玻璃钢夹砂管道与球墨铸铁管比较

3、纤维缠绕夹砂玻璃钢管的优点
与其他材质的管道比较，玻璃钢管道具有以下一些显著的优点：1)耐腐蚀性好，对水质无影响：
玻璃钢管道能抵抗酸、碱、盐、海水、未经处理的污水、腐蚀性土壤或地下水及众多化学流体的侵蚀。

比传统管材的使用寿命长，其设计使用寿命一般为50年以上。

对夹砂玻璃钢管道而言，更多的是在市政、城市输配管网方面的应用，由于其具有无毒、无锈、无味、对水质无二次污染、无需防腐、使用寿命大大延长、安装简便等优点，因此，受到了给排水行业的欢迎。

2)防污抗蛀：
不饱和聚酯树脂的表面洁净光滑，不会被海洋或污水中的甲贝、菌类等微生物玷污蛀附，以致增大糙率，减少过水断面，增加维护费用。

玻璃钢管道无这些污染，长期使用洁净如初。

3)耐热性、抗冻性好：
在-30℃状态下，仍具有良好的韧性和极高的强度，可在-50℃－８０℃的范围内长期使用，采用特殊配方的树脂还可在１１０℃以上的温度工作。

4)自重轻、强度高，运输安装方便：
采用纤维缠绕生产的夹砂玻璃钢管道，其比重在1．65－2．0，只有钢的１／４，但玻璃钢管的环向拉伸强度为180－300ＭＰa，轴向拉伸强度为６０－１５０ＭＰa，近似合金钢。

因此，其比强度（强
度／比重）是合金钢的２－３倍，这样它就可以按用户的不同要求，设计成满足各类承受内、外压力要求的管道。

对于相同管径的单重，ＦＲＰ管只有碳素钢管（钢板卷管）的１／2.５，铸铁管的１／３.5，预应力钢筋水泥管的１／8左右，因此运输安装十分方便。

玻璃钢管道每节长度12米，比混凝土管可减少三分之二的接头。

它的承插连接方式，安装快捷简便，同时降低了吊装费用，提高了安装速度。

5)摩擦阻力小，输送能力高：
玻璃钢管内壁非常光滑，糙率和摩阻力很小。

糙率系数为0.0084，而混凝土管的n值为0.014，铸铁管为0.013，因此，玻璃钢管能显著减少沿程的流体压力损失，提高输送能力。

因此，可带来显著的经济效益：
①在输送能力相同时，工程可选用内径较小的玻璃钢管道，从而
降低一次性的工程投入；
②采用同等内径的管道，玻璃钢管道可比其他材质管道减少压头
损失，节省泵送费用。

③可缩短泵送时间，减少长期运行费用。

６)电、热绝缘性好：
玻璃钢是非导体，管道的电绝缘性特优，绝缘电阻在1012－1015Ω.cm，最适应使用于输电、电信线路密集区和多雷区；玻璃钢的传热系数很小，只有０.23，是钢的５‰，管道的保温性能优异。

7)耐磨性好：
把含有大量泥浆、沙石的水，装入管子中进行旋转磨损影响对比
试验。

经300万次旋转后，检测管内壁的磨损深度如下：用焦油和瓷釉涂层的钢管为0.53mm，用环氧树脂和焦油涂层的钢管为0.52mm，经表面硬化处理的钢管为0.48mm，玻璃钢管为0.21mm。

由此可以说明其相当耐磨。

8)维护费用低：
玻璃钢管由于上述的耐腐、耐磨和抗冻和抗污等性能，因此工程不需要进行防锈、防污、绝缘、保温等措施和检修。

对地埋管无需作阴极保护，可节约工程维护费用７０％以上。

９)适应性强：
玻璃钢管可根据用户的各种特定要求，诸如不同的流量、不同的压力、不同的埋深和载荷情况，设计制造成不同压力等级和刚度等级的管道。

10)工程寿命长，安全可靠。

据实验室的模拟试验表明：玻璃钢管道寿命可长达５０年以上。

11)工程综合效益好：
综合效益是指由建设投资、安装维修费用、使用寿命、节能节钢等多种因素形成的长期性，玻璃钢管道的综合效益是可取的，特别是管径越大，其成本越低。

当进一步考虑埋入地下的管道可使用好几代，又无需年年检修，更可以发挥它优越的综合效益。

②、水力性能差、能耗高。

预应力钢筋混凝土管的管内糙率系数在几种管材中是最高的，其n=0.013-0.014，这样对于同样输水量，同等管径的管线，其沿程阻力就高，需要增大泵的扬程，增大初期投
资，同时运行费用因耗电量大，也大幅度增大，而且从其工艺分析其芯管大都采用离心法成型，混凝土的水灰比较大，在离心力的作用下，粗骨料偏靠管的外壁，而管内壁则由于细骨料和水分的析出，其强度和耐腐性较差，当管内受水流长期冲刷和浸泡后，内壁可能发生磨损和剥蚀，糙率增大，增大了水头损失。

③、水泥砂浆衬里在某些情况下会对水质产生不利影响，试验表明如砂浆受到能溶解石灰的水侵蚀会导致砂浆流失、砂浆受损、水被碱化、PH值升高、增加氯耗、水消毒的效果受到影响等。

4.球墨铸铁管
球墨铸铁管的优点是明显的。

（1）抗拉强度高，是一般灰铸铁管的3倍
（2）韧性好，延伸率高，为5－15％，而一般灰铸铁管为0
（3）工作压力可2.45MPa，而一般灰铸铁为0.74MPa;
（4）耐冲击、耐震动、耐腐蚀，比钢管好。

但其也有自身的缺陷，其一是造价较高，只比钢管略低。

此外：①其耐腐蚀虽比钢管要好，但是其管壁薄，埋设在土壤中受蚀穿孔的速度比灰铸铁管快得多，若外防腐作得不够，几乎在5－8年内就发生腐蚀穿孔，而管材在腐蚀土壤中的受腐蚀速度达0.5-1.5mm/a，因此球墨管的外腐蚀一定要按要求做好，而这点在生产、施工、安装中不易保证，造成事故隐患。

②其内衬一般为水泥砂浆涂敷，水泥砂浆衬里在某些情况下会对水质产生不利影响，试验表明如砂浆受到能溶解石灰的水侵蚀会导致砂浆流失、砂浆受损、水被碱化、PH值升高、
增加氯耗、水消毒的效果受到影响等。

而且由于水泥与铸铁性能差异较大，在外冲击、内压、温度变化等条件下，水泥砂浆衬里更易裂纹，导致水分渗入，甚至剥落，造成水阻增大，影响水质。

此外，所有的传统管道都存在对水锤作用承载能力差，极易引起重大事故，水锤的引起原因是多方面的，比如：排气阀设置不当或失灵，在突然停电或机泵开停时，以及阀门的快速关闭，都会引起水锤作用，即内压的突然增高，其增高的比例与管材的环向拉伸模量和壁厚与直径的比例有关，由于传统管材不是环向拉伸模量过高，就是壁厚太厚，或者两者兼而有之，造成水锤引起的压力增高相当大，而管材的自身承载力不够（其安全系数只有 1.2－5，不同管不一样）造成破坏。

玻璃钢管材作为一种新兴材料，在发明初期就考虑到了传统管材的主要缺陷，在日后不断完善中已全部避免了传统管材的缺点，比如：
1) 腐蚀问题：
由于玻璃钢管道为高性能的树脂和高强纤维的复合材料，其可耐大部分酸、碱、盐的腐蚀，故对于水或者土壤的腐蚀，不会对其产生任何影响。

2)对水质的影响
在给水管线中，玻璃钢管道采用的内衬树脂为高韧性食品级树脂，通过国家卫生部及地方防疫部门的检测，满足国家饮用水要求，而且，该产品在电子行业的电子用纯水系统和食品酿造行业的大量使
用也证明其对水质无任何不良影响，同时，中国科学院生态环境研究中心和北京市卫生防疫站联合做的试验表明，在通过对不同材质的水箱储水进行物理、化学、有机物检测对比后，玻璃钢材质对水的影响最小，几乎微不可测，只有通过先进的气相色谱－质谱联用（GC－MS）和电喷雾质谱（ESIMS）等技术才可以测出（当时比较的其它材质有：搪瓷钢板、不锈钢板、镀锌钢板等）。

3)水力特性：
由于玻璃钢管为内芯模成型，内表面极为光滑，通过中国水利水电科学研究院水力学研究所的测定，该种管道的糙率系数只有0.0084，同时，由于其内壁光滑，且有优异的抗蚀性能，不会产生水垢和微生物的滋生，有效保证水质，保持水阻的稳定。

而且钢管一般为0.012，水泥管或水泥砂浆衬里管一般为0.014左右，而且传统管材还存在日后水阻增大和表面结垢的现象。

4)强度高，有效适应压力的变化
玻璃钢管的极限强度通过合理设计可达300MPa，超过了碳钢的强度，而且其设计安全系数大于6，故根据前面所讲的一则玻璃钢本身的模量低，壁厚与直径比小，其引起的水锤压力小;二则管材的安全系数高，故在压力有一定的波动或运行中产生水锤作用时管材也不会破坏。

5)使用寿命长
由于其耐腐蚀、强度高、安全系数大，其设计寿命为50年以上。