FPSO压载水系统中玻璃钢管的应用及应力分析
玻璃钢管在输水工程中的应用及有关问题探讨
玻璃钢管在输水工程中的应用及有关问题探讨谭树魁[摘要]玻璃钢管是供水工程的一种新型理想管材。
但在应用中,有许多问题需要探讨。
本文结合水利工程的实践,从选材、施工、试压等方面介绍了应用玻璃钢管中需注意的问题及经验体会。
[关键词]玻璃钢管;输水工程应用;探讨随着国民经济建设的发展,大量的钢管(包括铸铁管)应用于供水、污水、输油、发电厂管道等工程中。
但钢管在应用中会产生严重的腐蚀问题。
因此,大大降低了工程寿命,经过防腐处理的钢管寿命也只有10多年。
工程中对钢管的腐蚀问题,常采取一系列工程措施,这只能延长一部分钢管的寿命,而不能从根本上解决钢管的腐蚀问题。
由腐蚀造成的浪费和经济损失是巨大的。
所以,人们总想研究一种新兴管材以代替钢管。
国际上,学术界和工程界从二次世界大战后就开始研究,50年代末这种研究有新的突破,研究出一种新兴的复合材料,即玻璃纤维加砂增强树脂管)))玻璃钢管。
它具有独特的性能:轻质(平均容重为11998g/cm3)、高强、耐腐蚀、耐久、抗老化、管壁水力特性好、糙率低、施工安装简便、综合造价低。
70年代以来,发达的资本主义国家对玻璃钢管的生产和应用越来越广泛。
80年代后,玻璃钢管在欧洲和美国大有代替钢管的趋势。
玻璃钢管被广泛地应用在污水排送、供水、海水淡化处理、工业污水回收及处理、发电厂管道、油田输油、灌溉工程及地热能源输送管道系统。
中国对玻璃钢管的运用是近几年的事。
随着改革开放和国内经济建设的发展,我国引进了多套玻璃钢管生产线,使玻璃钢管的应用在我国也在逐步发展。
1994年北京市水利建设第一次在/城子水厂供水工程0中,采用5900mm玻璃钢管116km,用于低压输水管道中。
1995~1996年,北京市引潮入城工程中,又大量采用5600mm、5700mm、5900m m玻璃钢管。
北京市引潮入城工程输水与供水管道总长为46km,其中输水管道长17km@2为无压(或低压)重力流,采用砼管。
供水管道(包括备用水源地到沉砂池)为有压流,总长为28km@2,包括钢管段6km@2,余下22km@2全部采用玻璃钢管。
FPSO船体管道应力分析方法研究
- 17 -第8期图1 FPSO船体运动示意图FPSO船体管道应力分析方法研究程久欢，纪志远，雷俊杰（海洋石油工程股份有限公司设计院， 天津 300451）[摘 要] FPSO（浮式生产储卸油装置）运动情况多样，船体内空间狭窄，管道多且复杂。
目前，国内针对FPSO船体管道应力分析研究处于起步阶段。
为准确地进行FPSO船体管道应力分析，本文从船体运动方式及运动特点入手，研究其运动规律并应用于FPSO船体管道应力分析计算中，从而实现FPSO船体管道应力分析技术突破，为同行人员提供技术参考。
[关键词] FPSO；船体管道；船体运动；管道应力作者简介：程久欢（1978—），男，山西运城人，2004年毕业于武汉理工大学，硕士，高级工程师。
从事海洋平台总体布置、管道设计以及应力分析等方面的工作。
FPSO 船体运动复杂，尤其是船体部分空间受限，管道多、系统多，十分复杂。
因此，要准确地进行FPSO 船体管道应力分析，首先要了解FPSO 船体运动方式及运动特点，准确把握其运动规律并应用于FPSO 船体管道应力分析计算中。
本文对FPSO 船体运动特点进行分析，并在此基础上对船体管道应力分析方法进行详细介绍，从而实现对FPSO 船体管道应力分析技术应用与突破。
1 FPSO 介绍FPSO （Floating Production Storage and Offloading System ）是浮式生产储卸油装置，也可称为FPSU （Floating Production Storage and Offloading Unit ），FPSO 是目前海洋石油全海式开发的核心组成部分，也是目前边际油田开发的重要手段之一。
FPSO 是漂浮在海面的一座大型浮式结构物，它不同于一般的船舶，而是依靠单点，系泊在单点系泊装置上，围绕单点转动且具有风向标效应的油气生产装置[1-2]。
它具有船舶的安全性、稳定性、抗沉性等特点。
FPSO 上配有完善的船舶设备与船舶系统，例如：舱底水系统、压载系统、扫舱系统、海水系统、淡水系统、燃油系统、救生系统等。
玻璃钢管道的疲劳分析
玻璃纤维知识玻璃钢管道的失效破坏问题也越来越严重，但是目前玻璃钢管道的应力分析并没有具体的规范化做法。
普通钢管的应力分析方法是基于大量的试验和测试研究，可分为一次应力校核和二次应力校核。
而玻璃钢管道应力的特点是非线性和各向异性，按照钢管的应力分类方法已不适用于玻璃钢管的应力分析。
本文的做法是根据项目实际材料及使用情况，依照部分规范的要求，采用权威机构所公布的试验数据，进行模拟调整，选择合适的计算方法和参数值来进行应力分析。
在实际应用过程中，导致玻璃钢管道破坏的因素主要有以下几方面：（1）在输送、安装或使用中，玻璃钢管道会受到由风、地震、波浪等引起的冲击荷载或者偶然荷载，当操作应力超出玻璃钢材料的许用应力时会导致管道破坏。
（2）虽然玻璃钢的耐腐蚀性好，但在长时间周期性载荷作用下，其材料性能会逐渐恶化，因此会引起产品的疲劳应力破坏。
（3）任何材料在受力状态下都会有一个设计寿命，如果产品处于超应力状态，它所能达到的寿命将小于设计寿命，从而发生管道破坏，引发这样的破坏原因往往是与不妥当的设计、制造、安装或允许材料超应力使用等因素有关。
由于玻璃钢管道安装方便、使用寿命长，目前被广泛应用于石油、化工和给排水等各个领域。
在海洋平台、FpSO等海洋工程中，玻璃钢管道也已经被广泛应用于海水和消防系统。
随着玻璃钢管道的应用范围和规模日益扩大。
绝缘单梯的主要技术要求：（一）绝缘单梯外观、装配1、绝缘梯外观：绝缘梯各部件外形不得有尖锐棱角，应倒圆弧。
2、绝缘梯装配：应符合YB3205之规定（二）绝缘单梯一般要求1、绝缘梯原材料应预选检验2、绝缘梯使用的铝合金材料制件应做表面阳极氧化处理，轴类钢制件表面应有防护镀层；绝缘层压类材料制件加工表面应用绝缘漆进行处理。
3、绝缘梯金属部件表面粗糙度应≤6.3绝缘梯各部件加工表面应规则、平整。
绝缘部件表面应光滑、无气泡、皱纹或开裂，无明显的擦伤和过热痕迹，颜色应为本色（从浅黄绿到棕色）（三）绝缘单梯技术参数产品别名：绝缘合梯,玻璃钢合梯,玻璃钢人字梯产品材料: 绝缘玻璃钢耐压等级: 220KV产品规格：1.5米绝缘人字梯同类产品规格: 2.0米绝缘人字梯、 2.5米绝缘人字梯、3.0米绝缘人字梯、3.5米绝缘人字梯、 4.0米绝缘人字梯、5.0米绝缘人字梯、6.0米绝缘人字梯。
玻璃钢管分析报告
玻璃钢管分析报告1. 引言玻璃钢管是一种具有优异性能的新型管道材料，由玻璃纤维和树脂组成。
它具有良好的耐腐蚀性、高强度、轻质、绝热和易加工等特点，在许多领域得到广泛应用。
本报告旨在对玻璃钢管进行分析，了解其结构、性能及应用领域。
2. 玻璃钢管的结构玻璃钢管的基本结构由两部分组成：玻璃纤维增强层和树脂基体。
玻璃纤维增强层是玻璃钢管的主要负载层，起到增强材料的作用。
树脂基体则起到固定纤维、传递载荷和保护纤维的作用。
玻璃钢管可以通过不同的方式进行增强，例如纤维方向布置、层叠方式等。
3. 玻璃钢管的性能3.1 耐腐蚀性玻璃钢管具有出色的耐腐蚀性，这是由于玻璃纤维与树脂的共同作用。
玻璃纤维具有良好的耐化学腐蚀性，并且能够抵抗酸、碱、盐等多种介质的侵蚀。
树脂基体的选择也对耐腐蚀性有影响，常用的树脂有环氧树脂、聚酯树脂等。
3.2 高强度玻璃钢管的强度较高，其强度主要来自于玻璃纤维。
玻璃纤维具有高强度和刚度，能够承受高强度的拉伸、弯曲和挤压等载荷。
此外，玻璃纤维还具有优良的疲劳性能，能够经受长期循环荷载而不断裂。
3.3 轻质相比传统的金属管材，玻璃钢管具有较低的密度，因此重量轻。
这使得在一些对结构重量要求较高的应用中具有优势，例如航空航天、汽车制造等领域。
3.4 绝热性玻璃钢管的树脂基体具有良好的绝热性能，能够有效隔离热量传递。
这使得玻璃钢管在管道输送高温或低温介质时具有较少的能量损失。
3.5 易加工性玻璃钢管可以采用不同的制造工艺进行加工和制造。
例如，可以采用卷绕工艺将玻璃纤维与树脂制成管道形状，也可以采用模压工艺制造复杂的形状。
这使得玻璃钢管能够满足不同应用领域的需求。
4. 玻璃钢管的应用领域由于其独特的性能，玻璃钢管在许多领域得到广泛应用。
4.1 石油和化工行业玻璃钢管具有优异的耐腐蚀性和高强度，适用于石油和化工行业中的管道输送系统。
它可以用于输送腐蚀性介质，如酸、碱等。
此外，玻璃钢管的轻质和绝热性能也使其在这些行业中得到应用。
CAESARII管道应力分析软件部分应用案例
北京艾思弗计算机软件技术有限公司CAESARII管道应力分析软件部分应用案例1、FPSO、海洋工程管道系统沪东中华LNG装卸船管道系统。
计算条件：温度-163°C、压力1Mpa、材料A335 P12，管径219~610mm，执行英国BS 7159。
本案例分析难点在于低温状态下管道的柔性以及不同载荷条件下（满载、空载、海浪）的管道应力问题，CAESAR II完全支持对低温深冷管道的柔性分析，并能定义相关载荷工况以满足设计要求。
2、石油化工复杂工艺管道系统五环科技化工系统管线。
计算条件：温度400°C、压力2.68Mpa，管径89mm~2268mm，材料低碳钢，执行B31.3石油化工管道标准。
系统存在立卧式容器、塔器、换热器以及多种支吊架类型，模型复杂，规模较大。
CAEARII支持创建此类复杂模型，组合管道与设备，从而精确的界定管道边界条件，大大减小误差。
此外，在建模及分析过程中，软件允许用户自由修改模型。
3、大型发电厂主蒸汽系统西北电力院1000MW主汽-再热压力管道项目。
计算条件：324°C（低温）、576°C（高温）、压力25.4Mpa、材料A335 P91、管径范围219mm~711mm，执行美国ASME B31.1动力管道标准。
CAESARII可以对不同管径、不同温度压力、不同材料的管道进行应力、推力、位移计算，并对所有弹簧进行自动选型，提供弹簧型个数、号报告。
4、空冷管道系统哈空调大型空冷管道系统，管径3000mm~10300mm，执行B31.1动力管道标准。
由于大直径薄壁管道弯头、三通吸收热胀变形能力较弱，该管道内设计了拉杆式、铰式、万向式在内的多种补偿器。
CAESAR II支持对大直径薄壁管道进行整体应力分析，允许用户模拟各种不同形式的膨胀节（轴向、铰向、万向、压力平衡式等），允许使用简单/复杂模型，用户只需要给定补偿器刚度，相关约束形式。
用户也可以使用软件内置的膨胀节数据库，仅给定相关外形尺寸数据，软件自动生成膨胀节模型。
FPSO项目压载系统设计工况分析
FPSO项目压载系统设计工况分析摘要：压载系统由多个压载舱、两个海底门以及两台压载水泵组成，此外某个货油舱也是设计用于极度恶劣天气情况下的压载。
压载系统的设置允许压载泵从压载舱吸入水，并在最深水线以上排出船外，或从海底门吸入水并排放到压载水舱。
对各种设计工况进行分析，验证设计工况的可行性，从而确保设计工况的可靠性。
关键词 FPSO 压载系统设计工况前言压载系统是比较复杂并且非常重要的系统。
复杂是针对其设计形式多样，大致分为支管方式、总管方式和管隧方式。
重要是针对其作用，船舶设置压载系统的主要目的是适应各种装载状况，保持适当的排水量、吃水、纵倾和横倾，保持一定的航行能力。
1. FPSO的概念本文描述的压载系统适用于FPSO（Floating Production Storage and Offloading），FPSO具备如下几个功能特点：A.具备生产和储存油气的功能，是一座海上油气加工厂，具备一定的油气处理能力。
B.可省去繁多的外输海底管道，可用穿梭油轮将油气运往岸边。
C.与固定式导管架平台和海底管道方案相比，具有投资省、见效快、可重复利用、风险小等特点，特别适用于远离海岸的中、深海及边际油田开发的主流方式。
FPSO外形虽然类似于油轮，但是复杂程度远远大于油轮。
船体在风、浪、潮、流的作用下，能够长期被约束在一定的范围内，所受的外载荷比普通的油轮要复杂的多，结构局部强度要做特殊设计。
作为载体包含着动力模块、生产模块、储油模块、消防模块、生活模块等，在布局和分隔上更考究，安全性问题要做重点考虑。
FPSO的业主一般要求长期在海上进行不间断生产，因此设计风险等级较高，防腐等耐久性措施要求更严，一般能做到二十年不进坞维修。
2.压载系统的设计工况分析FPSO项目压载系统有16个压载舱和两个海底门，两台压载水泵为压载系统提供动力，某货油舱设计用于极度恶劣天气情况下的压载。
压载系统的设置允许压载泵从压载舱吸入水，并在最深水线以上排出船外，或从海底门吸入水并排放到压载水舱。
FPSO压载水系统中玻璃钢管的应用及应力分析
FPSO压载水系统中玻璃钢管的应用及应力分析
首先，玻璃钢管在FPSO压载水系统中的应用：
1.耐腐蚀性能：FPSO压载水系统通常会受到海水的冲蚀和化学品的
腐蚀，因此需要具有良好的耐腐蚀性能。
玻璃钢管具有优异的抗腐蚀性能，能够很好地抵御海水和化学品的侵蚀，保障系统的稳定运行。
2.轻质高强：玻璃钢管具有轻质高强的特点，比起金属管材更适合在
海上使用。
它的质量轻，安装方便，减少了系统的成本和施工周期。
3.良好的导热性能：FPSO的压载水系统需要输送不同温度的水，玻
璃钢管的导热性能较好，可以满足系统的要求。
其次，玻璃钢管在FPSO压载水系统中的应力分析：
1.内压应力：在压载水系统中，管道内会有一定的压力，由于玻璃钢
管的强度较高，可以承受一定的内压应力。
2.外力应力：FPSO在海上受到海浪和风力等外力影响，这些外力会
作用在管道上，产生外力应力。
玻璃钢管具有良好的抗拉强度和抗冲击性能，能够有效抵抗外力作用。
3.热应力：压载水系统中，水的温度会受到外界环境的影响，从而引
起管道的热应力。
玻璃钢管的热膨胀系数较小，热应力的影响也相对较小。
综上所述，玻璃钢管在FPSO压载水系统中具有较好的应用前景。
它
的耐腐蚀性能、轻质高强特点以及良好的导热性能，使其在海上环境下能
够很好地满足系统的需求。
同时，对于管道的应力分析及合理设计，可以
进一步提高系统的安全性和可靠性，保障FPSO的稳定运行。
随着FPSO技
术的不断发展和完善，玻璃钢管在这一领域的应用也将得到更广泛的推广和应用。
玻璃钢管在给水管道中的应用和发展趋势——蔡燕飞
玻璃钢管在给水管道中的应用和发展趋势蔡燕飞上海自来水给水设备工程公司一、玻璃钢管（简称HOBAS管）的使用概况HOBAS管是一种工程增强复合材料管，它由不饱和聚酯树脂、玻璃纤维、石英沙河填料组成，HOBAS管的发展和应用已有30多年历史，是先进国家都竞向生产给排水管材上充分考虑和应用，而且具有很多特点，这些特点有利于环境保护，是制管材质的第二能源，也是降低工程造价，玻璃钢管作为新型理想管材之一，是当今科学技术发展结晶，其系列产品具有广阔的应用领域，例：给水管、排污管、内衬管、海水输水管、热电厂冷却水循环水管、工业废水、废气处理管等等…。
这些管材的选择，使用的结果，日益被世界各国权威机构认可。
二、玻璃钢管的特点1、特点：HOBAS管具有以下的特点是其它管材在所不及的。
⑴耐腐蚀：使用寿命长维护费用低，不需要内外防腐涂层处理，不需要阴极保护，经济理想的衬内管材；⑵内壁光滑：水头损失小，泵送费用低，相同口径，其输送能力大，相同流量其口径可减少一个档次，污垢积淤小；⑶易安装：管材重量轻、连接时安装力小管材配FWC接头使管材钢柔相接，密封性好、抗震性强经久耐用。
2、与其它管材比较下面几种管材重量和水头损失节能比较⑴每米长重量比较（kg/m）HOBAS管水力学粗糙系数粗糙系数K=0.01 系数C=155 值h=0.008⑵每1000m水头损失比较⑶2.5‟纵坡HOBAS管与钢管输水量比较⑷2.5‟纵坡时与钢管比较每1000mHOBAS管节能φ600节能3.916Kw/km 年节能2.45万千瓦/年·公里φ800节能8.857Kw/km 年节能5.54万千瓦/年·公里φ1000节能16.316Kw/km 年节能10.21万千瓦/年·公里φ1200节能26.528Kw/km 年节能16.6万千瓦/年·公里三、现场施工的技术措施1、克服浮力的技术措施前面表示说明，HOBAS管具有重量轻运费低、安装方便，是铸铁重量五分之一，是钢管重量三分之一，是混凝土管重量的八分之一，为防止土壤含水量高，克服HOBAS管本身的重量轻施工时产生的漂浮现象，必须对地下水过高，易淹区可塑性极差有软弱的土质敷设管道时，采取湿土排水处理措施。
FPSO上部模块管道应力分析包划分研究
第50卷第1期2021年1月辽 宁 化 工Lidoning Chemicdl Industry Vol. 50, No. 1January, 2021FPSO 上部模块管道应力分析包划分研究纪志远，李蕾（海洋石油I ：程股份有限公司设计院.天津300451 ）摘 要：固定平台上部组块或FPSO 上部模块管道需要进行详细应力分析的管道数量庞大，首先应 将这些管线划分成小的管道应力分析包，再分别进行详细管道应力分析计算然而，如何划分应力分 析包，划分依据，以及怎样划分才能更有利的推动管道应力分析计算工作.成为管道应力分析时首先 应思考解决的难题，因此.针对管道应力分析分包划分进行了研究分析.介绍了固定平台应力分析包 划分原则与依据，并以南海某FPSO 上部模块为例.介绍并对比FPSO 上部模块管道应力分析包划分异 同.对FPSO 上部模块管道应力分析工作起到指导作用，为同行提供借鉴参考。
关 键词：FPSO ；管道；应力分析包；划分；应力分析中图分类号：U674.38 文献标识码：A 文章编号：1004-0935 （ 2020）01-0078-04FPSO 上部模块管道多、系统多，管线错综复 杂，为保证系统安全稳定运行，应对敏感管道及符合管道应力分析范围内的管道进行详细管道应力分 析计算。
管道应力分析的首要工作是根据要求划分管道应力分析包。
FPSO 上部模块管道应力分析包的划分最复杂.区别于固定式平台I:部组块，管道无结构变形。
FPSO 上部以模块划分，管道分落于不同的模块，不同模块对船体结构变形的影响不同，本文以南海某FPSO 上部模块为例.对比与固定平台应力分析包划分差异，对FPSO 上部模块管道应力分析包的划分进行分析，对FPSO 上部模块管道应力分析匸作起到指导作用，为同行提供借鉴参考。
1 FPSO 介绍fpso 是浮式生产储卸油装置，是海洋石油生 产中的重要组成部分，是集油气处理、储卸油、生活、供电等多功能于一身的海上油气开发处理装置。
关于玻璃钢夹砂管道在供水工程的应用
关于玻璃钢夹砂管道在供水工程的应用产品简介1、夹砂玻璃钢管道的发展纤维缠绕玻璃钢管（以下简称FRP管），诞生于1948年，1950年第一根聚酯FRP管用于石油工业，并逐步用于化学工业和军用工业。
1954年，FRP管实现商品化生产，从此诞生了FRP管道工业。
五十年代是FRP管的幼年时期，这个时期的特点是应用领域相继拓宽，化学、石油及各个工业领域都在试验应用FRP管道，应用的结果证明，FRP管道的耐腐蚀性能比传统材料好得多，轻质高强、安装维修费用低、使用寿命长，运行周期内的总成本也比传统材料低，显示出了一系列的突出优点，从而为FRP管道工业的发展打下了良好的基础。
七十年代，美国给水工程协会颁布了玻璃钢管标准AWWA C950，从而FRP管道工业进入工业化大规模生产阶段，产业基本形成，其后该标准经过了多次修订和补充，最新的９５年版被认为是世界上最权威的玻璃钢管标准，得到广泛认同和采用。
八十年代，ＦＲＰ管道已经是通用的ＦＲＰ制品。
其中以ＦＲＰ管为主的防腐市场仅次于汽车工业和建筑，位列第三。
ＦＲＰ管的生产和应用已完全成熟。
纤维缠绕夹砂玻璃钢管诞生于七十年代，夹砂管的出现，是对玻璃钢管大规模推广应用的一大促进。
纯纤维缠绕玻璃钢管的优点是比重小、强度高、耐腐蚀性能优良。
但其应用于工程中时，常表现为壁厚薄、强度富裕量大、刚度低、造价高，从而在很多领域的应用受到了限制。
夹砂玻璃钢管是在纯玻璃钢管的中间，引入树脂砂浆层，形成新的层合结构体，从而在保留原玻璃钢管道所有优点的基础上，既提高了刚度，又降低了工程造价。
在低内压高外压的ＦＲＰ管工程实例中，外压作用下的管壁中心附近区域的正压力很小，由树脂砂浆层承担，而高的应力区则由位于管壁两侧的纯纤维缠绕区承担。
充分体现了复合材料的可设计性和物尽其能的特点。
因此在全世界范围内得到了迅速发展，现在在大口径FRP管道中绝大多数为该种结构工艺。
2、玻璃钢管道的构造在玻璃钢中，拉伸强度很高的玻璃纤维起着增强作用，而耐压耐磨性较强的合成树脂则作为基体材料粘结纤维，使其起共同的成型和承载作用。
FRP玻璃钢材料的力学性能与应用现状分析
符 号表 ： Ｆ 一 一Ｆ — — 作 用力 ， 、Ｆ、 ” 反作 用 力 Ｆ、 Ｆ”— — 动 力 ， 动 力 一 反 Ｆ 、 Ｆ ” —动 力加速 度 ， 动 力加速 度 ａ 一 ａ— 反 ＰＰ 、 ｍ—— 动 力动量 ， 运动 体动 量 ｒ ｎ 一 质点 ， 质量 ， 物体 ｍ — 动 力 转 换 因 子 — 磁通。 直径 系数 ， 率 斜 ａ ～ 加速 度 ， 长半轴
ｒ 一 半 径
道强 度保留率为 ８％， ５ 使用 ２ 年后强度保 留率 ５ 为７％ ５ 。这两个值都超过 了对化学工业用玻璃 钢制 品使 用一年 后所要 求的最 小强度保 留率 。 人们 的玻璃钢管 的使用寿命 问题 ，已由实 际应 用中的试验数据所证 明。由于各油 田的土 质条件 、 送介质以及 防腐处理情 况不 同， 输 钢管 的使用 寿命 也不尽相 同 ， ４ ５ ， 多不超 少则 ～ 年 最 过 ３ 年 ；而玻璃钢 管道的寿命 却至 少高达 ３ ０ ５ 年 以上 。 国 ６ 年代安装 的玻璃钢管线至今 已 美 ０ 超过 ４ 年 ， ０ 目前仍正常运行就是一例 。 当今发达 国家对复合 材料 在各领域应用技 术 的研 究在加 紧进行 ， 并取得 了很大 的进展 。 近 年来 ， 我国对用 复合管 代替钢 管， 决油 田管道 解 严重 腐蚀 的问题也 进行 了多次 的研 究和探 索 ， 并取得 了显著 的成效 。 在我 国， 自现在及今后相 当长 的一段 时期 ，各类桥梁及房屋建筑结构 的 维修 、 固及油 田高压 管道将成为 Ｆ Ｐ复合 材 加 Ｒ 料应用 的侧重点 。
参 考 文 献
【 幼奕． ｌ 瑚 ３前玻璃钢材料新技术及发展趋势『 － ＇ Ｊ １ ．
玻璃钢管在长距离输水工程中的应用
玻璃钢管在长距离输水工程中的应用推荐阅读:夹砂玻璃钢管道相对于传统的管道来说,具有独特的耐腐蚀性,比强度高,寿命长、重量轻,安装容易,无毒害、防渗漏,不污染水质和不结垢,内表面光滑等优点,在同管径下,加大了水的流量,不会产生阻碍物;输水水头沿摘要:夹砂玻璃钢管(FRP管是近年来国内外逐渐推广使用的一种新型复合材料压力管道。
由于其具有比强度高、刚度大、抗渗防腐性好、耐久性好、比重小、流通能力强、安装便捷、综合造价低等独特的性能和优点,被选择应用于澄碧河水库向百色市输水工程中并取得了良好的效果。
此类管道非常适合在西南山区的抗旱输水工程中推广应用,极具有广阔的市场前景。
关键词:夹砂玻璃钢管性能应用推广一、工程概况澄碧河水库位于百色市右江区北部7.0km的澄碧河上,是一座以发电为主,结合防洪,城市供水、旅游等综合利用的大(一型多年调节水库,总库容11.5亿m3,建成于1961年。
澄碧河水库水质经检测达到国家一类饮用水,是百色市城区生活用水的主要水源。
199 3年建成了水库向百色市供水一期工程,取得了良好的经济效益;2004年又建成了二期供水工程。
澄碧河水库向百色市输水二期工程是由水库向市城东第三水厂输水,近期建设为DN8 00单管输水,建设规模为5×104m3/d;远期建设规模为20×104m3/d,工作压力0.6Mpa。
管路大部分通过地形地质条件复杂的山区或穿越隧洞,工程施工难度较大,因此部分管路使用了大口径夹砂玻璃管道(FRP。
这是百色市首次在输水工程中尝试应用了夹砂玻璃管道,积累了一定的经验。
二、工程设计要点2.1工程地质输水管沿线为三迭系和第四系地层。
三迭系河口组(T2h主要为绿色砂岩、粉砂岩、泥岩等,中~厚层状,风化后呈浅灰、黄色、棕黄色,出露条带宽度大于700 m,分布在输水管道全线;第四系坡积层(dlQ为含碎石粘土,呈黄至棕黄色,稍湿,较坚硬,厚度1~3米,分布于管线大部分地段。
FPSO上部模块管道应力分析工况研究
第50卷第2期 2021年2月辽 宁化工Liaoning Chemical Industry Vol.50, No. 2 February, 2021F P S O 上部模块管道应力分析工况研究纪志远，李蕾(海洋石油工程股份有限公司设计院，天津300451 )摘 要：FPSO 是重要的海洋石油工程装备，上部模块管道设计复杂，因船体处于不断运动变化状态，也对上部模块管道产生影响，因此对管道进行应力分析，对于保证管道系统安全稳定运行具有十 分重要的作用。
对管道应力分析工况进行专门研究，明确工况组合与特点，为更好地进行管道应力分 析工作，保证管道系统安全，提供基础参考。
关键词：F P S O ;管道；管道应力分析；应力分析工况中图分类号：U674.38文献标识码：A 文章编号：1004-0935 ( 2021 ) 02-0238-04F P SO 是重要的海上油气开发处理装置，FPSO上部模块管道多且十分复杂，同时由于FPSO 漂浮 在水面，船体处于不断运动变化状态，也对上部模 块管道产生相应影响。
因此，对管道进行应力分析， 对于保证管道系统安全稳定运行，具有十分重要的 作用[1]。
应力分析工况对管道应力分析极为重要， 是管道应力分析工作的灵魂，因此，本文将专门针 对管道应力分析工况进行研究，明确工况组合方式 与组合特点，为更好地进行管道应力分析工作，保 证管道系统安全，提供基础参考。
1 FPSO 优点F P S O 是浮式生产储卸油装置，是海洋石油生产中的重要组成部分，其具有适应性强、经济性能 高、可靠性强、可重复利用等功能，目前已被世界 各大石油公司广泛应用于世界各地[2]。
图1 F P S O 在位运行2 FPSO 上部模块管道应力分析荷载2.1基本荷载F P S O 上部模块管道应力分析计算复杂，应考虑荷载类型多，基本荷载类型对照如表1所示。
表1基本荷载类型对照表序号荷载类型荷载种类1重力载荷管道自重、介质重、水压重2压力载荷设计压力、水压试验压力3温度荷载正常操作条件温度、最高设计温度、最低 设计温度4位移荷载热胀冷缩引起的位移、附加位移、装载/卸 载，中垂/中拱引起的位移5船体加速度荷载横向.纵向和垂直方向引起的加速度6风荷载水平两个方向的风载荷7其他类荷载弹簧载荷、段塞流、水锤、PSV 泄放力、爆 炸等2.2船体加速度荷载在风浪作用下，FP SO 船体会产生6个方向自 由度的运动，包括垂荡、横荡、纵荡、艏摇、横摇和纵摇以及6个自由度间的组合运动，如图2所示。
从应力分析的角度简述FPSO上管路布置注意事项
（ Ｓ ｉ ｘ ｔ ｅ ｅ（ Ｔ ｉ ａ ｎ ｊ ｉ ｎ ） Ｓ ｈ ｉ ｐ ｂ ｕ ｉ ｌ ｄ ｉ ｎ ｇ ａ ｎ ｄ Ｏ ｆ ｆ ｓ ｈ ｏ ｒ ｅ Ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ Ｃ ｏ ． ， Ｌ ｔ ｄ ． ， Ｔ ｉ ａ ｎ ｊ ｉ ｎ ３ ０ ０ ４ ６ ７ ）
【 Ａ ｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ 】 Ｔ ｈ ｉ ｓ ｐ ａ ｐ ｅ ｒ ｉ ｎ ｔ ｒ ｏ ｄ ｕ ｃ ｅ ｓ ｓ ｅ ｖ ｅ ｒ ａ ｌ ｍａ ｔ ｔ ｅ ｒ ｓ ｆ ｏ ｒ Ｆ Ｐ Ｓ Ｏ ｐ ｉ ｐ ｅ ａ ｎ ｄ ｐ ｉ ｐ ｅ ｓ ｕ ｐ ｐ ｏ ｒ ｔ ｄ ｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ， ｗ ｈ ｉ ｃ ｈ ｉ ｓ ｂ ａ ｓ ｅ ｄ ｏ ｎ ｓ ｔ ｒ ｅ ｓ ｓ ａ ｎ ａ ｌ ｙ ｓ ｉ ｓ
。
６ ２
刘立伟：从应力分析的角度简述Ｆ Ｐ ｓ ｏ 上管路布置注意事项
２ ０ １ ５ 年 第１ ６ 期
的应 设 置 止 推支 架 。因安 全 阀 启动 的瞬 间会 产 生 一
共 振而 破 坏 ，玻璃 钢 管 线要 按 照 厂 家 的规 定保 证 支
个 比较 大 的 反 冲力 ，此 力容 易 引起 管 线 的振 动 ，造
３ 结 语
Ｆ Ｐ Ｓ Ｏ管 路 布 置 应 保 证 管 道 系 统 具 有 一 定 的 柔
性 ，使 其 产 生 相 应 变 形 来 减 少 因 温 度 变 化 或 者 船 体 变 形 所 产 生 的应 力 ， 以及 降 低 管 道 对 设 备 管 口
的 载 荷 。管 路 支 架 的 布 置 和 型 式 设 计 应 在 保 证 足
【 Ａ ｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ］ Ｔ ｈ ｒ ｏ ｕ ｇ ｈ ｐ ｅ ｒ ｆ ｏ ｒ ｍａ ｎ ｃ ｅ ａ ｎ ａ ｌ ｙ ｓ ｉ ｓ ， ｓ ｔ ｒ ｕ ｃ ｔ ｕ ｒ ａ ｌ ａ ｄ ｖ ｎｔ ａ ａ ｇ ｅ ｓ ｏ ｆ ８ ｓ ｔ ｒ ａ ｎ ｄ ｗ ｉ ｒ ｅ ｒ ｏ ｐ ｅ ｉ ｓ ｐ ｏ ｉ ｎ ｔ ｅ ｄ ｏ ｕ ｔ ｃ ｏ ｍ ｐ ｒｅ ａ ｄ ｗ ｉ ｔ ｈ ６ ｓ ｔ ｒ ａ ｎ ｄ
玻璃钢栏杆在FPSO建造中的标准化应用研究
图 ４ 玻璃钢栏杆制作完成图
２ 玻璃钢栏杆的标准化技术与检验要求
２．１ 具体要求
如前文所述，玻璃 钢 栏 杆 虽 然 有 很 多 优 点，但 同 时 其 缺 点
在巴西 ＦＰＳＯ Ｐ６７／Ｐ７０总包项目 的 栏 杆 设 计 制 作 的 过 程
及局限性也很明显，比如玻璃钢栏杆不能焊接，只能粘接和插 中，总结归纳了以下几点要求：
图 ３ 踢脚板截面形式图
图 ２ 栏杆及内插件截面形式图 踢脚板设计为瓦楞板形式，规格 １０２ｍｍ×１２．７ｍｍ，截面
形式如图 ３所示。单片栏杆最长不超过 ６１００ｍｍ，两跨立柱中 心距不超过 １１００ｍｍ，两侧外悬长度不超过 ３００ｍｍ。为了保证 栏杆的可移动性，单片栏杆通过立柱方管侧面与主结构上焊接 的连接板（生根点）进行螺栓连接，螺栓尺寸 Ｍ１２×１００。两片 栏杆分段处用不锈钢 Ｕ型卡子 （６．４ｍｍ厚）固定，螺栓尺寸 Ｍ１０×９０，起连接紧固作用。栏杆涂装颜色为安全黄色。制作 完成图如图 ４所示。
玻璃钢（ＦＲＰ）亦称作 ＧＦＲＰ，即纤维强化塑料，一般是指用 玻璃纤维增强不 饱 和 聚 酯、环 氧 树 脂 与 酚 醛 树 脂 基 体，故 俗 称 玻璃钢。由于所使 用 的 树 脂 品 种 不 同，因 此 有 聚 酯 玻 璃 钢、环 氧玻璃钢、酚醛玻璃钢之别。玻璃钢的特点包括：质轻而硬，不 导电，性能稳定，机械强度高，回收利用少，耐腐蚀等；其相对密 度在 １．５～２．０之间，只有碳钢的 １／４～１／５，可是拉伸强度却接 近甚至超过碳素 钢，某 些 玻 璃 钢 的 拉 伸、弯 曲 和 压 缩 强 度 可 以 与高级合金钢相比，可以达到 ４００ＭＰａ以上。正是由于这些特 性，玻璃钢制品正广泛应用于海洋石油工程中。
第 ７期
尹宝瑞，等：玻璃钢栏杆在 ＦＰＳＯ建造中的标准化应用研究
玻璃钢管在水电站压力管道中的应用
玻璃钢管在水电站压力管道中的应用引水系统在水电站投资中占得比重较大，压力管道设计方案是否经济合理，将直接关系到电站工程的投资、工期和经济效益。
通过水电站设计实例分析，探讨玻璃钢管作为水电站压力管道的优缺点及设计施工中应注意问题。
标签：玻璃钢管；压力管道0、引言玻璃钢管是一种以树脂为基体材料，玻璃纤维及其制品为增强材料，石英砂为填充材料而制成的新型复合材料。
具有耐腐蚀性好、水力学性能优、安装方便和综合投资低等优点，应用领域已遍布化工、给排水、水利等行业。
引水系统在水电站投资中占得比重较大，压力管道设计方案是否经济合理，将直接关系到电站工程的投资、工期和经济效益。
本文通过对巴什康苏拉克水电站设计的实例分析，探讨玻璃钢管作为水电站压力管道的优缺点及设计施工中应注意问题。
1、工程概况巴什康苏拉克水电站位于新疆和田地区于田县境内克里雅河干流吉音水库下游，为径流式电站，电站坝址位于吉音水库下游7.4km处，通过压力管道引水至下游5.7km处的厂房发电。
电站水库正常蓄水位2298m，正常尾水位2196.85m，设计引用流量41m3/s，装机30MW，年利用小时4356h，年发电量13068万kw.h。
电站主要建筑物有挡水建筑物、泄水建筑物、引水建筑物、发电厂房及升压站等。
2、引水建筑物布置引水系统沿克里雅河左岸岸边布置，全长 5.71km，由进水口、压力管道组成。
进水口布置在坝体左侧，设拦污栅、事故检修闸门一道，进水口底板高程2283m。
进水口后接压力管道，长5.69km，由箱涵段、分岔段、玻璃钢管段及钢管外包砼段组成，其中箱涵段长1.67km，为单孔3.6×3.6m钢筋砼结构；箱涵段后接分岔段后由单管渐变成双管；分岔段后接玻璃钢管段，采用双管浅埋式布置，长3.76km，管径2.6m；玻璃钢管段后接钢管外包砼段，长0.25km，管径2.6m，钢管末端渐变为支管后进入厂房。
3、压力管道管材比选根据工程区地形地质条件拟定钢管、玻璃钢管、箱涵三种管材进行比较，管材特性见表1。
FPSO主甲板冷却水管路系统的加速度载荷应力分析
FPSO主甲板冷却水管路系统的加速度载荷应力分析
王震;窦培林;袁洪涛;陈慧敏
【期刊名称】《造船技术》
【年(卷),期】2024(52)1
【摘要】借助船级社规范与MATLAB软件,开发可提取浮式生产储卸油装置(Floating Production Storage and Offloading,FPSO)管道任意位置处加速度的程序,以便更好地对FPSO主甲板冷却水管路系统进行应力分析。
将该系统任意位置处实际加速度值和FPSO船体重心处加速度值以均布载荷形式分别施加至管道上,利用CAESARⅡ软件分析在满载工况条件下该系统的应力变化。
结果表明,在FPSO满载工况条件下,采用重心处加速度值得到的结果相较于其自身实际加速度值的作用结果会出现应力冗余和应力不足的情况,例如节点50应力增加1.01%,而节点2570应力减小0.19%。
【总页数】6页(P14-18)
【作者】王震;窦培林;袁洪涛;陈慧敏
【作者单位】江苏科技大学船舶与海洋工程学院;上海外高桥造船有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】U664.84
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本文针对 浮式生产储油卸油船 （ Ｏ Ｆ ａｏｇＰｏｕｔｎＳ ｒ ｅａｄＯ ｌ ａ ｇ￣Ｎ载水 系统 。 专业管道应力分 析软 Ｆ ，ｌ ｔｎ ｒ ｃｏ ｔａ ｎ ａｏ ｌ ） ｏｉ ｄ ｉ ｏｇ ａｎ 利用
件 Ｃ ＥＡ Ｉ Ａ Ｓ ＲＩ建立 了三维管系模型 ， 取多种工况进 行玻 璃钢管应力 分析。通过对应力报告 的对 比分析 ， 选 结果表 明： 璃钢 玻
４ 结 论
参 考文献
【 岳进才 ． １ ］ 压力管道技术【 ２ ． ． 版 北京 ： 中国石化 出版社 ，０５ ２０ ． 【 美 国机 械工程师学会压力管委员会． Ｓ Ｅ压力管道规 范 Ｂ １ 国国家标 准工艺答道Ｄ ． ２ 】 ＡＭ ３美 幻 中国《 Ｓ Ｅ规 ＡＭ 产品＞ 协作网 （Ａ Ｉ， ． ｃ ｃ）译 北京： 中国石化 出版社 ，００ ２０．
１ 玻璃钢管道的基本性能 ． ２ 玻璃钢管之所 以能够在船舶上得到越来越广泛 的 应用 ， 在于它具有其他金属管材无法 比拟的优越性 ， 主 要包括物理性能 、 力学性能和化学性能 。 这些性能是进 行管道设计 的基本依据 ，由于玻璃钢复合材料 的可设
计性 ，以及工艺成型 的可设计性和成型方法的可选择 性， 这些参数就显得尤为重要 ， 在某些方面已经取代金
中外 船 舶 科 技
２０ １￣ ．１ １ ：－ Ｖ ２期 ３
注： Ｄ ＨＹ 一试验工 况 ； Ｐ 一 作工 况 ；Ｕ 一持续工 况 ；Ｘ 一 ＯＥ 操 ＳＳ Ｅ Ｐ
膨胀 工况 ； 一水压试验管道重量 ； Ｗ一管道 、介质和保护层重
２ ）应力 计算 结 果
根据上述提供 的载荷条件和载荷工况 ，计算整个 系统在各节点处的应力 ，并将各工况下最大计算应力 与 Ｕ Ｏ Ａ规范许用应力作 比较 ， Ｋ Ｏ 结果见表 ３ 最大应 ，
ｋ ａ工作温度是 ５ ￣ 流体密度为 １ ０ ］３采用玻 Ｐ， ５ Ｅ， ０ｋ ｍ ， ０ ｇ
璃 钢管 。 ３１管 系三 维模 型 ．
３ ）水 力 学性 能 优异
玻璃 钢 管 具 有 光 滑 的 内表 面 ， 阻 系数 小 ， 力 特 磨 水 性 好 ， 非 常 耐磨 。 且 使用 玻 璃 钢管 输送 液 体 与采用 相 同 口径 的船 用钢 管相 比 ， 以大 大减 少 压 头损 失 ， 省 泵 可 节
璃纤维及其制品隽增强材料， 以不饱和聚酯树脂为基体 材料 ， 以石英砂 为填充材料而制成 的新型复合材料 管
衬层及外保护层所用树脂进行合理选择 ，可使玻璃钢 管具有 良好 的内外 防腐蚀性能 ， 可广泛用于酸 、 、 、 碱 盐 氧化剂 、 有机溶剂 、 各类油脂 、 污水 、 水等介质 ， 海 不需 另作 防腐处理 ， 同时具有耐老化 、 耐磨 损 、 使用 寿命长 等优点。
２期
玻 璃 钢 管 比重 仅 为 钢 管 的 １５～１ ，其 壁 厚 虽 较 ／ ／ ４ 同规 格 的钢 管 略厚 ，但 其 总重 量一 般 不 到后 者 的 １２ ／， 因此 使 用 玻璃 钢管 可 以减 轻 管 路 的重 量 从 而减 轻 船 舶
的重 量 。
例 ， 压 载水 系统 的压 力 是 ８０ｋ ａ试 验 压 力 是 １ ０ 其 ０ Ｐ， ０ ２
力 节点 如 图 １ 示 。 所
量 ；Ｐ Ｈ －试验压 力 ； ｌ Ｐ一设计压力 ； 广垂荡 加速度载荷 ； ｒ 横荡 Ｕ ｕ 加 速度 载荷 ； ３ Ｕ一纵荡 加速苏 载荷 ； 一满 载时 由于船舶 中拱 引 Ｄ。 起 的初始位移 ； ， 空载时 由于 中拱引起的初始位移 ；ｒ 工况 ２ Ｄ
２ ）比重小 、 重量轻
材。 玻璃钢管 的生产工艺流程包括制衬 、 缠绕 、 、 固化 修 整、 脱模和试压等工序， 经全部检验合格后才能作为成
品出厂。其中， 玻璃钢夹砂管的管壁结构由内衬层 、 结构
层和保护层组成， 其化学组成和主要功能见表 １ 。
制 造
中外 船 舶 科 技 ２ ｌ Ｏ １年 第
系统 、 污水处理系统和消 防水系统 ， 并取得了 良好的使 用效果 。
本文根据 玻璃钢管所具 有的优 良的耐腐蚀 性能，
优异 的水力学性 能及 比重小 、 重量 轻等优点 ， Ｆ Ｓ 把 Ｐ０ 实 船 的压 载 水 系 统 管 系 的材 质 换 成 玻璃 钢 ，利 用 Ｃ Ｅ Ａ Ｉ对其整个 系统建立 三维模 型 ，并进行应力 Ａ Ｓ ＲＩ 分析 ，从而为玻璃钢管在 Ｆ Ｓ Ｐ Ｏ等海洋工程装备中的 安全应用提供依据 。
根据 Ｕ Ｏ ＫＯ Ａ规范 ，选 取 下 列 工 况 进行 管 系 的 压
Ｃ Ｅ Ａ 解决 的问题主要分 为静力分析和动力 Ａ Ｓ ＲＩ Ｉ 分 析 ，静力分析包括压力载荷和持续载荷作用下的一 次应力计算 ，管道热胀冷缩 以及端点附加位移等位移 荷 载作用下 的二次应力计算 ，管道对设备作用力的反 作 用力计算 ，管道支 吊架 的受力计算和管道上法兰的 受力计算 。 动力计算包括管道 自然频率分析 ， 管道强迫 振动响应分析 ， 管道地震频谱分析 、 减压泻放 、 水锤等 。 目前对该 软件应用较多的还是管道静态应力分析和设 备管 口载荷校核两部分。Ｃ Ｅ Ａ 软件中进行管道 Ａ Ｓ ＲＩ Ｉ 应 力 验 算 采 用 的 标 准 为 ：Ｎ Ｉ Ｓ Ｅ Ｂ １ 、 ３ ．、 Ａ ＳＡ Ｍ ３Ｉ Ｂ １ ／ ３ １
【 王致祥 ， ３ 】 梁志钏 ， 孙国模， 管道 应力 分析与计 算【 ． 等． Ｍ】 北京 ： 水利 电力 出版社 ，９ ３ １８ ．
【 北京艾思弗计算机软件技术公司． ４ ］ 管道应力分析指前 ．９８７ １９ ，．
【 唐永进 ． ５ 】 压力管道应力分析【 北京 ： ． 中国石化 出版社 ， ０３ ２０． 的应用【． Ｊ 石油化工建设 ，０８ ０４： — ９ 】 ２０， （ ） ８５． ３ ５ ［ 宁刚 ． 钢管道结构设计与性能研究【］ ７ ］ 玻璃 Ｄ． 哈尔滨 ： 哈尔滨理 工大学 ， ０． ２ ７ ０
根据管系原理 图和管道布置 图，利用 Ｃ Ｅ Ａ Ａ Ｓ ＲＩ Ｉ 建立压载水管系三维模 型， 见图 １ 。
的功率和能源 ； 而且玻璃钢管在使用过程中不结垢 、 不 生锈 、 不滋生藻类 和其 它微生物 ， 因此使用时问越长 ， 其 优 势 越 明显 。
４ ）适 用 范 围广 ， 合 效益 好 综 玻 璃 钢 管 设 计灵 活性 大 ， 型 周 期 短 ， 根 据 用 户 改 可 的使 用 要 求 通 过 改变 设 计 ，制造 出各 种规 格 、压 力 等
的膨 胀 量 江ｒ 工 况 ３的膨 胀 量 ； ｒ 工 况 １ 膨 胀 量 。 ｌ ５的
表 ３ 载荷工况应力计算结果
通 过 Ｃ Ｅ Ａ Ｉ对 Ｆ Ｓ Ａ Ｓ ＲＩ Ｐ Ｏ压载水 系统管道应力分 析， 结果表 明 ， 其一次应力 、 二次应力均在允许 的范 围 内， 使用玻璃钢管代替合金钢管是可行的。
中外 船 舶 科 技
２ １年 第 ２ 期 ０１
Ｆ Ｓ 压 载水 系统 中玻璃钢 管 的应用及 应力分析 ＰＯ
王 超， 窦培林 ， 沈 杰 （ 江苏科技大学 船舶海洋工程学院 ，江苏 镇江 ２ ２ ０ ） １０ ３
摘
要： 玻璃钢 管以其 优 良的耐腐蚀性能 、 优异的水力学性 能及 比重小等优点 ， 已经逐渐被应 用到船舶与海洋 工程装备上 。
本文通过对 Ｆ Ｓ Ｐ Ｏ压载水系统的应力分析 ， 说明在 开展海工装备管系设计时 ，可结合管道应力计算结果 ， 分析比较影响受力的各种因素 ， 在确保设备正常运行的 基础上 ， 可以使用玻璃钢管取代合金钢管 ， 以改善受力 情况 ， 保证系统的各个环节都达到要求 ， 确保系统 的正 常运行 ， 同时能有效减轻系统重量 ， 降低工程造价。
管不仅能 够取 代钢管在 Ｆ Ｓ Ｐ Ｏ压载水系统 中的应用 。 而且能有效 减轻 系统 的重 量 ， 降低建造成本 。
关键词 ： 玻璃钢管 ； Ｉ ０；Ａ Ｓ ＲＩ； ＦＸ Ｃ Ｅ Ａ 压载水系统 ； 力分析 ３ Ｉ 应
随着材料工业 的发展 ，非金属管材在 国民经济建 设 中的应用领域和市场不断扩 大。玻璃钢 （Ｒ ） Ｆ Ｐ 管是
属管 并 取得 很 好 的经 济效 益 。玻璃 钢 管具 有 以下 几 个 优点 。
１ 玻 璃钢 管的结构 与性能
１１ 玻 璃钢 管 的 结构 ．
１ 具有优 良的耐腐蚀性能 ， ） 使用寿命长 、 安全可靠 玻璃钢管内衬层及外保护层 富含树脂 ，通过对 内
玻璃钢管的生产采用定长缠绕工艺， 该工艺是 以玻
级、 刚度等级或其它特殊性能 的产 品。目前 市场上， 玻 璃 钢管的价格 比钢管 、 球墨铸铁管低， 比混凝 土管略 但 高 。如考虑到运输和施工费用， 则玻璃钢管和混凝土管 的价格能保持持平 ； 但要若考 虑运行维护费用， 则玻璃
钢 管 的工程 造 价 最低 ， 效 益 最好 。 综合
表 １玻璃 钢夹砂 管管道的各层材料及作用
玻璃纤维增强塑料管 的俗称 ，是一种新型的复合材料 管 ，它主要 以玻璃纤维纱作为增强材料和树脂作为基
体制成 ， 具有许多其它管材无法取代的优越性能 ， 已被
越 来越多地应用于油气输送 、 农业灌溉 、 海水输送 、 电 厂循环水 以及城市给水排水工程等领域 。近年来玻璃 钢管在船舶上也 得到越来越广泛的应用 ，在化学品船 和火车渡船上 ， 玻璃钢管 已取代镀锌钢管 ， 应用于压载
２ Ｃ Ｓ ｌ ＡＥ ＡＲ Ｉ简介
Ｃ Ｓ ＲＩ是 美 国 Ｃ ＡＤ ＡＥ Ａ Ｉ Ｏ Ｅ工 程 软 件 公 司研 制 的
图 １ ＦＳ Ｐ ０压载水 系统模型
管道应力分析软件。它通过使用简单梁单元建立管系 模 型 ，并定义作用在系统 中的载荷 ，生成系统 中用位
移 、 荷 和应 力表 示结 果 。该 软 件可 以通 过表 格来 完成 载 输 入 ， 成管 系模 型显 示在 屏幕 上 进行评 判 ， 用方 便 ， 形 使 已被越来 越多 的工程公 司和应力分析工作 者所采用 。 ３２ 管 系应 力 分析 ． １ ）载荷 工 况