淺談GRE管道特點(diǎn)及設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)

于小龍 王喬毅 李國(guó)文

摘 要：GRE管道具有比重小，比強(qiáng)度高;耐化學(xué)腐蝕;水力學(xué)特性優(yōu)異;安裝及后期的維護(hù)費(fèi)用低等特點(diǎn)，正被廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域。同時(shí)，基于GRE管道自身的特點(diǎn)，使得GRE管道在設(shè)計(jì)過(guò)程中有一些問(wèn)題需要特別注意，本文將介紹此類管道的設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)。

關(guān)鍵詞：GRE管道;特點(diǎn);設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)

玻璃鋼（FRP）為玻璃纖維增強(qiáng)復(fù)合材料，由基體材料和增強(qiáng)材料所組成。一般以樹(shù)脂作為基體材料，玻璃纖維作為增強(qiáng)材料。為了使玻璃鋼材料具有某些特殊性能，可以在玻璃鋼基體材料中加入其他特定的材料來(lái)實(shí)現(xiàn)。例如：加入石墨或者碳纖維，可以使玻璃鋼材料具有傳導(dǎo)靜電的特性;為使材料能耐高溫，可以采用酚醛樹(shù)脂作為基體材料等。GRE管道（玻璃纖維增強(qiáng)環(huán)氧樹(shù)脂管道）就是以環(huán)氧樹(shù)脂作為基體材料，玻璃纖維作為增強(qiáng)材料的玻璃鋼管道。此類管道可以大致分為三層，由內(nèi)到外分別為：內(nèi)襯層，結(jié)構(gòu)層和外涂層。

1 GRE管道特點(diǎn)

GRE管道-玻璃纖維增強(qiáng)環(huán)氧樹(shù)脂管道（以下簡(jiǎn)稱GRE管道），因其具有重量輕、強(qiáng)度高、耐腐蝕性強(qiáng)、安裝、維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于石油、化工、電力、冶金、醫(yī)藥等領(lǐng)域。

與鋼制管道相比，GRE管道有如下優(yōu)點(diǎn)：

①耐腐蝕性能好、使用壽命長(zhǎng)，尤其是在海邊的鹽霧環(huán)境中使用更能體現(xiàn)其防腐蝕的優(yōu)越性能，使用壽命可長(zhǎng)達(dá)30年之久;

②物理性能優(yōu)良。與鋼管道相比，GRE管道的比重僅為鋼管道的1/4左右，并且有更高的比強(qiáng)度，而熱傳導(dǎo)系數(shù)只有鋼的0.5%左右，是很好的傳熱絕緣體;

④較低的安裝、維護(hù)費(fèi)用。GRE管道不需要做特殊的防腐處理，減少了初期投資和后期維護(hù)成本;且管道重量較輕，可采用非焊接連接，與鋼管道相比，安裝費(fèi)用較低;

⑤水力學(xué)特性優(yōu)異。在正常使用的情況下，鋼管、鑄鐵管等的內(nèi)表面，經(jīng)常會(huì)因?yàn)榘l(fā)生局部腐蝕而使管內(nèi)壁變得粗糙，從而增加壓頭損失，造成輸送能量的浪費(fèi)。而GRE管道內(nèi)表面幾乎可以按照水力學(xué)光滑管來(lái)考慮流體輸送的能量損失，因此在輸送同等流量流體時(shí)，可以采用較小管徑的流體輸送管道或選用功率較小的流體輸送泵，從而可以減少項(xiàng)目初期投資，同時(shí)又節(jié)省了電能，降低了運(yùn)行成本。

2 GRE管道設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)

①GRE管道常用的連接方式有，承插粘接、纏繞對(duì)接、法蘭連接等。當(dāng)采用承插粘接連接方式時(shí)，因每道承插口的深度會(huì)有200～300mm，當(dāng)管線較長(zhǎng)承插口較多時(shí)，如果按照對(duì)接連接方式統(tǒng)計(jì)材料時(shí)，將會(huì)產(chǎn)生較大的材料缺口，增補(bǔ)材料將影響項(xiàng)目施工進(jìn)度;

②長(zhǎng)距離GRE管道應(yīng)考慮適當(dāng)增加切斷閥門(mén)。長(zhǎng)距離的GRE管道，粘接口較多，在進(jìn)行水壓試驗(yàn)時(shí)如果有粘接口發(fā)生泄漏，需要將管中的水排出后進(jìn)行重新粘接，但因切斷閥門(mén)較少，需要排除大量的水，給施工造成困難，且對(duì)以后的檢修維護(hù)帶來(lái)不便;

③長(zhǎng)距離GRE管道設(shè)計(jì)時(shí)，在管道高點(diǎn)適當(dāng)增加排氣閥門(mén)。因?yàn)镚RE管道多采用粘接口連接，承壓能力較差，特別是在距離較長(zhǎng)的GRE管道進(jìn)行水壓試驗(yàn)或運(yùn)行初次充水時(shí)，由于氣阻較大，易造成粘接口的泄漏。如國(guó)內(nèi)某項(xiàng)目陸地連接碼頭的棧橋較長(zhǎng)，碼頭消防水炮供水由陸域通過(guò)GRE消防管道輸送，再GRE管道充水時(shí)，由于管線較長(zhǎng)，氣阻較大，造成管道的較大振動(dòng)，長(zhǎng)期運(yùn)行會(huì)對(duì)GRE管道粘接口帶來(lái)不利的影響;

④GRE管道管架選擇與鋼制管道管架相比，有其特殊性。GRE管道管架應(yīng)選擇管夾式管托，有的GRE管道外表有涂層（如消防管道會(huì)有防火涂層），按照管道直徑選擇的鋼制管夾式管托會(huì)有現(xiàn)場(chǎng)無(wú)法安裝的問(wèn)題，這就要求在設(shè)計(jì)過(guò)程中應(yīng)按照GRE管道生產(chǎn)廠家給出的實(shí)際外徑尺寸統(tǒng)計(jì)管架材料。GRE管道粘接口附近，三通、異徑管、彎頭等管件附近管道外徑因連接口的存在會(huì)比較大，設(shè)計(jì)時(shí)，管架應(yīng)盡量避開(kāi)此類位置，以方便現(xiàn)場(chǎng)安裝。GRE管道的限位架應(yīng)格外注意，為實(shí)現(xiàn)限位功能，需要在GRE管道上限位管夾兩側(cè)粘結(jié)止推塊，在實(shí)際施工過(guò)程中會(huì)有漏掉的情況。如某工廠碼頭棧橋上的GRE消防管道在水壓試驗(yàn)時(shí)，因限位架止推塊未安裝，造成管道從管架上滑落的事故。

3 結(jié)語(yǔ)

GRE管道因?yàn)槠渥陨淼膬?yōu)勢(shì)，正被越來(lái)越廣泛的用作化工工藝管道，污水處理管道，海水淡化管道，醫(yī)藥管道，消防管道等，有著越來(lái)越廣闊的應(yīng)用前景。同時(shí)，在設(shè)計(jì)過(guò)程中應(yīng)注意其材料的特殊性帶來(lái)的變化，才能充分發(fā)揮GRE管道的優(yōu)勢(shì)。

參考文獻(xiàn)：

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