淺析玻璃鋼管道的技術(shù)施工現(xiàn)狀與解決措施

江蘇省淮陰商業(yè)學(xué)校機(jī)電系 陳 蓉

1.玻璃鋼管道簡(jiǎn)介

1.1 玻璃鋼管道的原料

玻璃鋼管道是一種新型的復(fù)合管道，它由石英填料、不飽和聚酯樹脂及玻璃纖維組成。在很多情況下，玻璃鋼又叫做玻璃纖維增強(qiáng)塑料，所以玻璃鋼管道又名玻璃鋼纖維增強(qiáng)管道。

1.2 玻璃鋼管道的加工工藝

玻璃鋼管道具有超高穩(wěn)定性，這些特點(diǎn)主要是因其獨(dú)特的加工工藝：采用自動(dòng)控制技術(shù)，由計(jì)算機(jī)控制將玻璃纖維按一定要求圍繞芯模上，進(jìn)行內(nèi)村部分加工。并將石英砂與樹脂混合的砂漿放在纖維之間作為夾砂層，隨后在管道外部做保護(hù)層以此提高整體強(qiáng)度。

1.3 玻璃鋼管道的特點(diǎn)

由于玻璃鋼管道加工工藝特殊，所以它具有較為優(yōu)異的的性能：

1)耐腐蝕性能優(yōu)異：由于采用玻璃纖維及不飽和聚酯樹脂等化學(xué)惰性的材料組成，從而玻璃鋼管道具有較為穩(wěn)定的化學(xué)性能，足以抵抗酸堿的腐蝕。因此往往將它應(yīng)用于輸送腐蝕性液體。

2)管壁光滑、流體阻力?。合鄬?duì)于傳統(tǒng)的鋼筋混凝土管道，玻璃鋼管道具有就好的水力條件。其壁光滑，內(nèi)表面摩擦系數(shù)小。在輸送等流量的液體時(shí)，與其他管材相比管徑明顯縮小。

3)耐低溫性能突出：由于采用玻璃纖維及不飽和聚酯樹脂材料，玻璃鋼管道具有較突出的耐低溫特點(diǎn)。玻璃鋼管道憑借其耐低溫特點(diǎn)，可以節(jié)省工程施工費(fèi)用。例如在我國北方地區(qū)，由于凍土厚度較深，管道埋設(shè)也要加深，因此也帶來了土方開挖費(fèi)用增加。如果采用玻璃鋼管道，可以大大較低管道的埋設(shè)深度，從而降低土方開挖費(fèi)用。

4)機(jī)械強(qiáng)度高：玻璃鋼管道由于其承受內(nèi)壓能力較好，常被用于高壓介質(zhì)輸送。如遇特殊情況，可以定制需要的管道和管件來滿足壓力的要求。

1.4 玻璃鋼管道的適用范圍

憑借其優(yōu)異的性能，玻璃鋼管材被廣泛地應(yīng)用于石油輸送、城市給排水、化工原料輸送、煤氣輸送等項(xiàng)目中。

2.玻璃管道的施工技術(shù)

2.1 玻璃鋼管道的連接形式

玻璃鋼管道因其質(zhì)量輕、耐水壓強(qiáng)度高，在管道連接時(shí)便捷。一般采用的方式為承插密封連接，也可采用強(qiáng)度較高的法蘭式連接。承插密封連接方式多樣，主要有以下幾種：

單O型密封圈承插連接：這種連接方式主要用于管道壓力較低的地下管線。在管道連接時(shí)要求清除管道內(nèi)泥渣，將承口清理干凈并涂上保護(hù)劑。在兩管連接時(shí)將橡膠圈套上，保持兩管同心狀態(tài)將管插入。

雙O型密封圈承插連接：該連接方式主要適用于管道壓力較高的地下管線。

在管道連接時(shí)要求與單O型密封圈承插連接基本相同，區(qū)別在于采用兩個(gè)O密封橡膠圈。

剛性約束承插膠合連接：該連接方式主要適用于直徑50nm—400mm管道的地下管線。在管道連接時(shí)依靠玻璃鋼管道的管徑及工作狀態(tài)下的壓力來確定連接管最小節(jié)的長(zhǎng)度等級(jí)，并且管道的壁厚不同對(duì)應(yīng)的插頭端錐度也不同。

2.2 玻璃鋼管道施工過程

1)溝槽開挖：溝槽斷面形式有矩形和梯形，按土質(zhì)的不同采用不同形式的斷面。當(dāng)遇到土質(zhì)較密實(shí)的地區(qū)，可以采用矩形截面的溝槽，以便減少土方量。但是當(dāng)遇到土質(zhì)較差、含水率較高的地區(qū)，一般采用梯形截面。雖然采用梯形截面土方量增加，但是能防止溝槽坍塌。溝槽尺寸應(yīng)根據(jù)管道及安裝要求確定，以便工作人員能方便下槽施工。

2)降低地下水位：當(dāng)開挖溝槽的位置處于地下水位能到達(dá)的位置，應(yīng)采取降低地下水位的措施，以防止溝槽積水影響施工。降低地下水位的方法有明溝排水和人工降低地下水位。

3)玻璃鋼管下管連接：首先將管道平行布置與溝槽上方，以便確定管道位置。然后采用吊運(yùn)設(shè)備將管道水平吊入溝槽底部，與基礎(chǔ)接觸并固定。

4)土的回填與壓實(shí)：按要求的密實(shí)度，將溝槽開挖后的土回填回去。回填土主要技術(shù)要求為防止管道浮動(dòng)及移位，從而確保管線走位。管道壓實(shí)形式有碾壓、夯實(shí)、振動(dòng)壓實(shí)等。溝槽上方土夯實(shí)要求從溝槽兩側(cè)同時(shí)開始，切不可單側(cè)一直夯實(shí)。

3.玻璃鋼管道施工中存在的問題

3.1 影響施工的因素

1)玻璃鋼管道加工工藝的影響：在加工玻璃鋼管道時(shí)，其工藝的選擇對(duì)管道的質(zhì)量及性能有著極為重大的影響。合理的加工工藝能確保管道到達(dá)對(duì)應(yīng)的施工要求，滿足工程需要。

2)外界環(huán)境的影響：在管道施工時(shí)，應(yīng)該了解當(dāng)?shù)貧夂蛱攸c(diǎn)，做好充足的準(zhǔn)備。例如南方地區(qū)降雨量大，對(duì)于土質(zhì)不好的地區(qū)開挖溝槽時(shí)，要溝槽開挖的形狀尺寸，防止溝槽坍塌。又如在北方地區(qū)入冬較早，在澆筑地基時(shí)要注意好養(yǎng)護(hù)工作。

3.2 玻璃鋼管道的缺點(diǎn)

1)耐沖擊能力差：玻璃道鋼管因其加工工藝緣故，整體相對(duì)較脆。容易在運(yùn)輸過程中受到?jīng)_擊而發(fā)生斷裂、損壞等現(xiàn)象。在道路崎嶇地區(qū)，運(yùn)輸時(shí)要注意保護(hù)。在下管前要仔細(xì)檢查管道，防止壞損管道被安裝連接。

2)耐高溫能力差：玻璃鋼管道耐低溫能力較好，但是耐高溫能力較差。其工作溫度范圍在零下40度至零上120度，但經(jīng)常輸送高于120度的介質(zhì)時(shí)，普通的玻璃鋼管道會(huì)變形破壞。這時(shí)可以采用加入耐高溫樹脂的特殊玻璃鋼管道，可以輸送高度200度的介質(zhì)，但是成本也會(huì)大大增加。

3)抗紫外線能力差：玻璃鋼管道如果用于露天環(huán)境，長(zhǎng)期在陽光的暴曬下，管道容易老化。應(yīng)在管道中加入抗紫外線穩(wěn)定劑，降低紫外線對(duì)管道的影響。

4)加工制造要求高：玻璃鋼管道在加工過程中要求較高，管道質(zhì)量受工藝、原料影響較大。

5)施工技術(shù)要求高：若玻璃鋼管道采用雙O型密封圈承插連接方式，可以減少管道連接次數(shù)。而且玻璃鋼管道具有不易膨脹的特性，所以往往不需要設(shè)置伸縮器。但是因此需要較高的安裝技術(shù)，不然容易造成漏水現(xiàn)象。

3.3 玻璃鋼管道工程中存在的主要問題

1)管道連接不夠嚴(yán)密：在玻璃鋼管道連接時(shí)，要求管道做到嚴(yán)密。但是在管道連接時(shí)由于管道對(duì)口不齊，或管線接頭處有油脂、泥渣等污物，極容易導(dǎo)致管道連接不夠嚴(yán)密。而且未清理的油脂容易腐蝕橡膠，導(dǎo)致漏失現(xiàn)象加速發(fā)生。

2)下管及溝槽回填時(shí)損壞：由于玻璃鋼管道耐沖擊能力差，所以再下管時(shí)要注意保護(hù)管道，防止與溝槽周邊碰撞。尤其是承接口位置，一旦損壞將導(dǎo)致連接處密封性大大降低。在溝槽回填時(shí)，夯實(shí)要求均勻，兩側(cè)同時(shí)進(jìn)行。

3)管道試壓難度高：管道試壓時(shí)管道施工質(zhì)量檢查的重要措施。其作用在于檢測(cè)施工質(zhì)量、管道接口密封情況等。主要的檢測(cè)方法有水壓試驗(yàn)方法。但是玻璃鋼管道在進(jìn)行水壓試驗(yàn)時(shí)，往往因?yàn)楣艿纼?nèi)部水壓上升過快，導(dǎo)致水壓試驗(yàn)結(jié)果不準(zhǔn)確，從而影響整個(gè)管道的檢測(cè)過程。

4)浮管問題：由于玻璃鋼管為新型管材，相對(duì)于傳統(tǒng)管材來說密度較小。又因?yàn)槭┕り?duì)伍缺少相應(yīng)的工作經(jīng)驗(yàn)，特別是在地下水位較高的地區(qū)，管道施工時(shí)容易發(fā)生浮管問題。浮管問題一旦發(fā)生，將導(dǎo)致管線偏移。管道的連接處很容易斷裂從而導(dǎo)致整條管線的癱瘓，不得不再次開挖溝槽安裝管道。

4.玻璃鋼管道施工技術(shù)措施

4.1 管道連接技術(shù)措施

為確保玻璃鋼管安裝時(shí)連接嚴(yán)密，可以采取如下技術(shù)措施：做到螺紋表面的清潔，在安裝時(shí)要除去管道接口的油脂以防對(duì)橡膠圈的腐蝕。根據(jù)不同的地區(qū)及溫度情況，按要求來確定膠黏劑的固化時(shí)間。尤其在我國北方地區(qū)，低溫往往容易導(dǎo)致膠黏劑作用失效。所以再較冷地區(qū)應(yīng)對(duì)膠黏劑進(jìn)行加熱以便能快速時(shí)固定，確保管道連接具有較好的密封性。

4.2 溝槽開挖及管道安裝技術(shù)措施

玻璃鋼管道在運(yùn)送時(shí)要注意保護(hù)，在到達(dá)施工現(xiàn)場(chǎng)時(shí)要對(duì)管道進(jìn)行檢測(cè)確保沒有損傷。將檢測(cè)合格的管道放在較平的地面或者是管架上，確保管道在施工現(xiàn)場(chǎng)的安全。如果不能立即下管施工，管道需要保存一段時(shí)間的話，那么需要用帆布將管道覆蓋以防陽光照射使其分解。

溝槽開挖的要點(diǎn)在于能否做到溝槽底部均勻平整。一旦溝槽底部沒有到達(dá)足夠的平整程度，管道在安放到溝槽時(shí)受力不均，容易折斷。且要把溝槽底部較為尖銳的石塊清除干凈，以防止下管時(shí)對(duì)管道的損傷，同時(shí)下管時(shí)也要防止施工人員以拖拉的方式移動(dòng)管道。

下管前應(yīng)先將管道擺放在溝槽未堆土的一側(cè)，且要靠近溝槽的位置以便減少再次搬運(yùn)量。管道的排列方向有一定的要求，要滿足介質(zhì)由管道的外螺紋流入內(nèi)螺紋。管道連接如果采用起吊安裝設(shè)備，要格外小心，防止管道插口破損。在下吊管道時(shí)，要求管道水平起吊與放下從而減少管道與溝槽內(nèi)基礎(chǔ)的摩擦。管線在連接時(shí)，要保障管道接口或者承插口插入深度是否一致。一旦出現(xiàn)不一致則要立即檢查管道接口是否安裝正確才能進(jìn)行下一段管道的安裝。

溝槽回填應(yīng)按一定的技術(shù)規(guī)范來執(zhí)行，這是管道施至關(guān)重要的一個(gè)步驟。對(duì)于不同的土質(zhì)條件、及玻璃鋼管道的特性來確定相應(yīng)的管頂及管道胸腔回填土的密實(shí)度。在管道進(jìn)行完試壓試驗(yàn)時(shí)要盡快將土回填，以防止降雨及地下水流入造成的浮管事故。

4.3 玻璃鋼管道試壓技術(shù)措施

玻璃鋼管道由于其原料及加工工藝的特殊，其試壓介質(zhì)只能為液體。在條件允許的情況下，盡量采用較為干凈的水來做試壓試驗(yàn)。相對(duì)于傳統(tǒng)管道的試壓試驗(yàn)，玻璃鋼管道要求升壓速度不能太快。要求做到逐步分壓，每次需要時(shí)間為10分鐘且升壓強(qiáng)度不超過0.5mpa。檢測(cè)是否有嚴(yán)重的漏失現(xiàn)象，如果沒有則進(jìn)行下一次升壓。

4.4 防止浮管問題的技術(shù)措施

由于玻璃鋼管為新型管材，許多施工隊(duì)伍對(duì)其施工缺乏經(jīng)驗(yàn)。玻璃鋼管材的密度較低，因此在沒有做好相應(yīng)的抗浮措施時(shí)，容易導(dǎo)致浮管現(xiàn)象的發(fā)生。為保障管道的施工安全，可以采取以下的措施防止浮管現(xiàn)象的發(fā)生：

(1)做好降低地下水位的工作，同時(shí)將流入到溝槽內(nèi)的水及時(shí)排出。

(2)在條件允許的情況下，可以用繩索把玻璃鋼管固定在基礎(chǔ)底座上。

5.總結(jié)

玻璃鋼管道做為一種新型管材，施工隊(duì)伍往往缺少對(duì)其施工的經(jīng)驗(yàn)。但是因其性能優(yōu)異，正在被逐步推廣使用。所以在施工過程中要不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，完善玻璃鋼管道施工技術(shù)，才能提高其使用價(jià)值。

[1]劉自翔,王合存.淺談玻璃鋼管道工程施工技術(shù)[J].科技資訊,2008(8).

[2]黃世漢.玻璃鋼管應(yīng)用中需注意的幾個(gè)問題[J].給水排水,2004,30(3).

[3]褚洪金.高壓玻璃鋼管漏失原因、處理方法及防治措施[J].漢江石油職工大學(xué)學(xué)報(bào),2010,23(5).

[4]何永雙.玻璃鋼管道施工中的質(zhì)量問題及解決方法[J].中國石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量,2011,31(4).

[5]劉勝強(qiáng).玻璃鋼管道現(xiàn)場(chǎng)施工中存在的技術(shù)問題及解決措施[J].中國科技博覽,2012(15).

[6]孫惠蘭.玻璃鋼管的性能分析[J].水力水電技術(shù),2007,38(5).