玻璃钢(FRP)给水管的现状
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| 玻璃钢(FRP)给水管的现状 |
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作者：佚名 转贴自：http://www.cctxx.com:8089/Sort/news/10054812.htm 点击数：70 更新时间：2006/10/28 文章录入：谢川
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| 玻璃钢(FRP)给水管的现状 |
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| 2006年10月12日 |
我国从70 年代开始小批量生产FRP 管，经过20 多年的研制及工程实际应用情况表明，我国FRP管道工业发展比较缓慢。同工业发达国家相比，在原材料、工艺装备、技术管理、工程设计、产品标准、施工规范、应用范围等方面都存在很大差距。
1、树脂
国外FRP管用树脂性能高、品种全、系列化；间苯型不饱和聚脂已占30%多，已逐步成为通用型不饱和聚脂树脂，根据不同用途的需要，有多种专用树脂和助剂满足使用要求。
目前国内年产500吨以下的不饱和聚脂树脂厂200多家，生产总量约占全国总产量的60%以上。但是有些小厂设备简陋，检验、技术管理落后，品种少，质量差。近年来全国已引进了五条不饱和聚脂生产线，但目前间苯型不饱和聚脂树脂产量极小、价格很贵。其它高性能专用树脂几乎没有。环氧树脂产量小，价格贵，这些都影响了使用。
2、助剂
助剂在生产加工过程中起重要作用，又直接影响制品的性能，助剂是FRP生产中不可缺少的一部分，但是目前国产的品种少，不配套，质量差。
国外有适合缠绕需要的并配套有多种专用浸润剂的无捻粗纱、毡材、方格布等。规格多，品种全，质量优，满足使用要求。国内除少数引进玻纤生产厂有用专用超饶浸润剂的无捻粗纱外，大部分玻纤厂生产的无碱、中碱缠绕无捻粗纱缺少专用浸润剂，因此浸润性差。毡材有的厚薄不均，所以国内增强材料规格、品种都不能很好满足生产FRP管的需要。
3、生产中的不足
国内目前已有引进和自制管、罐生产线29条，而现在利用率只有20%左右，缠绕成型工艺只占其它成型工艺地3.5%，有待进一步开发市场，充分发挥现有设备的生产能力。
目前大口径管件多采用手糊和喷射法成型，不配套、质量差。很多玻璃钢厂缺乏技术人员，职工文化低，专业素质差，形成了产品无设计，选材无标准，检测无手段，产品无检验的局面；在制作FRP管道时，用原材料，常以次充好，偷工减料，因质量造成一些管道渗漏事故和经济损失，从而使用户对FRP 制品产生了很大的心理障碍，影响了FRP管的信誉和推广应用。
国内至今还没有对于FRP 管的原料、设计、生产、检测、安装、施工等系统的技术标准和技术规范，这就使大口径FRP管的使用缺乏设计依据。
二、玻璃钢管的生产
1、工艺方法分类：
玻璃钢管可用三种不同的工艺方法进行制造：往复式纤维缠绕工艺、连续式纤维缠绕工艺、离心浇注工艺。
目前世界上采用往复式纤维缠绕工艺制管的厂家比其它两种生产工艺生产厂家多的多，原因之一是往复式纤维缠绕工艺制造的玻璃钢管具有更广泛的用途和最大的适用性。
2、分类：
往复式纤维缠绕工艺(属于定长法)。
在这种工艺方法中，浸胶槽随转动的芯模作往复运动，长纤维玻璃丝以一定的斜角相对于芯模轴辅放，辅角(即缠绕角)受浸胶槽的移动速度和芯模转速之比控制，浸胶槽的平移运动由计算机化的机—电控制。缠绕层数逐渐增加，达到设计的壁厚为止。缠绕完成后，使制品中的树脂基本固化。固化后，从玻璃钢管中脱出芯模。
连续式纤维缠绕工艺(属于连续法)
该工艺是管子在运动中通过一个供给树脂预浸无捻粗纱，短切玻璃钢纤维和树脂砂混合物的供料站，管子是在芯模连续不断的前进中制成的。
离心浇注工艺(属于定长法)
在此工艺中，用切断的玻璃纤维增强材料和砂，喂入固定在轴承上的钢制模具中，在钢模一端注入加催化剂的不饱和树脂，使其浸渍增强材料，在离心力作用下，树脂置换出纤维及填料中的空气，从而制造出无孔隙的致密复合材料，由于离心力的作用管内壁形成一个平滑、光洁的富有树脂的内表面层，管材在较高温度下固化。用这种方法制造的管又称Hobas 管。
三、不同工艺方法的比较
按下列各点，对不同的制管工艺方法进行比较。
机械性能
往复式缠绕工艺仅使用连续玻璃纤维，树脂和砂，制造FRP 用作自流管和低压管，砂子用于增加管材的刚度。不加砂时，可用于制造较高压力的的管材，用往复式纤维缠绕工艺制成的FRP 管，都含有内衬层(富树脂层)对防腐蚀、防渗漏起到了有效的作用，内衬是FRP管重要的组成部分，内衬层存在的问题随时都可能造成管材的破坏；
连续式纤维缠绕工艺中，管材的内衬层和结构层是同时形成的，在此情况下，只有管材进行水压试验后才能发现问题。离心浇注工艺是将树脂、玻璃纤维和砂子混合后喷在模腔里，内衬层制作是该工艺的最后一步，对大口径的FRP 管，内衬的任何破坏都可目视检查，而小口径的管则无法目测，只能通过水压检验才能查出其缺陷位置，相比之下，往复式缠绕工艺比其它两种工艺防渗漏和耐腐蚀性能优越。
往复式缠绕纤维管的机械性能，由连续纤维控制，FRP管径向和轴向任一点的性能都是不变的。故而能承受很高的压力，而连续式纤维缠绕工艺及离心浇注工艺生产的产品，只适用于无压或低压的条件下。
产品使用范围
往复式缠绕工艺比连续式纤维缠绕工艺、离心浇注工艺两种工艺生产的产品使用范围广，机械强度好，连续式纤维缠绕工艺、离心浇注工艺两种生产工艺的产品刚度较高，但是管材结构较脆，只能抵抗较小的挠曲变形，且轴向抗拉强度远远低于往复式缠绕工艺，当外部荷载及安装条件相同时，连续式工艺及离心浇注工艺生产的产品容易导致管线破坏，极大的影响了管线的安全运行。
相比之下，往复式纤维缠绕工艺方法生产灵活性很大。产品直径可以从50mm ——4200mm，更大直径的管道还可现场制作。而更高压力的管道可通过计算机特殊设计制造出来，管道连接方式灵活多变，接头采用典型双“O”型密封圈承 ——插连接，从而保证了接头良好的密封，往复式纤维缠绕管所有的管件(法兰、弯头、变径管、三通等)各项性能指标均能满足与管材在相同条件下的正常工作。
由于制作工艺的不同，连续式纤维缠绕及离心浇注工艺生产的管道则不能满足以上条件，各类管件、接头的综合机械性能较低，不适合在特殊工况条件和有压情况下使用，更不适合输送饮用水。
根据专家测试连续缠绕工艺和离心浇注工艺生产的FRP管与往复式纤维缠绕工艺比较，其树脂含量较高，这三类管与饮用水接触时反应出来的特性是不同的，与离心浇注管连续缠绕管接触过的水，有明显的“溶剂”味道，在可能对人身健康造成影响的场合，不应采用这类管道。
玻璃钢管的缺点
没有寿命评价：而PVC-U 管、PE 管、球墨铸铁管等均有寿命评价，明确寿命在50年以上。
卫生性差：其内衬层破裂后，玻璃纤维进入水中，污染水质，影响健康；管材在锯断时，断面没有内衬层保护也会污染水质。
连接可靠性差：接头易漏水。
难符合环保要求：其废料难于处理，容易污染环境。 | |
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