夹砂管道 玻璃钢夹砂管道的应用现状及前景展望

玻璃钢夹砂管道的应用现状及前景

玻璃钢夹砂管

玻璃FRPM管出现于20世纪70年代，具有重量轻、耐腐蚀、内壁摩擦小、使用寿命长的特点。玻璃工业、化工、电力、农业灌溉和市政给排水

1998年开始开发生产，学生数十人[1]，其应用推广属于国家重点支持的八大项目[2]。与传统管道相比，玻璃钢

特别是根据实验室模拟试验和实际50年[3]，在其长期运行中，管体不会取代本世纪最发达的传统钢管和铸铁。

不饱和，石英砂为主要原料，主要是纤维缠绕

玻璃钢夹砂管

实际上

。在国外做出承诺

然而，在中国仍然缺乏公平的理解。特别是近年来，我国给排水行业发展迅速，每年新增供水管道约10000公里，新增排水管道约6000公里，但大部分仍使用传统管道[4]。为了提高人们对玻璃钢夹砂管的认识，进一步促进这种新型复合材料在我国国民经济中的应用和发展，分析了玻璃钢夹砂管的技术性能及其在我国各个领域的应用现状，并展望了其未来的发展前景。1砂管的结构与性能玻璃钢砂管是由基体树脂、增强材料和辅助材料组成的复合管，其中基体树脂包括内衬树脂和结构层缠绕树脂，内衬树脂为食品级苯不饱和聚酯树脂，结构树脂为邻苯不饱和聚酯树脂；增强材料包括无碱玻璃纤维表面毡、无碱针织毡、无碱缠绕纱、无碱玻璃纤维增强布和石英砂等。辅料包括聚醋酸乙烯薄膜、砂布、网格布、固化剂、促进剂等。严格的选材是控制产品质量的第一道防线。玻璃钢夹砂管一般由内衬层、结构层和表层组成。内衬为防腐防渗层，由内表层和二次内层组成，树脂含量很高，约90%。结构层由连续纤维缠绕层和树脂砂浆层组成，以邻苯或间苯不饱和聚酯树脂为粘结基的玻璃钢夹砂管的应用现状及前景

玻璃纤维的重量约占65% ~ 70%，树脂的重量占30% ~ 35%，承受载荷，抗变形

可以

。其结构可根据实际工况满足不同的性能要求。

玻璃钢夹砂管具有以下优点

1)耐腐蚀性:因为玻璃钢夹砂管的内层和外层

所以它能耐酸、碱、盐和海

未经处理的污水、腐蚀性土壤和各种化学品

耐电化学腐蚀，无需防止内外分层

无阴极保护，使用寿命长，维护成本低

。一般情况下，塑料管的使用寿命为3年，而铸铁管

5 ~ 10年，钢管的使用寿命只有15年。

50年。

2)轻质高强:管壁结构紧凑牢固。

。玻璃钢夹砂管道的密度为1.65 ~

G/cm3，密度仅为钢材的1/4，管材的环向抗拉强度

180-300兆帕，轴向抗拉强度60-150

，最大可以达到230兆帕，类似于合金钢，而且它的比率很强

(强度/密度)是合金钢的2 ~ 3倍[5]。因此，可能

，外面

。外部压力下靠近管壁中心的区域

由树脂砂浆层构成，且应力高

。充分体现

。

安装简单，设备简单。

3)内壁光滑，粗糙度和摩擦阻力小:粗糙度系数

0.0084，混凝土管为0.014，铸铁管为

水头损失小，抽水成本低；同样口径下，它

在相同流量下，其口径可缩小一档

污垢和淤积非常小。

4)良好的耐热性和抗冻性:仍在-30℃

-50~80℃

特殊配方的树脂也可用于

工作温度在20℃以上。

5)适应性强:根据用户的各种具体需求，

例如不同的流速、压力、埋深和负载

。

玻璃钢夹砂管的应用现状

在世界上很多国家已经得到了广泛的应用，主要包括市政给排水、供热、灌溉、建筑、石油、化工、轻工、能源、交通、污水处理等领域，尤其是中东地区的大中型输水、污水、海水淡化和部分工业输送管道，几乎全部采用玻璃钢管[6]。本文仅综述玻璃钢夹砂管在排水、污水处理和非开挖管道更新技术中的应用现状。2.1在排水行业的应用长期以来，在我国的排水工程中，室外排水管大多采用钢筋混凝土排水管，制造工艺简单，价格低廉。然而，这种管道存在水力条件差、接头数量多、对基础要求高、易损坏、管道维护困难等诸多缺点。建设部公告第218号明确规定，从2005年1月1日起，城市市政污水、雨水管道不得采用管径≤500mm的钢筋混凝土管。玻璃钢夹砂管具有耐腐蚀性强、重量轻、强度高、输送流量大、安装方便、工期短、综合投资低等优点，已成为主要的替代管材之一。这种用于排水工程的管材具有钢筋混凝土管材无法比拟的优势。表1[7]显示了两种管道主要性能的比较。表1玻璃钢夹砂管与钢筋混凝土管主要性能对比

[10]等。

在污水处理领域的应用

待运输的管道主要是混合的

，钢筋混凝土管、钢管和玻璃是近年来发展起来的

。其中玻璃钢夹砂管是经济的，是可以避免的

并获得晋升。应用领域主要选择大嘴

DN2500和DN2200，在南方沿海城市应

——沙河涌分洪路穿越黄埔

[11]。对玻璃钢夹砂管的使用进行了改进

由于重量轻，它减少了起重机械对的数量

确保深基础储罐的安全，明显改善管道

。同时，有效克服了淤泥层中污水管道的埋设

解决了管道的抗浮抗沉问题。

所以顶起时要特别

管道轴线的最大偏差应在

。特别是对于大直径管道，由于偏差

这是在

。

非开挖管道更新技术的应用

“管中管”非开挖

随着中国城市化的发展，原有的老龄化

。玻璃钢夹砂管

施工方法方便，成本低

占据管道非开挖在线修复领域

具有很大的市场发展潜力。

然后修新旧管道来修旧管道

。这种方法有以下优点:

对旧管道要求低，能适应一定角度，内

施工简单快捷，少量用水即可进行；

玻璃钢夹砂管的强度和刚度高，可以

不会被旧的管道结构损坏

玻璃钢夹砂管内壁光滑，循环能力强。

玻璃钢夹砂管耐腐蚀、寿命长、维护成本低；(6)玻璃钢夹砂管工程综合造价低。文献[12]介绍了2004年广州工业大道46m长DN1050污水管玻璃钢夹砂管工程。曼宁公式用于计算新旧管道的水力学，哈森-威廉姆斯公式用于计算玻璃钢夹砂管道与原管道之间的粗糙度系数与直径的关系。结果表明，原有具有一定水力梯度、流量和泵送能力的管道，在不影响其功能的情况下，完全可以内衬小直径玻璃钢夹砂管道，工程取得了良好的修复效果。发展前景和前景玻璃钢夹砂管的开发和应用引起了管道材料的一场巨大革命，它不仅具有结构上的优势，而且具有成本低、生产效率高、便于机械化批量生产的特点。此外，它还具有重量轻、强度高、刚度大、耐腐蚀、运输安装方便、连接可靠、使用寿命长等突出优点。，因此将对传统的水泥管、铸铁管、大口径输水和污水用钢管造成严重冲击，市场份额日益增加。目前，世界各国都在积极开发和推广玻璃钢夹砂管。然而，玻璃钢夹砂管的开发是一项复杂的技术工程。目前，国内外缠绕玻璃钢夹砂管的技术水平并不理想，仍有许多技术问题需要进一步研究和解决，以便不断提高。随着玻璃钢夹砂管的广泛推广，国内夹砂管制造商的数量迅速增加，这必然会导致更多的质量问题；同时，市场会对玻璃钢夹砂管提出各种要求，无论是技术、质量还是成本，都比旧管更严格。因此，要求生产企业不断进行科学研究，提高质量，降低成本，以满足市场日益增长的需求。企业要善于解决生产和市场所需的各种问题，从而推动科技进步，培养人才，壮大自己的科技队伍，提高技术水平。随着现代科学技术的发展和新材料产业的快速发展，玻璃钢夹砂管将具有广阔的市场和发展前景。