玻璃钢管道的技术特点及在我国的应用现状分析

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1、玻璃钢管道的技术特点及在我国的应用现状分析  　 论文作者：雷文   摘要： 本文介绍了缠绕玻璃钢管道的技术特点，并对其在我国石油、化工等领域的应用情况进行了分析。 关键词： 玻璃钢 管道    --------------------------------------------------------------------------------TECHNICAL PROPERTIES AND APPLICATION STATUS OF FW-FRP PIPES IN CHINALei Wen（Lianyungang Lianzhong FRP G

2、roup Co.Ltd）　　Abstract：　In this paper the technical propertiers of FW-FRP pipes are described and the applications of FRP pipes in China are summerized.　　Keywords:　FW-FRP pipes　properties　application1　前　言　　国际上，纤维缠绕技术始于本世纪40年代，1946年在美国申请专利。50年代初期，开始制作玻璃钢管道，距今已有40余年的历史。目前，国际上玻璃钢管道工业

3、发展很快，年产量日趋增加，以美国为例，年玻璃钢管道使用量10000km，且每年以5%～10％的速度递增。　　 我国纤维缠绕工艺始于1958年，当时主要是为“两弹一机”国防建设服务的。最早应用于民用的玻璃钢管道以手糊及布带卷绕为主，这样生产的管道防渗性能差，质量不稳定，虽经多次试验，也未能在大范围内推广使用。80年代末，我国首次引进玻璃钢管道缠绕设备，从此，我国玻璃钢管道工业真正开始了大发展。截至1997年，玻璃钢管道纤维缠绕生产线已有133条。其中43条为引进生产线〔1〕，国际上一些著名公司也相继在中国成立合资或独资公司，国内部分厂家生产的玻璃钢管道质量已

4、经可以和国际上的产品相媲美，产品已多次出口。玻璃钢管道工业在中国正处于大的发展期。　　 尽管如此，与我国巨大的管道市场相比．玻璃钢管道所占份额仍很低，其原因关键在于尚有许多用户对缠绕玻璃钢管道的优良性能还不十分了解，对玻璃钢管道在我国的应用现状还缺乏足够的认识，对选用玻璃钢管道仍抱迟疑、观望的态度。为此，本文对缠绕玻璃钢管道的性能进行详细分析，对其在我国的应用现状进行总结，以期进一步推动我国玻璃钢管道工业向前发展。2　特　点2.1　耐腐蚀性能好　　纤维缠绕玻璃钢管道结构上分内衬层、结构层及外保护层三部分。其中，内衬层树脂含量高，一般在70％以上，其内表面富

5、树脂层树脂含量高达95％左右。通过对内衬所用树脂的选择，可使玻璃钢管道在输送液体时具有不同的耐腐蚀性能，从而满足不同的工作需要；对需外防腐的场合，只需对外保护层树脂进行认真选择，便也可达到不同外防腐的使用目的。　　 根据不同的腐蚀环境，可选用不同的防腐树脂，主要包括：间苯型不饱和聚酯树脂、乙烯基树脂、双酚A树脂、环氧树脂及呋喃树脂等，根据具体情况分别选用：对酸性环境，选用双酚A树脂、呋喃树脂等；对碱性环境，选用乙烯基树脂、环氧树脂或呋喃树脂等；对溶剂型使用环境，选用呋喃等树脂；当酸、盐、溶剂等腐蚀不是十分严重时，则可选用价格较为低廉的间苯型树脂〔2〕。通过

6、对内衬层不同树脂的选择，便可使玻璃钢管道广泛用于酸、碱、盐、溶剂等工作环境中，表现出良好的耐腐蚀性能。2．2　水力学性能优良　　缠绕玻璃钢管道内表面光滑，内壁绝对粗糙度仅为0.01 mm，远小于钢管及铸铁管的内壁粗糙度见表1〔3〕，属水力学光滑管。表1　不同管材内壁绝对粗糙度 2.3　重量轻，安装、运输方便　　玻璃钢管道比重约为1.6左右，仅是钢管或铸铁管的1/4～1/5，实际应用表明，在承受同样内压的前提下，同口径、同长度的玻璃钢管道，其重量约为钢管的30％左右。正因如此，玻璃钢管道在运输时可套装运输，节省油耗及其它费用；安装时，对中小口径的玻璃钢管道一

7、般不需用重型机械，有的甚至可通过人工搬运，提高了安装速度。                                      表中，热应变及热应力之比均为假设玻璃钢管道与钢管管长相同、管道两端介质温差相同情况下所推得的结果。从表中数据可以看出，玻璃钢管道的导热系数低，仅为钢管的0．4％，因而具有较好的保温性能，输送介质时可以降低热能损耗；另外，从表3还可以看出，当玻璃钢管道与钢管两端有相同的热温差时，线胀系数略大于钢管的玻璃钢管道将产生较大的热应变，但由于玻璃钢管道的轴向拉伸模量约11.2GPa，钢管的模量为210GPa，所以，温差在玻璃钢管道上产

8、生的热应力仅约为钢管的1/11。也就是说，在实际使用中，钢管需增加