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玻璃鋼管道的特點及應用知識

  對于玻璃鋼管道在我國的應用現狀還缺乏足夠的認識,對選用玻璃鋼管道仍抱遲疑、觀望的態度。目前,纏繞玻璃鋼管道在油田、化工、電站、給排水等領域獲得廣泛應用。為此,本文對纏繞玻璃鋼管道的性能進行詳細分析,對其在我國的應用領域進行了總結,對施工中常遇到的問題進行了歸納,以期有助于推動我國玻璃鋼管道工業的良性健康發展。
  玻璃纖維管的主要成分是石英砂、玻璃纖維和樹脂,添加固結劑后在離心機上制成,也稱為玻璃鋼夾砂管。纖維纏繞玻璃鋼管道結構上分內襯層、結構層及外保護層三部分。管子外層50%樹脂和50%玻璃纖維,中層20%樹脂和80%石英砂,內層2mm厚樹脂(飲用水為不飽和樹脂),內襯層樹脂含量高,一般在70%以上,其內表面富樹脂層樹脂含量高達95%左右。通過對內襯所用樹脂的選擇,可使玻璃鋼管道在輸送液體時具有不同的耐腐蝕性能,從而滿足不同的工作需要;對需外防腐的場合,只需對外保護層樹脂進行認真選擇,便也可達到不同外防腐的使用目的。
  根據不同的腐蝕環境,可選用不同的防腐樹脂,主要包括:間苯型不飽和聚酯樹脂、乙烯基樹脂、雙酚A樹脂、環氧樹脂及呋喃樹脂等,根據具體情況分別選用:對酸性環境,選用雙酚A樹脂、呋喃樹脂等;對堿性環境,選用乙烯基樹脂、環氧樹脂或呋喃樹脂等;對溶劑型使用環境,選用呋喃等樹脂;當酸、鹽、溶劑等腐蝕不是十分嚴重時,則可選用價格較為低廉的間苯型樹脂。通過對內襯層不同樹脂的選擇,便可使玻璃鋼管道廣泛用于酸、堿、鹽、溶劑等工作環境中,表現出良好的耐腐蝕性能。增強玻璃纖維管有以下特點:應用離心鑄造法制戚高密度無空隙的管壁,并確保玻璃強化部分處于管壁的外層管壁內外表面精確而光滑,不附著水垢,水頭損失小,管道強度高, 耐壓可達2O~24tar;接頭方便,安裝簡單。管端為開口,可在任何部位在現場進行截斷,用氯丁橡膠同玻璃纖維強化塑料制成的松動套環接頭連接,在各種情況下能承受縱向壓縮力或拉伸力;耐腐蝕性強,管壁內外不需作防腐處理,使用壽命理論上能超過50年,沒有電蝕問題;重量輕,僅為同管徑混凝土管的l0%,金屬管或石棉水泥管的20%;應用范圍廣泛,可耐70℃高溫,可用于輸進工業水和飲用水,也能用于污水和腐蝕性工業廢水或海水,能安裝在地面上或埋設在地下甚至海面下,能在各種惡劣環境氣候及地形條件下安裝,使用效果良好;管道配件齊全,可與其它任何材料的管道配接,在管子的任何部位都可開孔。
  玻璃鋼管道在施工中應注意因玻璃鋼管硬度較低,故裝卸時的吊裝繩應選用柔韌、較寬的吊帶或繩,嚴禁用鋼絲繩、鐵鏈等吊裝管。管道的起吊可采用一個或兩個支撐點,但應保證管道在空中均衡, 不可將吊帶(繩) 貫穿其兩端,以免勒壞承插口。吊帶(繩) 在吊裝其他物品時要注意保護, 特別是吊裝開有坡口的鋼管時不可將吊帶(繩) 貫穿其兩端,這樣容易割斷吊帶(繩),造成事故。運輸時嚴禁磕碰,不同直徑的管道可以套在一起運輸,但兩管之間必須用草袋或厚紙板隔開。卸管時不可將小管直接從車上拖下來。管道如數層疊放,每層之間要有托架。玻璃鋼管是柔性復合材料,要求堆場場地平坦,場地內不可有尖銳石子,不可滾動,同時也不宜長時間在日光下曝曬,容易加速老化。首先應進行布管工作,即從堆放地點將標準定長的管道及管件沿已開挖的溝槽順線排開。有時為了減少二次搬運的費用, 也可采用運輸和安裝同時進行的方法。布管工作應遵循:將每根管沿溝槽擺放,擺放時應非常注意將每根管的承口方向朝向設計水流方向的反面。密封圈承插口連接 連接時一般應逆水流方向連接,連接前在基礎上對應承插口的位置要挖一個凹槽,承插安裝后,用砂填實。連接時再檢查一遍承口和插口,在承口的內表面均勻涂上潤滑劑(非石油產品,如動植物油),然后把兩個“O”型膠圈分別套在插口的凹槽內,并涂上潤滑劑。管道連接時需采用合適的機械輔助設備,對于大口徑管,在插口端將管道吊離地面,以減少管道與地面的磨擦。為防止把已安裝好的管拔出來,一般將兩三條管用拉碼連為整體。直徑1.6m以下的管道,挖掘機一般能直接吊起,機斗與管口之間必須墊枕木;由于受制作和安裝精度的限制,一般由廠家派人在現場制作。玻璃鋼管線對于垂直和水平方向的緩慢轉彎,可以借助于承口與插口之間允許借轉的角度來實現,有助于其水利特性的發揮, 可以減少水頭損失, 減少管道彎頭的數量。管路允許用的轉角、幾何半徑由有關規范確定;在管溝開挖之前就應考慮借轉角,在實際施工之中,對于垂直借轉的時候,還應當考慮由于地基沉降而占用的借轉角, 因此實際借轉半徑應比計算值大一些。管道安裝前在承口上位于兩膠圈之間的位置上,鉆一個打壓孔,每一節管安裝完后用手動打壓機打壓。打水壓至1.5倍管路工作壓力,每一道承插口均應以lOmin的時間保壓,以保證不泄漏,打壓完畢用鍍鋅螺栓封堵。由于玻璃鋼管屬柔性管, 要使其發揮正常的作用,必須在施工之中強調回填的重要性,使得管道和土壤之間形成一個良好的作用體系。玻璃鋼夾砂管道的撓曲變化是評估埋設的柔性管道回填質量和使用性能的一個重要指標。管道兩側回填料所提供的反力,取決于回填質量,從而影響到整個管道的應力一應變狀態,這一點必須引起重視。玻璃鋼夾砂管道的施工, 應盡量使基槽開挖、管道安裝和回填連續進行,尤其是安裝完畢后的管,應立即回填,以防止浮管。大多數粗粒土可用作管道基礎材料和管區回填材料,在離管道150mm以內,不得有直徑大于25mm的巖石或堅硬土塊。管區(規范將墊層面至管頂上300mm以內稱為管區,其上為非管區。管區下部70%管高部分為主管區,上部30%管高為次管區)回填料必須與管溝的自然土壤相協調,以防止管溝中的自然土與回填材料相互遷移。溝槽回填之前應排除溝槽的積水 首先將管道兩側拱腋下均勻回填,然后在管道兩側同時進行分層夯實,夯實密實度至少為90%以上,以形成完全支持。主管區回填每層厚度200mm,密實度大于90%;次管區用較干的松土回填,不能重夯,只能輕夯, 密實度大于80%。在此以上的回填土夯實程度根據情況而定,具體內容參閱相關規范。回填土的側面支撐程度,即回填的密實度,是決定玻璃鋼夾砂管道回填質量好壞的指標,一般來講,玻璃鋼管道的施工控制,是依據土壤條件和采用不同的壓實機械,回填后控制每根管道撓曲變化,通過施工回填后垂直于地基方向的直徑變化,所得的數據以確定回填是否合格。

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