淺談玻璃鋼管道的性能特點(diǎn)及發(fā)展現(xiàn)狀

關(guān)輝

【摘要】玻璃鋼管道以耐腐蝕性強(qiáng)、內(nèi)表面光滑、輸送能耗低等優(yōu)點(diǎn)廣泛應(yīng)用于石油、造紙、化工、冶金、城市供水等行業(yè)中。隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，市場對玻璃鋼管道的認(rèn)知也在逐漸加強(qiáng)，國內(nèi)外市場對玻璃鋼管道的需求也在日益加大。本文主要介紹了玻璃鋼管道的特點(diǎn)、發(fā)展現(xiàn)狀及不足之處，認(rèn)為隨著人們對玻璃鋼材料認(rèn)識的不斷加深及工藝水平的日益提高，玻璃鋼管道在未來必然會發(fā)揮更重要的作用。

【關(guān)鍵詞】復(fù)合材料；玻璃鋼；管道

玻璃鋼之所以稱為玻璃纖維增強(qiáng)塑料，因?yàn)槠涫且圆ＡЮw維或其制品作增強(qiáng)材料的增強(qiáng)塑料。根據(jù)采用的樹脂品種不同，分為聚酯玻璃鋼、酚醛玻璃鋼、環(huán)氧玻璃鋼等。玻璃制品雖易碎，但又具有透明性同時耐高溫、耐腐蝕；而鋼鐵堅硬且不易碎，同樣具有耐高溫的特點(diǎn)。所以人們將兩者結(jié)合，制造出玻璃鋼材料，既具有耐高溫、抗腐蝕的性質(zhì)，又具有堅硬不碎的特點(diǎn)，這二者揚(yáng)長避短，優(yōu)勢互補(bǔ)，充分發(fā)揮復(fù)合材料的優(yōu)勢性能。

1、玻璃鋼管道的性能特點(diǎn)

1）耐化學(xué)腐蝕性能優(yōu)良。玻璃鋼主要的原材料是高分子成分不飽和聚脂樹脂和玻璃纖維，這兩種材料的性能可有效抵抗酸、堿、生活污水、化工廢水等腐蝕性化學(xué)液體的侵蝕，在正常情況下，可長期保持管道的安全運(yùn)行。

2）耐熱性能好。一般情況，玻璃鋼管道使用溫度范圍在-40℃～70℃之間，更有特殊耐高溫配方的玻璃鋼管道可在200℃以上溫度正常工作。有些管道是長期露天使用，可在表面添加紫外線吸收劑，抵抗輻射，用來延緩玻璃鋼管道的老化。

3）耐磨性能優(yōu)越。將大量泥漿沙石混合在水中，裝進(jìn)管道內(nèi)，進(jìn)行300萬次旋轉(zhuǎn)磨損對比試驗(yàn)。檢測到的管道內(nèi)壁磨損情況如下：用瓷釉和焦油的涂層鋼管內(nèi)壁為0.53mm，用環(huán)氧樹脂和焦油涂層鋼管的內(nèi)壁為0.52mm，由表面硬化處理的玻璃鋼管內(nèi)壁為0.21mm。由此得出結(jié)論為玻璃鋼的耐磨性能更為優(yōu)越。

4）設(shè)計性與工藝性出色。玻璃鋼作為基礎(chǔ)材料管材可根據(jù)用戶的特定需求，例如，不同的壓力、流量、不同的載荷和埋深情況，設(shè)計制造出特定的玻璃鋼管道。

5）絕緣性能良好。玻璃鋼這種材料是絕緣體，管道的電絕緣性要求較高，最適合使用于輸電的絕緣電阻在1012～1015Ω.cm，在電信線路密集區(qū)和多雷區(qū)玻璃鋼管道非常適用。

6）抗凍抗寒性好。玻璃鋼管道在零下20℃以下工作，管道內(nèi)結(jié)冰也不會發(fā)生凍裂情況。

7）性價比高。由于玻璃鋼材料特性，玻璃鋼管道的內(nèi)壁如鏡面光滑，摩擦阻力和糙率很小，糙率系數(shù)僅為0.0084，而混凝土管的糙率系數(shù)為0.014，鑄鐵管的為0.013，由此看出，玻璃鋼管道摩擦阻力小、輸送能力高，在使用過程中可顯著減少沿程的流體壓力損失，同時提高輸送能力，為企業(yè)帶來顯著的經(jīng)濟(jì)效益。工程建造時，如果在相同的輸送能力下，可以選用內(nèi)徑較小的玻璃鋼管道，降低工程的一次性投入；管道在同等內(nèi)徑的條件下，玻璃鋼管道比其他材質(zhì)管道的壓力損失小，節(jié)省泵送費(fèi)用；此外，在泵送時間上，玻璃鋼管道也較短，這就減少了長期運(yùn)行費(fèi)用。所以，玻璃鋼管道是性價比高的管材。

8）維護(hù)成本低。由于玻璃鋼管道具有上述的耐腐、耐熱、耐磨和抗凍抗污等性能，即工程中不再需要進(jìn)行絕緣保溫、防腐、防銹、防污等措施和檢修。

9）安裝方便簡單。玻璃鋼管道可塑性強(qiáng)、重量輕、強(qiáng)度高、運(yùn)輸與安裝方便，操作簡單，實(shí)用性強(qiáng)。

2、玻璃鋼管道的發(fā)展現(xiàn)狀及存在的問題

1）玻璃鋼管道的發(fā)展現(xiàn)狀。國際經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，使得工業(yè)領(lǐng)域?qū)?fù)合材料的需求增大，促使復(fù)合材料方面發(fā)展迅速。玻璃鋼管道得以認(rèn)可，在化工、石油、冶金、造紙、城市給排水等工業(yè)領(lǐng)域被廣泛推廣應(yīng)用。世界上一些先進(jìn)國家，如美國，有近50年使用玻璃鋼復(fù)合管道的歷史，美國有較為成熟的設(shè)計和應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，并制訂了較系統(tǒng)的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)和檢驗(yàn)方法，對于原材料的選擇有嚴(yán)格標(biāo)準(zhǔn)，管道安裝、施工等方面也制訂了相應(yīng)的規(guī)范，相對來說，復(fù)合材料形成了較為完善的體系。而我國與發(fā)達(dá)國家相比，在原材料、工程設(shè)計、工藝裝備、產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)管理、施工規(guī)范、應(yīng)用范圍等一些方面存在較大差距。近10年來，我國玻璃鋼復(fù)合管道領(lǐng)域發(fā)展較快，先后從美國、日本等先進(jìn)國家引進(jìn)加砂管道生產(chǎn)線及纖維纏繞玻璃鋼管道生產(chǎn)線，在工藝和設(shè)計方面引進(jìn)國外先進(jìn)技術(shù)，促進(jìn)了我國材料工業(yè)的發(fā)展。樹脂和纖維制品也有多種牌號供設(shè)計選用，使玻璃鋼管逐步配套。經(jīng)多年發(fā)展，中國制造的復(fù)合材料管道成型設(shè)備在生產(chǎn)體系中發(fā)揮著越來越大的作用。

2）存在的問題。雖說國內(nèi)近幾年引進(jìn)了不少國外的先進(jìn)技術(shù)，但在有些方面與國外先進(jìn)水平對比還是有些差距，譬如樹脂、助劑等方面。

a樹脂。國外玻璃鋼管用樹脂有性能高、品種全及系列化的優(yōu)勢；間苯型不飽和聚脂已占30%多，已經(jīng)逐漸成為通用型不飽和聚脂樹脂，根據(jù)不同用途需要，有多種專用樹脂和助劑滿足使用要求。中國國內(nèi)現(xiàn)年產(chǎn)500噸以下的不飽和聚脂樹脂廠家有200多家，生產(chǎn)總量約占總產(chǎn)量的60%以上。但有些小廠存在著設(shè)備簡陋，檢驗(yàn)、技術(shù)管理落后，品種少，質(zhì)量差的缺點(diǎn)。全國引進(jìn)的不飽和聚脂生產(chǎn)線有五條，間苯型不飽和聚脂樹脂產(chǎn)量低、價格高。其它高性能專用樹脂幾乎沒有。

b助劑。助劑在生產(chǎn)加工過程中起關(guān)鍵的作用，又直接影響產(chǎn)品的性能，助劑是玻璃鋼生產(chǎn)中必不可缺的一部分，但國產(chǎn)的助劑存在著品種少，不配套，質(zhì)量差等缺點(diǎn)。

c其他。中國國內(nèi)引進(jìn)和自制管、罐生產(chǎn)線有29條，然而利用率只有20%左右，纏繞成型等先進(jìn)工藝更是只占其它成型工藝的3.5%，由此可見，國內(nèi)市場仍需進(jìn)一步開發(fā)，充分發(fā)揮現(xiàn)有設(shè)備的生產(chǎn)能力。大口徑管件大多采用手糊和噴射法成型，存在不配套、質(zhì)量差等缺點(diǎn)。很多玻璃鋼廠缺乏專業(yè)技術(shù)人員，形成了產(chǎn)品無設(shè)計，檢測無手段，選材無標(biāo)準(zhǔn)，產(chǎn)品無檢驗(yàn)的局面；在制作玻璃鋼管道時，用原材料，常以次充好，偷工減料，因質(zhì)量造成一些管道滲漏事故和經(jīng)濟(jì)損失，從而使用戶對玻璃鋼制品產(chǎn)生了很大的認(rèn)識偏差，影響了玻璃鋼管的在用戶心中的信譽(yù)和市場的推廣應(yīng)用。

3、結(jié)論

隨著玻璃鋼管道生產(chǎn)技術(shù)的不斷發(fā)展及市場對管道材料要求的不斷提高，相信在不久的將來，玻璃鋼管道將會在我國石油、造紙、化工、冶金、城市供水等領(lǐng)域發(fā)揮更重要的作用。

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