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缠绕夹砂玻璃钢管道主要技术性能参数

缠绕夹砂玻璃钢管道主要技术性能参数
汾阳联通  李春民
一、概述：
缠绕玻璃钢管道在我国及世界许多国家都成功地应用在石油、化工、化纤工业作耐蚀工艺管道，电力工业也开始采用大直径玻璃钢管道作引水、淡化、冷却。更广泛用于市政建设供水、引水、排污水管道领域，现已成为新型材料工业体系。
工业城市发展应用缠绕玻璃钢的数量与日俱增，美国年增长率在10%左右，日本在大直径输水管中应用中缠绕玻璃钢管道占25%，中东地的大直径水管、引海水管、污水管几乎全部采用缠绕玻璃钢管道。
以往我国引水、供水工程大都采用碳钢管、水泥管。碳钢管耐蚀性差，水泥管强度低，对
水质也有污染。世界上先进国家已经淘汰水泥管引水、供水。如日本已明文规定不得采用混凝土管。而缠绕玻璃钢管道具有比强度高、比重轻、无毒、不污染水质、不滋生微生物及菌类，使用寿命长等特点。
由此可见，缠绕玻璃钢管道越来越被人们重视。其造价与水泥管相当，比碳钢管低。从发展来看是取代碳钢管、铸铁管、水泥管的换代产品。
我公司生产缠绕夹砂玻璃钢管道经过大量的实用工程分析，结果认为：缠绕玻璃钢管道比防护碳钢便宜，使用寿命长，比水泥管道弹性好、不破裂，不污染水质，填补了国内空白。
管特性：玻璃钢管道是玻璃纤维与合成树脂的复合体，其特点如下 ：
1、力学性能：比强度高。
2、耐蚀、抗渗性好，无毒（指饮用水专用夹砂管道）。
3、使用寿命长：根据ASTM-D2992标准长期性能试验结果，使用寿命50年以上。
4、具有隔热和低温性能好的优点。
5、重量轻，比重为~2，是钢比重的1/3~1/5。
6、表面光滑，流阻力小，实测的糙率系数为。
7、流量系数高C=150。
8、在流量、压力相同的工况条件下，玻璃钢管径可比钢管、铸铁管、水泥管小15~20%。
9、降低造价，节省能源安装方便。
二、产品规格
1、公称压力：PN=、、、
2、刚度要求：1250N/m2，2500N/m2，5000N/m2，10000N/m2
3、公称直径：DN=50~4000mm
4、长度：Lmax=12000
其它压力等级、刚度等级可由供需双方协商确定，玻璃钢管道可以根据具体工程的实际要求，本着降低工程造价、保证质量可以由原设计方案。
三、生产工艺
玻璃钢管生产工艺过程已全部使用微机计算控制产品成型，选用不同的玻璃纤维制品与树脂，自动控制喷淋与缠绕。生产工艺过程分四个工序。
1、内衬成型
2、缠绕夹砂成型
3、固化、修整
5、脱模
四、管结构
按工况条件、温度、压力、介质、载荷受力状态，结构尺寸进行材料选择及结构设计。
（一）、结构组成
1、防腐防渗内衬层：厚度δ1=~2mm
2、结构层（即受力层）厚度δ2根据计算得出
3、外保护层：厚度δ3=~
(二)、结构形式
内衬、多层交叉缠绕（夹砂），外保护层组合结构。（如下图）：
（三）、结构计算
节省材料，管径小。按10万m3/日输水 的流量、压力，选不同材质的管道结果如下表：
材料系数管材料名称
粗糙度K（mm）
流量系数C（实测 ）
摩擦系数（测定）
管径计算DN（mm）
管壁厚度t（mm）
玻璃钢管
~
150
900
碳钢管
~
110
900
10
铸铁管
~
100
900
水泥管
~
100
1000
80
(四)、结构材料：
管结构
材料名称
作用
内衬防腐防渗层δ1
玻璃纤维表面毡
内防腐层采用无毒树脂，树脂含量在90%以上
玻璃纤维短切毡
树脂含量70%左右
中间结构层δ2
缠绕与夹砂
用于结构层提高 力学性能，树脂含量40%左右
外表面防护层δ3
树脂胶
用于防止土壤中介质对结构层的侵蚀
（五）、管道连接形式
管道连接形式分为两种：可拆式和不可拆式，我公司生产的大直径缠绕夹砂玻璃钢管道带有试压也，可边安装边试压边回填土（水压试验压力为工作压力的倍）。
1、单/双“O”橡胶密封圈密封承插式
2、整体法兰连接式
3、对接或搭接式
4、活套法兰连接式
五、玻璃钢力学性能指标
（一）、管道：
1、环向抗拉强度σt
300MPa
2、轴向抗拉强度σx
150MPa
3、轴向弯曲强度σm
140MPa
4、面剪切强度τ
50MPa
5、垂直剪切强度τb
60MPa
6、环向抗拉弹性模量Ee
25000MPa
7、轴向抗拉弹性模量Ex
12500MPa
8、剪切模量Gτ
7000MPa
9、弯曲模量Em
9300MPa
（二）、管件：

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