玻璃钢管道应用范围

玻璃钢管道应用范围

一、玻璃钢产品特点

玻璃纤维增强塑料俗称玻璃钢，自1956年在我国出现至今已有五十多年的历史，逐渐形成了从设备制造、工艺生产到市场开发的完整产业，凭其优异的性能和工艺的多样化，在我国各行业均得到了广泛的应用。

玻璃钢产品属高分子复合材料，主要具有如下性能：

1、轻质高强

玻璃钢产品的比重在1.65-2.0之间，只有钢的1/4，但玻璃钢的拉伸强度近似合金钢，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，设计成满足各类承载要求的产品。以管道为例，相同管径的单重，FRP管只有碳素钢管（钢板卷管）的1/5。铸铁管的1/3，预应力钢筋砼管的1/12左右，这个优点对大口径管道来说，尤其在运输、现场施工等方面受到了极大的欢迎。同时带来了降低吊装费用，提高安装速度等好处。

各种管材的性能比较

2、耐水、耐腐蚀性能

玻璃钢产品的耐腐蚀性能优良，能耐大多数的酸、碱、盐溶剂以及海水、污水等介质，在石油、化工、冶金、医药行业得到广泛的应用。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，使用寿命大大延长等优点。因此，受到了给排水行业的欢迎。

3、玻璃钢管的热性能优良

玻璃钢材料的热膨胀系数为2.3×10-6/℃，约与钢相当，为PVC塑料的1/3，热传导系数为0.23，只有钢的0.5％，是一种相当突出的热的绝缘体。

4、玻璃钢管的电性能

玻璃钢产品的绝缘电阻通常在1012－1015Ω.cm，为优良的电绝缘材料。

5、玻璃钢产品的耐低温性能好

玻璃钢产品不象其它类塑料制品，在低温状态下，会变脆和降低强度。其在-30℃的状态下，仍具有优质良好的韧性和极高的强度。有实验证明，当输水玻璃钢管处在低于摄氏零度状态下，具有特殊的抗结冰能力。

6、安装维护低

玻璃钢产品重量比较轻、吊装设备简单、动力消耗低、对于管道而言，长度比钢管长，接头相对减少，不需特殊的防腐及保温处理，安装和维护的费用均较低。

7、设计灵活性大

玻璃钢产品的成型工艺很多，国内就有十几种成型工艺，因此玻璃钢产品可以根据不同的用途、不同的工况条件，设计成不同类型的产品。

8、玻璃钢产品的水力学性能优异

这一特性主要是针对管道而言，在给排水领域应用尤为突出。缠绕FRP管具有比较光滑的内表面，因此其水力特性好，六种管材内壁平均绝对粗糙度对比见下表，通过各种计算途径，可从下列三方面之一显示水力特性好的收益：

a节省管网泵送费用。对于同口径的管网，玻璃钢管节省泵送费用30-40％。

b减少管径尺寸。对于输送相同流量的介质，采用缠绕玻璃钢管，管径可减少10-25％，从而节省投资。

c缩短泵送时间，尤其适用于集中用水或间隙用水的情况，节省1/3的泵送时间和费用。

d玻璃钢管可长期输水不结垢，无需清污，保护层使水质不受二次污染，适合用于输送饮用水。由于防腐性能好，还可用于输送污水、泥浆、海水等介质。

常用管材的平均绝对粗糙度

9、具有柔性材质的特性

玻璃钢材料的弹性模量较低，只有钢的3-4%，在同样的厚度下玻璃钢产品的刚度要比钢的刚度低的多，属于柔性材料的范畴。对于管道来说，在安装中特别是在埋地安装的条件下，需要特别注意。在管道埋地安装中要求管道和管道周围的土壤形成一个统一的体系，这就要求管道安装中注意管道周围回填材料的回填和夯实，周围的土壤能为管道提供有效的支撑。

10、玻璃钢管道的抗冲击性能较差

玻璃钢产品的基体材料为热固性树脂，热固性树脂固化后具有一定的脆性，加上玻璃钢管道增强材料和界面对于管道性能的影响，玻璃钢管道的抗冲击性能较差，所以玻璃钢产品在吊装、运输、搬运和安装时要避免冲击载荷。

二、玻璃钢管道市场应用

根据上述对玻璃钢特性的描述，玻璃钢管道可以在如下几个行业中得到非常好的应用：

1、电力行业

电力行业中，主要是以发电厂为主。电厂设备要求材质防腐、使用周期长、安装维护方便、材质本身化学性能稳定等，根据玻璃钢产品的特性，使用玻璃钢产品的设备相对比较多，主要有如下几方面

⑴厂区循环水管道及冷却系统设备

电厂的循环水管道要求管道内壁应尽量光滑，提高输送功率的同时，避免结垢，并且要求管道应达到一定的食品级要求，尽量减少化学成分的析出。上述两方面要求，玻璃钢管道都能够很好的满足。因厂区的埋管比较多，管线相对来说比较复杂，这样在现场安装时困难比较多，现场的工作量比较大，而使用玻璃钢管道，由于它比较轻便、现场施工要求不高、

可操作性好等优点，可以很好地解决现场安装时出现的很多困难，提高现场的工作效率。

冷却系统设备主要是大型冷却塔设备。冷却塔是一种重要的工业循环用水装置，它利用不同温度的空气和水两种介质通过直接接触和间接接触方式来降低水温以达到循环用水的目的。人们曾使用木材、钢材、钢筋混凝土等不同材料制作结构不同的冷却塔，但自从施工简便、结构紧凑、防腐性好、造价低廉、轻质高强的玻璃钢冷却塔问世后，这些沉重、易损、庞大、价高的产品相形见绌，很快消亡了，在不足20年的时间内玻璃钢冷却塔一统天下，成为循环用水的惟一冷却设备，同时成为玻璃钢工业中产量最大的定型产品。其结构为玻璃钢与金属件、混凝土件混合结构。

⑵电厂输送水管道

我国的内陆电厂多建于城市的边缘，并且距离水源地也比较远，因此厂区内的用水都需要通过长距离的输水管线输送。这些管线在从水源地到厂区经过的地质条件比较复杂，周边环境比较特殊，并且管线的输送能力要很强，维护方便，这样对材质的要求就比较苛刻，既要内壁光滑的柔性材料，又要具有较高强度的弹性材料，能够满足这些要求的材料中，无疑玻璃钢是最适合的一种，这种材料不但可以提供足够的强度来满足外部环境的载荷，适应地质变化带来的形变，还可以降低长距离输送带来的能耗，而且由于单根管道的长度较长（最长可达12米）、质量轻，大大提高了现场施工的速度，以及因接口数量的减少降低了管线出现渗漏的可能性。

⑶水处理容器

电厂机组内的循环水要求是经过处理后的软化水，而在水处理的过程中会加入一些化学试剂，这些化学试剂一般都具有腐蚀性，而且有些还是在酸碱交替的情况下使用，这就对容器材质的化学稳定性要求很高。玻璃钢材料在这一方面表现比较突出，它几乎可以耐所有无机酸和大部分无机碱以及部分有机酸，并且能够在设备运行的过程中满足强度要求。

⑷烟气脱硫设备

燃煤电厂中，锅炉燃烧后的气体要经过除尘和脱硫脱硝后才能排放到大气中，其中脱硫装置中，采用玻璃钢产品的部分比较多，主要的原因是在脱硫过程中，吸收塔内的温度较高（一般在100℃左右），塔内酸碱共存的情况比较严重，并且喷淋层的振动和磨损现象比较普遍，因此对于塔内设备的要求非常苛刻，既要耐酸碱，耐高温，又要抗疲劳强度和耐磨性能好。传统的材料主要有高镍合金和碳钢衬塑，但高镍合金太贵，成本太高，而碳钢衬塑质量不稳定，维修成本高，随着玻璃钢产品以其突出的优点，在脱硫工程中成功地应用，逐步取代了上述两种材料。石灰石－石膏脱硫工艺中主要采用玻璃钢产品的部分有吸收塔内喷淋系统、悬浮脉冲系统、空气氧化系统、吸收介质传输系统及吸收塔内部分预埋件和连接件，海水脱硫工艺中主要采用玻璃钢产品的部分有吸收塔内喷淋系统、吸收介质输送系统、曝气系统以及吸收塔内部分预埋件和连接件。

2、市政工程

⑴城市供水系统

城市供水系统主要是从水源地引水至水厂和从水厂到用户两部分。第一部分与电厂厂区供水系统相似，在此不做过做叙述。第二部分主要是自来水厂输送的水网，要求管材的强度