玻璃鋼夾砂管道（26頁(yè)）

第一章概論

1.1什么是玻璃鋼夾砂管道

1.2玻璃鋼夾砂管道分類

1.3發(fā)展歷史

1.4玻璃鋼夾砂管道的特點(diǎn)

第二章玻璃鋼夾砂管道的生產(chǎn)

2.1原輔材料

2.2工藝技術(shù)和不同成型工藝玻璃鋼夾砂管的比較

2.2.1夾砂管生產(chǎn)工藝技術(shù)之一往復(fù)纏繞工藝

2.2.2夾砂管生產(chǎn)工藝技術(shù)之二連續(xù)纏繞工藝

2.2.3夾砂管生產(chǎn)工藝技術(shù)之三纏繞成型工藝

2.3質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)

2.3.1原材料質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)

2.3.2產(chǎn)品的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)

第三章質(zhì)■檢測(cè)

3.1產(chǎn)品質(zhì)量檢測(cè)

3.2產(chǎn)品缺陷及質(zhì)量控制

第四章管道安裝技術(shù)

4.1聯(lián)接

4.2地下管道安裝

4.3地上管道安裝

第五章監(jiān)控與維修

5.1現(xiàn)階段常用的監(jiān)控技術(shù)與維修方式

5.1.1現(xiàn)階段常用的監(jiān)控技術(shù)

5.1.2現(xiàn)階段常用的維修方式

5.2未來(lái)智能管道一”讓管道自己說(shuō)話”

第六章基本力學(xué)性能

6.1概述

6.2單層的剛度特性

6.3層合管壁剛度特性

6.4層合管壁的強(qiáng)度性能

第七章管道的水力計(jì)算

7.1概述

7.2摩阻損失的計(jì)算

7.3簡(jiǎn)單管路的水力計(jì)算

7.4長(zhǎng)輸管道的水力瞬變

第八章玻璃鋼夾砂管道的結(jié)構(gòu)分析

8.1概述

8.2地下管載荷與土壓分析

8.3地下夾砂管的內(nèi)力分析

8.4地下夾砂管的彈性穩(wěn)定性

8.5地下夾砂管的剛度分析

第九章玻璃鋼夾砂管道應(yīng)用現(xiàn)狀

1.1國(guó)內(nèi)與國(guó)外的應(yīng)用情況比較

1.2存在的問題

1.3常見問題的解決方案

1.4未來(lái)玻璃鋼夾砂管道的前景分析

第十章玻璃鋼夾砂管道的常用標(biāo)準(zhǔn)

1.1國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)

1.2國(guó)際主流標(biāo)準(zhǔn)

第一章概論

1.1什么是玻璃鋼夾砂管道

玻璃纖維增強(qiáng)塑料夾砂管glassfiberreinforcedplasticsmortarpipes(簡(jiǎn)

稱FWRPM)是以玻璃纖維及其制品為增強(qiáng)材料，以不飽和聚酯樹脂等為基體材

料，以石英砂及碳酸鈣等無(wú)機(jī)非金屬顆粒材料為填料，采用定長(zhǎng)纏繞工藝、離心

澆鑄工藝、連續(xù)纏繞工藝方法制成的管道。

1.2玻璃鋼夾砂管道分類

玻璃鋼夾砂管道按工藝方法、公稱直徑、壓力等級(jí)和環(huán)剛度等級(jí)進(jìn)行分類。

1、工藝方法：I一定長(zhǎng)纏繞工藝；II—離心澆鑄工藝；川一連續(xù)纏繞工藝。

2、公稱直徑DN:(mm)120014001600....4000

3、壓力等級(jí)PN:(MPa):0.1,0.25、0.4、0.6、0.8、1.0、1.2、1.4、

1.6、2.0、2.50

4、環(huán)剛度等級(jí)SN(N/m2):1250、2500、5000、10000。

1.3發(fā)展歷史

纖維纏繞玻璃鋼管(簡(jiǎn)稱FRP管)，誕生于1948年，1950年，第一根

聚酯FRP管用于石油工業(yè)，并逐步用于化學(xué)工業(yè)和軍用工業(yè)。1954年，F(xiàn)RP

管實(shí)現(xiàn)商品化生產(chǎn)，從此誕生了FRP管道工業(yè)。

五十年代是FRP管的幼年時(shí)期，這個(gè)時(shí)期的特點(diǎn)是應(yīng)用領(lǐng)域拓寬，化學(xué)、

石油及各個(gè)工業(yè)領(lǐng)域都在試驗(yàn)應(yīng)用FRP管道，應(yīng)用的結(jié)果證明，F(xiàn)RP管道的耐

腐蝕性能比傳統(tǒng)材料好的多，輕質(zhì)高強(qiáng)、安裝維修費(fèi)用低、使用壽命長(zhǎng)，運(yùn)行周

期內(nèi)的總成本也比傳統(tǒng)材料低，顯示出了一系列的突出優(yōu)點(diǎn)，從而為FRP管道

工業(yè)的發(fā)展打下了良好的基礎(chǔ)。

七十年代，美國(guó)給水工程協(xié)會(huì)頒布了玻璃鋼管道標(biāo)準(zhǔn)AWWA-C950,從而

FRP管道工業(yè)進(jìn)入工業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn)階段，產(chǎn)業(yè)基本形成，其后該標(biāo)準(zhǔn)經(jīng)過了

多次修訂和補(bǔ)充，被認(rèn)為是世界上最權(quán)威的玻璃鋼管標(biāo)準(zhǔn)，得到認(rèn)同和采用。八

十年代，F(xiàn)RP管道已經(jīng)是通用的FRP制品，其中以FRP管為主的防腐市場(chǎng)僅

次于汽車工業(yè)和建筑業(yè)，位列第三，F(xiàn)RP管的生產(chǎn)和應(yīng)用已經(jīng)完全成熟。

纖維纏繞夾砂玻璃鋼管誕生于七十年代，夾砂管的出現(xiàn)，是對(duì)玻璃鋼管大規(guī)

模推廣應(yīng)用的一大促進(jìn)。純纖維纏繞玻璃鋼管的優(yōu)點(diǎn)是比重小、強(qiáng)度高、耐腐蝕

性能優(yōu)良。但其應(yīng)用于工程中時(shí)，常表現(xiàn)為管壁厚、強(qiáng)度富余量大、剛度低、造

價(jià)高從而在很多領(lǐng)域的應(yīng)用受到了限制。夾砂玻璃鋼管是在純玻璃鋼管的中間，

引入樹脂砂漿層，形成新的層合結(jié)構(gòu)。從而在保留原玻璃鋼管道所有優(yōu)點(diǎn)的基礎(chǔ)

上，既提高了剛度，又降低了工程造價(jià)。在低內(nèi)壓高外壓的FRP管工程實(shí)例中，

外壓作用下的管壁中心附近區(qū)域的正壓力很小，由樹脂砂漿層承擔(dān)，而高的應(yīng)力

區(qū)則有位于管壁兩側(cè)的純纖維纏繞區(qū)承擔(dān)。充分體現(xiàn)了復(fù)合材料的可設(shè)計(jì)性和物

盡其用的特點(diǎn)。因此在全世界范圍內(nèi)得到了迅速發(fā)展，目前在大口徑FRP管道

中，絕大多數(shù)為該種結(jié)構(gòu)工藝。

1.4玻璃鋼夾砂管道的特點(diǎn)

纏繞玻璃鋼夾砂管道是有拉伸強(qiáng)度很高的玻璃纖維起著骨架增強(qiáng)作用，加上

剛度大，比例適當(dāng)?shù)氖⑸?、CaC03等填料組成,共同承擔(dān)載荷作用。它除了具

有FRP管道的基本特點(diǎn)外，還具有獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，它與傳統(tǒng)鑄鐵管、預(yù)應(yīng)力混凝土管

相比，其優(yōu)點(diǎn)更為突出。

1、質(zhì)量輕、強(qiáng)度高、剛度好

FWRPM管相對(duì)密度約為2,比FRP管稍大，僅為鋼管的1/4,而環(huán)向拉伸強(qiáng)度

140~250MPa,軸向拉伸強(qiáng)度70~120MPa,彎曲強(qiáng)度150~340MPa,沖擊強(qiáng)度

300kJ/m2,其剛度與鋼管、鑄鐵管硅管具有同樣的優(yōu)勢(shì)，而比強(qiáng)度、比鋼度均優(yōu)于

鋼鐵管、硅管。

2、耐腐蝕強(qiáng)、

抗老化性能好、使用壽命長(zhǎng)FWRPM管能抵抗一般濃度的酸、堿、鹽、海

水、污水、礦化水、腐蝕性土壤的侵蝕，無(wú)需作任何防腐處理。其抗老化性能好,

可在大氣暴曬、地下、水中長(zhǎng)期使用。按美國(guó)AWWA-CD950-88標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，使用

年限可達(dá)50a,強(qiáng)度保留率仍在65%以上，而一般的鑄鐵管使用年限5~10a,鋼管

使用年限為15a。

3、內(nèi)表面光潔平滑,水力性能優(yōu)異

FWRPM管內(nèi)壁絕對(duì)粗造度僅為0.02mm,優(yōu)于鑄鐵管，更優(yōu)于混凝土管〔絕

對(duì)粗造度為0.3~3mm〕網(wǎng),其輸送液體壓頭損失小,相同管徑的輸送量可比鋼鐵

管、磴管提高20%,相同的輸送量可節(jié)省泵送能源的35%以上，能有效的降低管線

的運(yùn)行和費(fèi)用。在相同工況條件下,可選用較小的管徑和較低功率的泵，從而能有

效的降低工程的一次性投資。

4、無(wú)毒害、無(wú)二次污染、水質(zhì)好

FWRPM管無(wú)雜質(zhì)剝離和脫落，沒有腐蝕、結(jié)垢，不產(chǎn)生、寄附微生物,因而對(duì)

介質(zhì)不產(chǎn)生任何污染，對(duì)城市供水工程,只需將管道內(nèi)襯層采用食品基樹脂制造,

達(dá)到JC586-1995標(biāo)準(zhǔn)且符合GB13335-91衛(wèi)生及標(biāo)準(zhǔn)，完全可在城市供水中使

用。

5、連接安全可靠、不爆管、防滲性能好

纏繞玻璃鋼夾砂管道采用雙。型橡膠密封圈,可保證接頭密封可靠，管壁結(jié)構(gòu)

致密性高，無(wú)內(nèi)壓介質(zhì)外滲、外壓管液體內(nèi)滲現(xiàn)象出現(xiàn)，不會(huì)產(chǎn)生管壁結(jié)垢，污染沉

積，造成輸送面積減小，導(dǎo)致內(nèi)壓力劇增而出現(xiàn)爆管現(xiàn)象，可保證管線長(zhǎng)期安全工

作。

6、運(yùn)輸安裝方便、工程維護(hù)節(jié)儉

由于纏繞玻璃鋼夾砂管道密度低、質(zhì)量輕。相同管徑、相同壓力下其單位長(zhǎng)

度質(zhì)量?jī)H為鋼鐵管的30%,混凝土管的8%,因此運(yùn)輸安裝十分方便。玻璃鋼夾砂

管道每根長(zhǎng)度12m,接口處僅為鑄鐵管、硅管的3/12~5/12,連接安裝快,加之不

需要進(jìn)行防腐、防污、防滲、絕緣等處理，從而使工程維護(hù)簡(jiǎn)單。

7、性能具有可設(shè)計(jì)性，適應(yīng)性廣

FWRPM管可通過變更樹脂體系以適應(yīng)輸送不同介質(zhì)的耐腐蝕需要，也可

通過改變玻璃纖維纏繞角、纏繞層數(shù)、加砂量的大小來(lái)調(diào)整結(jié)構(gòu),以滿足不同工

況條件、不同工作壓力的需要，同時(shí)可根據(jù)工程需要特點(diǎn)要求,如管徑大小、流量

與壓力、機(jī)械性能、耐蝕耐熱、抗凍以及真空等進(jìn)行設(shè)計(jì)，靈活自如,適用范圍廣。

8、綜合經(jīng)濟(jì)效益好

綜合考慮各種類型的供排液管的技術(shù)性能、使用壽命、節(jié)能降耗等項(xiàng)指標(biāo),

均以FWRPM管的性能成本比為最低，綜合經(jīng)濟(jì)效益最好，管線工程投資可比鋼

管、鑄鐵管降低30%,與砂管相接近。

9、回收不容易，但是可以回收。

國(guó)內(nèi)僅處于起步階段，并未得到廣泛應(yīng)用。有三種辦法：

（1）化學(xué)回收（熱解）：能將廢棄物分解處理成原料再使用，處理較完善，是最

具開發(fā)應(yīng)用前景的回收技術(shù)。

（2）物理回收（粉碎方法）：粉碎作為填料使用。

（3）能量回收（焚燒方法）：通過粉碎與燃燒綜合的方法，將廢棄物（纖維增

強(qiáng)熱固性樹脂基復(fù)合材料）處理變成水泥原料。

第二章玻璃鋼夾砂管道的生產(chǎn)

2.1原輔材料

它是以玻璃纖維及其制品為增強(qiáng)材料，以不飽和聚酯樹脂等為基體材料，并

以石英砂及碳酸鈣等無(wú)機(jī)非金屬顆粒材料為填料。

2.2工藝技術(shù)和不同成型工藝玻璃鋼夾砂管的比較

表1:工藝技術(shù)和不同成型工藝玻璃鋼夾砂管的比較

比較項(xiàng)目往復(fù)式交叉纏繞夾砂管連續(xù)纏繞夾砂管離心澆注夾砂管

管道長(zhǎng)度12米一下任意長(zhǎng)度任意長(zhǎng)度；最長(zhǎng)運(yùn)輸為24米單根長(zhǎng)度只能定長(zhǎng)6米

直徑內(nèi)徑為定值內(nèi)徑為定值外徑為定值

相同工況條件下，管壁較薄，

管壁厚管壁薄，重量較輕管壁最厚，重量最重

重量較輕

有獨(dú)立的內(nèi)襯制造工藝，可直內(nèi)襯層和增強(qiáng)層同時(shí)形成，只內(nèi)襯層的制作是過程的最

內(nèi)材

接檢查內(nèi)襯的缺陷，以便及時(shí)有對(duì)成品脫模后，才能查出內(nèi)后一步，制造完成后才能

修復(fù)保證質(zhì)量，但時(shí)間較長(zhǎng)。襯層的缺陷。一旦調(diào)好微機(jī)控檢查內(nèi)襯的質(zhì)量。

制就不會(huì)出錯(cuò)。

內(nèi)襯單獨(dú)固化且成型時(shí)隔絕緊靠鋼帶一層為內(nèi)襯層，固化

空氣阻聚，固化度較高，苯乙裝置系統(tǒng)設(shè)計(jì)特殊，使內(nèi)層苯

必須用特殊飲用水樹脂

烯單體含量較少，完全可以達(dá)乙烯揮發(fā)，完全可達(dá)到飲用水

到飲用水衛(wèi)生要求。要求。

內(nèi)襯制造緊靠模具，精加工過模具由鋼帶卷繞而成，退帶時(shí)內(nèi)襯不靠模具，靠離心樹

的模具可以保證內(nèi)襯光滑，水有螺旋狀痕跡，內(nèi)襯光潔度尚脂自然而成，必須用特殊

流阻力小?？?不影響水流。內(nèi)襯樹脂達(dá)到光滑效果。

純樹脂層+表面層+纖維過渡

微機(jī)自動(dòng)計(jì)量，達(dá)到精密控制

層,層層單獨(dú)制作，便于檢查，必須用特殊內(nèi)襯樹脂

要求。

可保證內(nèi)襯質(zhì)量。

僅環(huán)向纏繞，軸向強(qiáng)度由短切

纖維決定的，且由于短切纖維軸向性能是三類管子中最

纏繞角依設(shè)計(jì)精確控制，層層

的隨機(jī)分布性，在整個(gè)管子裁低的，要提前管子的軸向

纏繞角的多變，使層間的性能

面上的分布并非定值，因此，在性能，只能靠增加厚度，因

機(jī)械性能得以改善，這不僅能滿足高壓

管基礎(chǔ)垂直波作用下易斷裂。此在管基礎(chǔ)垂直波作用

管的要求，而且對(duì)基礎(chǔ)垂直波

但最新設(shè)備已有軸向零度方面下，這類管的性能最弱，且

作用的抗力最強(qiáng)。

補(bǔ)強(qiáng)纖維，已經(jīng)解決上述的問難以承受高壓條件。

題。

承口及插口是和管子一體的，接頭由套管和橡膠圈組成，對(duì)

接頭同連續(xù)管

且總是有較高的剛度，這樣可不同特性的管子均采用相同尺

以保證管子使用時(shí)可靠的接寸的套管，當(dāng)管子和套管上面

合面不產(chǎn)生變形，可在很高的的土壤載荷不同，這就帶來(lái)管

壓力下正常工作。子和套管的變形差異。

在可運(yùn)送長(zhǎng)度下每18-20米長(zhǎng)

每12米必須有一接頭，現(xiàn)場(chǎng)每6米一個(gè)接頭，可隨時(shí)更

有一接頭，可隨時(shí)更換部分管

修補(bǔ)換接不易。換部分管子。

子。

“0”密封圈的形狀對(duì)稱，使得

這種接頭對(duì)抵抗高壓和真空

橡膠圈價(jià)格較貴同連續(xù)管

時(shí)具有相同的性能，而且價(jià)格

便宜。

接頭只有一個(gè)滲漏通路，滲漏接頭有兩個(gè)滲漏通路，滲漏時(shí)

同連續(xù)管

時(shí)必須通過兩個(gè)“0"密封圈。每個(gè)通路僅有一個(gè)密封裝置。

接頭形式較多，法蘭連接、承接頭方式單一，套管接頭

插“0”形圈連接、承插“0”形圈可用法蘭式接頭,承插法接頭。與管身的性能不一致，接

連接、承插貼接、對(duì)接，且借不可單個(gè)接頭試壓。頭數(shù)量多一倍。不可單個(gè)

口少?？蓡蝹€(gè)接頭試壓。接頭試壓。

通過嵌入阻塞塊，使插口鎖定

在承口上，阻塞塊可使管子傳

遞軸向壓力,可提高高壓。大

鎖定接頭

直徑的接頭鎖定裝置，確定管

子的允許位移，就可以確定閉

鎖銷鎖緊用的開槽寬度，并地

位移的端點(diǎn)將接頭鎖緊，因此

抗管基礎(chǔ)水平波作用的能力

最強(qiáng)。

在兩個(gè)“0"形圈之間的空間加

壓試漏，現(xiàn)在試壓用水量極

少，可手動(dòng)打亞泵即可,這一每支管在工廠都已試壓后再運(yùn)

簡(jiǎn)便而快速的試驗(yàn)方法，可提送到現(xiàn)場(chǎng)安裝，不須小接頭試同連續(xù)管

高接頭的可靠性，可使最終整壓。

安置試壓

體試壓時(shí)接頭的滲漏可能性

為零,管道邊安裝邊回填。

吊裝效率低、安裝、試壓

吊裝方便、效率高、成本低。安裝效率高成本低成本高，對(duì)管基礎(chǔ)及回填

要求高。

所有管件都可與管子在相同

管件同單機(jī)定長(zhǎng)往復(fù)式交叉纏繞同連續(xù)管

條件下工作

有的是通過厚度的改變迎

可通過控制纏繞角等因素，有合各種工況條件。有的是

效有目的地迎合各種工況條同單機(jī)定長(zhǎng)往復(fù)式交叉纏繞厚度不變而對(duì)底下管提出

工藝靈活性件。不同的埋設(shè)要求,給施工

帶來(lái)難度。

可能在現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)，但設(shè)備安裝

制作設(shè)備可在現(xiàn)場(chǎng)施工不可能

時(shí)間較長(zhǎng)。

可以生產(chǎn)，速度快。例如4米直

2.4米以上可以生產(chǎn)，但速度太慢成本

徑可達(dá)10倍于單機(jī)定長(zhǎng)往復(fù)無(wú)法制造

大管高。

式交叉纏繞。

頂進(jìn)管可以生產(chǎn)，但速度慢成本高?？梢陨a(chǎn)但生產(chǎn)成本較高生產(chǎn)成本低最適宜

數(shù)量小的訂

容易生產(chǎn)不經(jīng)濟(jì)容易生產(chǎn)

單

尺寸多變化

不易不易容易

訂單

不易，大小廠的質(zhì)量不一，每

質(zhì)量控制容易容易

臺(tái)單機(jī)制出成品亦不一樣。

管理不易，容易在質(zhì)量上出問題。容易,質(zhì)量問題少。容易,質(zhì)量問題少。

廢料較多，至少3%。極少極少

生產(chǎn)作業(yè)人

較多極少少

一員

能源消耗較多少中等

2.2.1夾砂管生產(chǎn)工藝技術(shù)之一往復(fù)纏繞工藝

該工藝裝備有制襯機(jī)組、固化系統(tǒng)、纏繞加砂機(jī)組、修整機(jī)組、脫模機(jī)組、

水壓試驗(yàn)機(jī)組成。其附學(xué)設(shè)備，空氣壓縮機(jī)、吊裝設(shè)備樹脂混合設(shè)備等。

1、工藝裝備

(1)制襯機(jī)組

車頭箱、模芯(具)、車尾座、電控箱、樹脂噴涂機(jī)、工作平臺(tái)、工作小

車。

(2)固化系統(tǒng)：

車頭箱、模芯(具)、車尾座、電控柜、電加熱裝置。

(3)纏繞加砂機(jī)組：

微機(jī)控制柜、車頭箱、模芯(具)、車尾座、樹脂槽及噴涂機(jī)、加砂工作

車，纏繞工作車、工作平臺(tái)、紗架。

(4)修整機(jī)組：

車頭箱、插口端面切刀裝置、外徑磨削裝置、承口切刀裝置、車尾座、電

控柜。

(5)脫模機(jī)組：

卷?yè)P(yáng)機(jī)、索引車、龍門架、脫模小車、脫模大車。

2、以下是往復(fù)纏繞玻璃鋼夾砂管的生產(chǎn)工藝流程圖

制襯一固化f纏繞加砂

繞膠模節(jié)修整

TI

芯模一脫模―管道一打水壓

I

檢驗(yàn)f入庫(kù)

出廠

圖1:往復(fù)纏繞玻璃鋼夾砂管的生產(chǎn)工藝流程圖

3、往復(fù)纏繞玻璃鋼夾砂管生產(chǎn)前的準(zhǔn)備工作

(1)設(shè)備檢查。

(2)檢查各機(jī)組電器系統(tǒng)是否完好無(wú)損，發(fā)現(xiàn)隱患，必須排除。

(3)檢查各運(yùn)動(dòng)潤(rùn)滑部件是否運(yùn)轉(zhuǎn)正常，易損件是否有備件、計(jì)量系統(tǒng)、混合

系統(tǒng)是否傳正常工作。

全部機(jī)器、工裝、檢查后處于正常工作狀態(tài)時(shí)方可下達(dá)生產(chǎn)指令，否則必

須修復(fù)完好后方可安排生產(chǎn)，不許邊生產(chǎn)，邊修理，停停打打，不但影響效率，

更重要的是影響產(chǎn)品質(zhì)量。

4、原輔材料的準(zhǔn)備。

(1)按工藝設(shè)計(jì)(鋪層設(shè)計(jì))的計(jì)算和規(guī)定準(zhǔn)備原輔材料。

a.內(nèi)襯層用樹脂

b.結(jié)構(gòu)層遙樹脂

c.表面氈

d.短切氈（或針織氈）

e.脫模薄膜

f.網(wǎng)格布

g.無(wú)捻粗紗

h.引發(fā)劑（固化劑）

i.促進(jìn)劑

j.石英砂

k.清潔劑

I.噴射紗

m.設(shè)計(jì)上要求的其他材料，如防老化劑、石墨等

n.夾砂紙

應(yīng)該說(shuō)明，對(duì)于上述要求的原輔材料，有進(jìn)廠合格證、規(guī)格、性能指標(biāo)，對(duì)

于存放較長(zhǎng)原輔材料，要重新檢測(cè)、化驗(yàn)。

（2）內(nèi)襯層中樹脂與結(jié)構(gòu)層中用樹脂嚴(yán)禁混合于內(nèi)襯層中，甚至不允許用同一

個(gè)容器來(lái)配料、混用。標(biāo)記說(shuō)明。

（3）纖維粗紗檢查、混合量及線速度。

5、不同溫度下固化劑與促進(jìn)劑用量參數(shù)：

表2:不同溫度下固化劑與促進(jìn)劑用量參數(shù)表

配方樹脂固化劑促進(jìn)劑助促進(jìn)劑膠凝時(shí)間

（溫度。C）（重量份）（重量份）（重量份）（重量份）（分鐘）

5~1010022.5140-60

10-1510022.50.540?60

15-2010021.2540-60

20-2510021.2530?40

25-301001.5130-40

30-3510010.530-40

35-4010010.220?30

(固化劑為過氧化甲乙酮，促進(jìn)劑為環(huán)烷酸鉆，助促進(jìn)劑為二甲基苯胺)

6、往復(fù)式纏繞玻璃鋼夾砂管道的工藝技術(shù)

(1)環(huán)境條件：

溫度要求，59，相對(duì)溫度75%以下，完備的消防系統(tǒng)。

(2)制襯:

①內(nèi)襯的作用：防滲、防腐、防磨、耐高溫、氣密性好、無(wú)毒。

②內(nèi)襯樹脂應(yīng)塑性好，斷裂延伸率22%,無(wú)毒性樹脂。

③工藝過程：

A.模具準(zhǔn)備。對(duì)模具進(jìn)行充分的檢查、清理、修補(bǔ)。首先對(duì)模具表面有凹凸

塊，切刀切成的刀槽進(jìn)行修補(bǔ)、整，再看模具的光滑和度是否達(dá)到要求，否則進(jìn)

行打蠟處理。

B.纏脫模薄膜：一般常用寬200mm和50mm(30mm更佳)的薄膜合用,

厚度20~40mm。把小車開到機(jī)尾，把200mm寬薄膜安裝在小車的架上，從

尾部向機(jī)頭纏繞，其搭接寬度一般用人工手纏50mm(30mm)寬薄膜承口兩

個(gè)變徑處，使膜無(wú)折。

注意事項(xiàng)：①膜本身平滑無(wú)折、無(wú)破損。

②膜厚度、強(qiáng)度均勻，不溶于苯乙烯、丙酮等。

③纏上后要求平整，無(wú)皺折，松緊度要合適。

④搭按寬度適當(dāng)。

C.淋樹脂：薄膜纏好以后，樹脂噴涂機(jī)在模具上噴一層樹脂（含量固化劑4

3%）,其密度符合設(shè)計(jì)要求。淋完后，讓模具停轉(zhuǎn)5-10秒鐘。

D.纏表面氈（規(guī)格寬200mm,密度大小于30g/m2）

自機(jī)頭向機(jī)尾纏表面氈，在纏時(shí)要繼續(xù)淋樹脂，要使表面氈層樹脂含量控制

在90%-92%，無(wú)搭按不上記錄（搭按寬度10-20mm最佳）纏完后要用壓輯壓，

注意壓力不宜過大，使氈浸透無(wú)氣泡。

E.纏短切氈（或針織氈）（寬200mm-230mm,密度380-600g/m2）纏完

表面氈后，小車又回到機(jī)尾，模具不停止轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)小車從機(jī)尾向機(jī)頭轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，模

具與小車協(xié)調(diào)一致轉(zhuǎn)動(dòng)，此時(shí)繼續(xù)淋樹脂，把短切氈（或針織氈）從機(jī)尾纏向機(jī)

頭。（注）上完后，一定用壓輻滾壓。含樹脂量一般不低于70%o

注：一般從機(jī)尾上氈時(shí)，在承口處（長(zhǎng)300mm）不纏短切氈而多纏2-3層

玻璃表面氈。

F.網(wǎng)格布（寬200-250mm,密度不小于15g/m2）

網(wǎng)格布的主要作用是把內(nèi)襯層氣泡趕出，同時(shí)起到均勻，平整內(nèi)襯使內(nèi)襯致

密、強(qiáng)度增高。

網(wǎng)格布一定要有一定的張力，以便把氣泡趕出。網(wǎng)格布張力靠小車上的，固

定架上的兩個(gè)軸片磨擦提供，一般它是均衡的力，故不會(huì)松緊不一其搭接寬度一

般不小于20mm。

纏完網(wǎng)格布后一定要用大壓輯趕壓內(nèi)襯數(shù)遍，以便充分脫泡，均勻密實(shí)內(nèi)襯。

G.按設(shè)計(jì)鋪層至要求，將帶襯的模具吊到固化站上，用電加熱進(jìn)行烘烤。注:

盡量E-glass,C-glass材料不混用，其膨脹系數(shù)不同。

7、纏繞加砂

（1）纏繞

根據(jù)設(shè)計(jì)要求,調(diào)整好無(wú)捻粗紗的張力（無(wú)捻粗砂分為1200Tex,2400Tex,

4800Tex無(wú)堿和中堿兩種）注樹脂開始纏繞，一般先纏n（n＞1）層內(nèi)交叉（第

一層內(nèi)交叉樹脂含量要盡量高一些）再開始做夾砂層。夾砂層由石英砂漿（粒度

0.3-0.9mm占98%以上；水分含量《0.2%,二氧化硅含量＞97%,碳酸鈣＜3%

=夾砂紙（寬230mm-250mm,密度421g/m2）無(wú)捻粗砂組成，介于內(nèi)交

叉層和外交叉層之間。砂層一定要均勻。加砂完畢后纏外交叉層到設(shè)計(jì)鋪層。

（2）纏繞過程中注意事項(xiàng)

A.粗砂張力一定調(diào)好，使張力大小適度，均勻；

B.粗砂根數(shù)一定保證，若有斷紗應(yīng)及時(shí)接上；

C.纏繞過程中不允許有干紗纏上去及浸漬不良現(xiàn)象；

D.在纏繞過程中，插口處就每層纏繞砂片之間加玻璃表面氈；

E.在纏繞前，內(nèi)襯應(yīng)為固化的內(nèi)襯，且表面平整光滑但固化時(shí)間不超24小

時(shí)，超過24小時(shí)應(yīng)做介面層（用玻璃表面氈做）；

F.在加砂時(shí)砂量適度，最厚不超過4mm。

如下公式：AW=G/T,其中為單位時(shí)間加砂量。

G.為設(shè)計(jì)用量。

T.為加砂車完成一個(gè)工作行程所需時(shí)間。

G.加砂時(shí)，承口要加砂，而插口嚴(yán)禁加砂。

H.在管道做完后，最外層要涂上石蠟樹脂(4-5%)作用是將樹脂與外界隔

離開，以防空氣中的氧離子與樹脂中某些分子發(fā)生氧化還原反應(yīng)，陰止樹脂很好

的聚合，使產(chǎn)品表面發(fā)粘。并且該保護(hù)層可以在短時(shí)間貯運(yùn)過程中起到抗老化的

作用。

(3)纏繞完畢，將帶纏繞好管的模具吊到固化站上進(jìn)行烘烤。

(4)特點(diǎn)

A.纏繞成型工藝是玻璃鋼產(chǎn)品生產(chǎn)工藝中最復(fù)雜、最重要的生產(chǎn)工藝。

B.容易實(shí)現(xiàn)機(jī)械化、自動(dòng)化。

C.勞動(dòng)條件好，勞動(dòng)強(qiáng)度低。

D.產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，成本比較低。

8、修整,脫模。

(1)修整工序不是對(duì)整個(gè)管道是進(jìn)行內(nèi)、外表面的修整，而是對(duì)管道兩頭(定

長(zhǎng)12MM,8MM,6MM)邊角的切割，使管子兩頭平齊，及對(duì)接頭部分插口處

的加工。

(2)將已固化好的管道放到修整機(jī)組上。光對(duì)承口邊角進(jìn)行切割，使其平齊，

然后開始對(duì)插口進(jìn)行加工磨削，最后切插口邊角，使其平齊。

(3)注意事項(xiàng)

插口部分是管道接口最重要的部分，它的誤差大小將直接關(guān)系到整個(gè)管路的

密閉性好壞，一般插口槽深誤差為±0.5mm。

(4)脫模

首先將在車升起來(lái)，將已修整好的未脫模的管放在大車上，松開牽引車上的

卡盤把模具軸頭上的固盤伸到卡盤里面，卡盤是靠氣缸可以松緊的，起動(dòng)脫模大

車，沿道軌向龍門架方向平移，同時(shí)放卷?yè)P(yáng)機(jī)的鋼絲繩。

當(dāng)把牽引帶到龍門架時(shí)，松開牽引車上的卡盤，把脫模大車?yán)^續(xù)移動(dòng)一段距

離，把已切下的邊角料扔下，把龍門架上的脫模盤移動(dòng)到中央，重新開大車回來(lái)，

并使模式具軸頭伸進(jìn)脫模盤的孔內(nèi)，伸出四個(gè)龍門爪，卡住脫模盤(脫模盤的上

下左右位置要適當(dāng)，不能有相互頂力)，把模具上的固盤仍用牽引車卡盤卡住，

調(diào)整脫模大車的高度使與脫胎換骨模式盤的高度一致，起動(dòng)龍門架上的兩面三刀

根油壓頂杠，頂向牽引車，牽引車帶著模具向卷?yè)P(yáng)機(jī)方向移動(dòng)，至到模具完全脫

出，關(guān)閉卷?yè)P(yáng)機(jī)。把龍門爪卡住的脫胎換骨模盤松開并放回原位，把脫模式大車

降下，清除管內(nèi)薄膜。

(5)在修整切磨完后，要把打磨處刷上樹脂打封閉(樹脂粘度600壓泊左右)，

刷2-3遍。操作如下：使帶管的模具均勻轉(zhuǎn)動(dòng)，用毛刷蘸樹脂逆方向涂刷。在脫

完模后，切刀切口截面也應(yīng)刷樹脂2-3遍，打封閉。

9、打水壓

按規(guī)定，管道脫模以后，不是每根打完壓后才開始檢驗(yàn)。為做到萬(wàn)無(wú)一失，

應(yīng)每根都打水壓。

管道脫完模后，須放置24小時(shí)以上，方可打水壓。

打水壓一般將管注滿水，排除管中空氣，打水壓的壓力為設(shè)計(jì)壓力的1。5

倍，保壓20分鐘，無(wú)泄露即可進(jìn)入檢驗(yàn)階段，這樣一根成品管生產(chǎn)出來(lái)了。

10、修補(bǔ)

(1)在纖維纏繞前的鋪層內(nèi)的氣泡

在纖維纏繞層之前的鋪層內(nèi)如果有直徑大于4-5mm的氣泡或者在表面（襯）

有大的氣泡集中區(qū)，它產(chǎn)應(yīng)采用如下的方法在貯罐內(nèi)修補(bǔ)：

①用帶有打磨砂片的打磨機(jī)打磨，直到缺陷被磨掉為止；

②在打磨的部位手糊鋪層（用和原來(lái)打磨礪區(qū)同樣數(shù)量的質(zhì)量的纖維和樹

脂）；

③在修補(bǔ)工作期間（用細(xì)砂輪盤打磨鋪層部分的表面）；

④用刷子在表面刷一層和內(nèi)襯層質(zhì)量相同的帶有石蠟的樹脂。

（2）內(nèi)襯層的針孔

針孔直徑一般從不超過2-3mm,如果針孔在表面密集分布，用二氧化硅粉

的樹脂膩?zhàn)有迯?fù)，用柔性金屬或其它材料打磨，最后刷一層石臘樹脂，如果針孔

的直徑大于4-5mm,就用常用的修補(bǔ)氣泡的方法分別修補(bǔ)（包括打磨、鋪層、

刷含石蠟的樹脂）。

（3）分層

分層用下述方法修補(bǔ)：

①用帶砂輪的打磨機(jī)打磨掉分層部分；

②在打磨部分手糊鋪層（用與打磨前相同質(zhì)量和數(shù)量的纖維增強(qiáng)材料和相同

類型的樹脂進(jìn)行修補(bǔ)）；

③打磨修補(bǔ)后的表面；

④用與內(nèi)襯層相同質(zhì)量的石蠟樹脂刷表面層。

（4）內(nèi)襯層樹脂太少

如果少樹脂僅是一個(gè)表面缺陷，就用砂約磨，然后刷一層石蠟樹脂即可，如

果缺陷很嚴(yán)重，就用與分層相同的修補(bǔ)方法修補(bǔ)。

（5）表面粗糙

本缺陷一般不常修補(bǔ)，除非表面有毛刺（纖維外露）。

（6）裂紋

裂紋用如下的方法修補(bǔ)：

1）用帶砂輪的打磨機(jī)打磨，直到缺陷被磨掉為止；

2）在打磨部分手糊鋪層（用與打磨掉部分相同質(zhì)量和數(shù)量的纖維及相同類

型的樹脂進(jìn)行修補(bǔ)）；

3）打磨修補(bǔ)表面；

4）刷石蠟樹脂。

如果裂紋是穿型裂紋（該缺陷有時(shí)發(fā)生在管道的未端或者是任何由于偶然碰

撞的地方），就必須進(jìn)行修補(bǔ)，首先從內(nèi)層然后從外層進(jìn)行修補(bǔ)。

表面裂紋用打磨和刷石蠟樹脂的方法進(jìn)行修補(bǔ)。

（7）毛刺——表面浸透的玻璃纖維

——打磨

——鋪層

——打磨

——刷石蠟樹脂

（8）纏繞層內(nèi)的氣泡

如果氣泡是小氣泡，可以有從外表注射樹脂的方法修好，也就是說(shuō)從氣泡的

外部向氣泡打2個(gè)直徑2-3mm的小孔，然后用注射器向其中注射含固化劑的樹

脂（第二個(gè)孔起就排除空氣的作用，使氣泡被樹脂充分地填滿）。

如果氣泡的尺寸比較大，可按如下的方法修補(bǔ):

①移走纏繞層內(nèi)的缺陷區(qū)（用帶有金鋼砂輪片的切割刷或帶有砂輪盤的打磨

機(jī)小心切割，注間不要切割到纖維纏繞層）；

②打磨切割區(qū)的周圍用底部；

③手糊鋪層（用車磨走部分相同質(zhì)量和數(shù)量的增強(qiáng)物及相同類型的樹脂修

補(bǔ)）；

④打磨修補(bǔ)表面；

⑤用車內(nèi)襯層相同質(zhì)量的加有石蠟的樹脂刷一層樹脂。

（9）錯(cuò)誤的開孔位置

如果在成品車間的控制中發(fā)現(xiàn)開孔位置錯(cuò)誤，最好是移走法蘭，加盲板法蘭

加以彌補(bǔ)，如果該種方法不適用，請(qǐng)按下述方法修補(bǔ)。

①把錯(cuò)誤的法蘭切割掉，然后打磨孔的邊緣；

②在孔的內(nèi)側(cè)位置襯一PVC薄板，或其它柔性材料，如果該材料本身沒有

脫模能力，可在其它夾一聚酯薄膜；

③手糊內(nèi)襯；

④打磨修補(bǔ)區(qū)；

⑤在鋪設(shè)增強(qiáng)物時(shí)，用氈鋪層，直到氈的用量足以提供大于纖維纏繞層的用

量為止，使用樹脂的類型與纖維纏繞層的樹脂類型一樣，這樣可以彌補(bǔ)氈的弱點(diǎn);

⑥移走PVC薄板；

⑦打磨內(nèi)襯面和鋪層（鋪一、二層氈），必須是當(dāng)聚合反應(yīng)發(fā)生以后，再次

打磨成型面，并刷一層帶石蠟的樹脂，樹脂類型和內(nèi)襯樹脂一樣。

注：如果內(nèi)表面的修復(fù)是在產(chǎn)品經(jīng)過后固化以后進(jìn)行的，那么修復(fù)后的產(chǎn)品

還需進(jìn)行一次后固化，如果修復(fù)區(qū)較小，可以用紅外線燈加熱進(jìn)行后固化。

2.2.2夾砂管生產(chǎn)工藝技術(shù)之二連續(xù)纏繞工藝

連續(xù)纏繞玻璃鋼管材技術(shù)在我國(guó)事一個(gè)新興的玻璃鋼管道生產(chǎn)工藝，這種技

術(shù)設(shè)備在國(guó)際上也只有意大利、挪威、英國(guó)等幾個(gè)發(fā)達(dá)國(guó)家能夠制造。

國(guó)際上連續(xù)纏繞玻璃鋼管生產(chǎn)設(shè)備主要是意大利的VEM公司、英國(guó)的

TECHOBEN公司、挪威的FLOWITE等公司能制造。其技術(shù)核心是采用一個(gè)凸

輪盤來(lái)推動(dòng)鋼帶連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)形成管材纏繞內(nèi)芯模，鋼帶的前后循環(huán)運(yùn)轉(zhuǎn)，在移動(dòng)的

內(nèi)芯模上連續(xù)地完成玻纖纏繞、復(fù)合、加砂、固化等工藝過程。由于是連續(xù)生產(chǎn)，

所以設(shè)備具有工藝控制比較便利、工作環(huán)境好、制品質(zhì)量穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)。但是由于

成型驅(qū)動(dòng)是凸輪盤的轉(zhuǎn)動(dòng)來(lái)推動(dòng)鋼帶的水平前移，有時(shí)會(huì)造成鋼帶的重疊。目前

歐洲公司以上技術(shù)的加砂方式均為干法加砂，由于干法加砂的工藝要求，加砂量

有一定的極限值，為此生產(chǎn)管材的本錢難以降低。再有設(shè)備的價(jià)格非常昂貴，售

價(jià)都在肆仟萬(wàn)元人民幣以上。與我國(guó)毗鄰的日本的連續(xù)纏繞玻璃鋼管設(shè)備工藝，

是從歐洲引進(jìn)的全套設(shè)備，并在此技術(shù)基礎(chǔ)上進(jìn)行了技術(shù)改造，成功地運(yùn)用了濕

法加砂新技術(shù)，生產(chǎn)本錢得以很大程度的降低。

所謂的連續(xù)纏繞玻璃鋼管就是由鋼帶的連續(xù)前后循環(huán)運(yùn)轉(zhuǎn)，在向前移動(dòng)的內(nèi)

芯模上連續(xù)完成纖維纏繞、復(fù)合、加砂、固化等工藝過程。由于生產(chǎn)的連續(xù)性，

使設(shè)備具有工藝控制便利、勞動(dòng)強(qiáng)度低、污染小、工作環(huán)境好、生產(chǎn)效率高，管

材質(zhì)量穩(wěn)定等上風(fēng)

(1)生產(chǎn)線基本設(shè)備構(gòu)成如下：

1.0纏繞主機(jī)

2.0供料系統(tǒng)

3.0固化系統(tǒng)

4.0支撐系統(tǒng)

5.0防扭系統(tǒng)

6.0切割系統(tǒng)

7.0卸管臺(tái)

8.0電氣控制系統(tǒng)

9.0套筒接頭生產(chǎn)設(shè)備

11.0水壓試驗(yàn)設(shè)備

10.0接頭安裝設(shè)備

12.0環(huán)剛度、拉伸檢測(cè)設(shè)備

13.0試驗(yàn)室設(shè)備

虹強(qiáng)

霞

濕外力

線

法線樗

威

加加風(fēng)

樂

砂熱奘

區(qū)置

成

型

原

料供蛤

T繞極具固、

纏―系

主防扭

-?切割

系統(tǒng)

機(jī)系統(tǒng)

裝

系

璃鋼管制品結(jié)構(gòu)圖

圖3:新型()連續(xù)纏繞玻

濕法

(2)生產(chǎn)線主要技術(shù)指標(biāo)

徑42

00/4000mm;

管范圍:(p00-1200/600/30

管材壓力等級(jí)：0.1-2.5MPa

生產(chǎn)速度：5-30M/h;

裝機(jī)容量：146/180kw;

生產(chǎn)線負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)噪音：＜80dB

2.2.3夾砂管生產(chǎn)工藝技術(shù)之三纏繞成型工藝

2.3質(zhì)■標(biāo)準(zhǔn)

2.3.1原材料質(zhì)?標(biāo)準(zhǔn)

1、增強(qiáng)材料

應(yīng)采用無(wú)堿玻璃纖維及其制品制造FRPM管。所采用的無(wú)堿無(wú)捻玻璃纖維紗

應(yīng)符合GB/T18369的規(guī)定。無(wú)堿玻璃纖維制品應(yīng)符合相應(yīng)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)或行業(yè)標(biāo)

準(zhǔn)的規(guī)定。

注：在需要輸送特定介質(zhì)的場(chǎng)合，經(jīng)供