、《纖維增強塑料拉伸性能試驗方法》GB/T14477、《纖維增強塑料彎曲性能試驗方法》GB/T14498、《纖維纏繞增強塑料環(huán)形試樣拉伸試驗方法》GB/T14589、《纖維纏繞增強塑料樹脂不可溶分含量試驗方法》GB/T257610、《玻璃纖維增強塑料樹脂含量試驗方法》GB/T257711、《增強塑料巴柯爾硬度試驗方法》GB/T38544、《玻璃纖維無捻粗紗》GB/T183695、《給排水管道用的橡膠密封圈材料規(guī)范》HG/T3091—19976、《纖維增強塑料拉伸性能試驗方法》GB/T14477、《纖維增強塑料彎曲性能試驗方法》GB/T14498、《纖維纏繞增強塑料環(huán)形試樣拉伸試驗方法》GB/T14589、《纖維纏繞增強塑料樹脂不可溶分含量試驗方法》GB/T257610、《玻璃纖維增強塑料樹脂含量試驗方法》GB/T257711、《增強塑料巴柯爾硬度試驗方法》GB/T3854三、設計方案本設計嚴格按照《玻璃纖維增強塑料夾砂管》GB/T21238-2007要求進行設計，提出先進合理的設計條件、原材料選擇、鋪層設計、強度設計及剛度設計等系列設計方案。管材采用玻璃鋼管，標準管有效長度為12m.管溝槽回填：按照《埋地給水排水玻璃纖維增強熱固性樹脂夾砂管管道工程施工程序及驗收規(guī)程-CECS129：2001》（1）原材料選擇及性能1、增強材料玻璃纖維表面氈：無堿，規(guī)格30g/m2針織氈：無堿，規(guī)格380g/m2纏繞紗：無堿玻璃纖維無捻粗紗，2400TEX玻璃纖維增強布：無堿，規(guī)格55g/m22、 結構層樹脂采用196#不飽和樹脂樹脂澆筑體力學性能：拉伸強度N60Mpa拉伸彈性模量N3.0Gpa斷裂伸長率N2.5%熱變形溫度N70°C3、 內襯樹脂采用3301#樹脂.樹脂澆筑體力學性能：拉伸強度N60Mpa拉伸彈性模量N2。5Gpa斷裂延伸率N3.5%以上原材料均從具有很強的技術力量和加工設備、有良好的工程業(yè)績和良好的社會信譽的大型廠家訂購。選定原材料供應廠家如下：名稱規(guī)格型號生產廠家備注內襯層樹脂3301#秦皇島耀華玻璃鋼股份公司結構層樹脂196#山東日新復合材料有限公司玻璃纖維無堿表面氈30g/m2泰山玻璃纖維股份有限公司/浙江桐鄉(xiāng)巨石集團有限公司玻璃纖維無堿針織氈380g/m2泰山玻璃纖維股份有限公司/浙江桐鄉(xiāng)巨石集團有限公司玻璃纖維無堿無捻纏繞2400TEX泰山玻璃纖維股份有限公司/

紗浙江桐鄉(xiāng)巨石集團有限公司網(wǎng)布55g/m2泰山玻璃纖維股份有限公司石英砂20—70目河北省靈壽縣石英砂廠夾砂布70g/m2泰山玻璃纖維股份有限公司環(huán)烷酸鉆江陰前進化工廠過氧化甲乙酮江陰前進化工廠（2）玻璃鋼管道設計本設計是依據(jù)復合材料結構鋪層設計原理，依據(jù)本公司的實際工藝條件、材料與結構性能的實驗結果進行設計的。管材由內襯層、內結構層、外結構層及外保護層組成.（3） 管材外觀設計管的內表面光滑平整，無對使用性能有影響的龜裂、分層、針孔、雜質、貧膠區(qū)和氣泡；管端部平齊；邊棱無毛刺；外表面無明顯缺陷。（4） 管道連接設計連接方式：承插連接，接頭采用雙“0"型橡膠密封圈進行密封?！癘”型橡膠密封圈采用三元乙丙橡膠圈。四、生產工藝本次投標工程采用微控往復式定長纖維纏繞工藝制造玻璃鋼夾砂管道。這種制造工藝是在一個標準長度的旋轉芯模上制造玻璃鋼管道。通過調整芯模旋轉和玻璃纖維分布頭運動的相對速度，按照設計的線型將玻璃纖維和樹脂材料均勻等厚地纏繞至金屬芯模上，由計算機控制整個纏繞過程，使管材的各結構尺寸達到設計的要求，并可以通過調整纏繞角和原材料比率來獲得不同的軸向及環(huán)向力學特性。纏繞工藝過程包括內襯制作、環(huán)向纏繞、

螺旋纏繞及外防護層制作和固化等工藝過程，同時嚴格參照ISO9001質量體系管道模式及全方位的質檢措施，最大限度地保證產品質量.玻璃鋼夾砂管的具體工藝流程如下:玻璃鋼夾砂管的具體工藝流程如下:?具體制作方法如下:1、模具清理及準備工作將新?lián)Q上的模具用紗布蘸上丙酮擦去模具表面油污，清除殘物，然后均勻打一層脫模蠟后，拋光處理，用滑石粉均勻擦拭模具表面，在脫模環(huán)處刷一層聚乙烯醇脫模劑，不得漏涂，晾干，成模。2、纏繞聚酯薄膜用膠帶紙將聚酯薄膜固定到插口端，讓芯模均速旋轉，等張力纏繞聚酯薄膜，薄膜纏近承口時，降低芯模轉速，使芯模和承口環(huán)接封平齊，用剪刀剪斷薄膜，再用膠帶紙將接縫膠一圈，但膠帶紙不得起皺。最終保證薄膜平整，薄膜重疊寬度為20±5mm。3、內表層制作在模具上的薄膜外面均勻噴一層內襯樹脂，不得有漏噴處，在管道內襯層內表面形成一層富樹層。然后纏繞表面氈，要求表面氈浸透樹脂,不起皺，表面氈的搭接為表面氈寬度的一半，既上一遍表面氈即可形成兩層由表面氈加強的內表層。用鋼卷尺測量搭接寬度以保護尺寸，趕盡氣泡，控制單位面積的樹脂用量，樹脂含量保證90%以上。4、 次表層制作首先均勻噴一層內襯樹脂,不得有漏噴處，然后纏繞無堿短切原絲氈或無堿針織縫邊氈,再噴一遍樹脂，纏繞玻纖網(wǎng)眼布并用氣壓輥滾壓，趕盡氣泡，控制單位面積的樹脂用量，使該層樹脂含量在65%以上。短切氈網(wǎng)眼布搭接20±5mm，用鋼卷盡測量。5、 內纏繞結構層纏繞在合格的內襯層上，按設計鋪層纏繞內纏繞層，首先應按工藝設計中紗的根數(shù)和寬度穿紗，準備好樹脂，并將計量泵上的固化劑調節(jié)桿調到要求的檔次（依化驗室的結構樹脂此溫度下的指導配方而定），按設計方案向計算機輸入纏繞鋪層及纏繞角進行纏繞，整個纏繞過程要求浸膠均勻,紗片不間紗、不重疊、不滑紗。環(huán)向纏繞樹脂含量為28%—35%，螺旋纏繞樹脂含量為28%-35%。6、 外纏繞結構層纏繞按設計鋪層纏繞外纏繞層.首先按工藝設計中的紗的根數(shù)和寬度穿紗，準備好樹脂，按設計方案向計算機輸入纏繞鋪層及纏繞角進行纏繞，整個纏繞過程要求浸膠均勻，紗布不間紗、不重疊、不滑紗。環(huán)向纏繞樹脂含量為28%—35%，螺旋纏繞樹脂含量為28%-35%.7、 外保護層制作外保護層是纏繞管道最外層時在樹脂中加入抗老化劑，并纏繞聚酯薄模，使管體表面形成一層富樹脂層。外保證層樹脂中紫外線吸收劑的加入，可以防止長期露天存放造成管道外表面老化.8、固化待固化至一定程度后進行修整，膠圈裝入槽和承插口兩端面，然后進行脫模，待檢。9、后固化室外溫度較低時采用80°C、3h固化爐后固化處理，室外溫度較高時需存放至少24小時，使得管道完全固化，滿足食品級衛(wèi)生要求.五、產品的壽命與經營成本5.1產品壽命說明關于地下玻璃鋼管的使用壽命，在《玻璃纖維增強塑料夾砂管》GB/T21238—2007標準中規(guī)定其設計使用壽命為50年.本公司產品的壽命依據(jù)是：采用高質量的無堿玻璃纖維和自動化纏繞工藝進行纏繞，符合國際規(guī)范要求，可以滿足50年的使用壽命。玻璃鋼管的破壞壓力是按工作壓力的6倍進行設計的;可以確保50年使用壽命（AWWA、ASTM標準）。良好的耐腐蝕性能和耐水性，是確保玻璃鋼管道50年壽命的基本保證。本公司之所以采用無堿玻璃纖維而不采用中堿玻璃纖維，其理由如下：目前尚無針對中堿玻璃纖維增強材料管道的使用壽命的實驗依據(jù)。因此采用中堿玻璃纖維無捻粗紗，在確保玻璃鋼管道的50年使用壽命方面缺乏依據(jù)。按照無堿無捻玻璃纖維紗JC277-80標準和中堿無捻玻璃纖維紗JC278-80的標準，中堿無捻玻璃纖維的強度標準要求為無堿無捻玻璃纖維紗強度標準的83%。依據(jù)武漢理工大學的實驗結果，對采用中堿玻璃纖維制成的玻璃鋼制品的實驗結果，其強度為無堿玻璃纖維的70%左右.中堿無捻玻璃纖維的拉伸彈性模量為無堿無捻玻璃纖維紗的85%左右。玻璃鋼管長期處在水環(huán)境中，其耐水性十分重要。其耐水性取決于玻璃纖維的化學穩(wěn)定性，而其化學穩(wěn)定性主要取決于玻璃的化學組成.玻璃鋼的耐水性實驗目前主要是通過在玻璃纖維中析出Na2O量（mg）的實驗來定量確定的。有文獻分析耐水性實驗數(shù)據(jù)為：無堿玻璃纖維：4.1mg,而中堿玻璃纖維：9.9mg.因此,無堿玻璃纖維I級水解，而中堿玻璃屬于I