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玻璃钢管道与多种材质管道的较量开始了
来源:河北华强科技开发有限公司 admin  点击:121  发布时间:2014-9-9

项目

玻璃钢管道

PVC管道

管道直径

内径为定值

外径为定值

单根管长

标准管长为12米,较PVC管道单位铺设长度接口数量减少一倍

标准管长最长为6米,较玻璃钢管道单位铺设长度接口数量增加至少一倍

强度

强度高,可达300Mpa;管道环向轴向强度可设计,可满足埋地、架空等各种安装方式要求

强度低,仅42 Mpa;环向轴向强度一样,不能根据需要进行设计

模量

≥25Gpa

3Gpa

可设计性

玻璃钢管道可根据内压、外压及架空要求进行结构设计

不能进行设计

抗冲击性能

玻璃钢由树脂与玻璃纤维复合而成,受力主要由玻璃纤维承担,而玻璃纤维弹性模量高,对外界的冲击抵抗能力强

PVC管由热塑性树脂构造,弹性模量低,抵抗外界冲击能力低

蠕变性能

当材料受到一恒定载荷时要产生变形,而且变形随着时间增加而增加,这就是材料的蠕变。高分子材料都存在不同程度的蠕变特性,但在玻璃钢中,由于玻璃纤维的引入极大的改善了玻璃钢产品的蠕变性能,再加上玻璃钢管道特有的层合结构,使之蠕变几乎可以忽略不计

存在较大的长期蠕变,在长期使用后其强度保留率很低

耐腐蚀性能

可以根据管道内输送介质情况选择不同的耐蚀树脂以构造满足使用要求的管道

材料不可设计,只能适用于特定的腐蚀介质

安全裕量

玻璃钢管道设计安全裕量高,强度安全系数大于6,可以满足极端复杂条件下使用

管道设计安全系数低,不到4。

抗老化

玻璃钢管道在结构上其外表面均采用加入防紫外线吸收剂制作,最外层厚度达2㎜,经老化实验,其抗老化年限为50年

管道不能添加任何添加剂以防止老化,这一点在塑料用品上可以验证,很难有塑料制品的不老化出现

温度的适应性

玻璃钢管道的热膨胀系数为:20*10-6㎜/㎜℃,最高达120℃,最低达-40℃,在一般的管路之中可以不设膨胀节,可以用承插口吸收热膨胀。

PVC管材的热膨胀系数为80*10-6㎜/㎜℃,最高可耐55℃,热响应快,温度敏感性好。在管路设计之中要设膨胀节

安装及机械可加工性

玻璃钢管采用承插口连接,连接不用任何粘结剂,属于柔性连接,对于管道来说可以随使用加工成各种长度。

连接采用粘接材料,安装不简单,属于刚性连接,机械加工性同于玻璃钢管。

维修

玻璃钢管道维修采用快速粘接带,可以带水、带压进行堵漏,该种快速堵漏带为美国高分子新产品,(KSW-986),解决了维修问题。

仅可以无水、无压时作业,维修不方便。


 

玻璃钢管道与球墨铸铁管比较

玻璃钢管道

球墨铸铁管道

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。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。而传统管材还存在日后水阻增大和表面结垢的现象。
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。

 

  1. 抗拉强度高,是一般灰铸铁管的3倍;韧性好,延伸率高,为5-15%。
  2. 耐冲击、耐震动、耐腐蚀,比钢管好。
  3. 造价较高,只比钢管略低。
  4. 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。
  5. 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。
  6. 水力性能差、能耗高。球墨铸铁管的管内糙率系数在0.013-0.014之间,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。
  7. 管道存在对水锤作用承载能力差,极易引起重大事故。

 

玻璃钢管道与预应力钢筋水泥管比较

玻璃钢管道

水泥管

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。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。而传统管材还存在日后水阻增大和表面结垢的现象。
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效益,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。

 

  1. 节约金属,在正常情况下无需内外防腐。
  2. 价格便宜,由柔性接口和平端接口两种接口形式。
  3. 不耐腐蚀及浸泡:

预应力钢筋混凝土管在有腐蚀性的地区,如盐碱地带、海滨地带、部分非强腐蚀地区,管道长期浸泡在腐蚀性的沟槽中,两年后便会使环筋锈蚀、断裂。
另外,在国外使用的情况看来,认为管材埋设环境中氯离子含量超过500ppm时极易发生环向钢筋锈蚀、管道破裂事故。这主要因为:
●由于水泥浆保护层是后期喷涂施工,与预制的芯管结合不好,往往使外水或湿气渗入,使预应力钢筋氧化锈蚀,导致断裂。
●水泥砂浆与钢筋的粘结界面处理不合理。由于水泥的吸水性,在水分进入管内时,极易破坏该界面并锈蚀钢筋,由于其为脆性材料,易引起突发事故。

  1. 水力性能差、能耗高:

预应力钢筋混凝土管的糙率系数在0.013-0.014之间,这样对于同样输水量,同等管径的管线,其沿程阻力就高。由于其糙率大,使用一段时间后,管道内会因细菌、贝类的滋生繁殖而阻塞管道,随着使用年限增长,管内径会逐渐缩小,阻力增大。从水泥管的制作工艺来分析,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,粗骨料偏向管的外壁,而管内侧由于细骨料和水分的析出,强度和耐磨性变差。当管内壁受水流长期冲刷和浸泡后,内壁会发生磨损和剥蚀,随着糙率增大,水头损失增加,则需要增大水泵的扬程,同时运行费用因耗电量增大,也大幅度增大。

  1. 管材笨重、管件不配套:

预应力钢筋混凝土管笨重,搬运损坏率高,增加运输吊装费用。
管件不配套,通常选用铸铁管件,两者的承压能力、使用寿命、耐腐蚀状况不一样,易发生爆裂,因此存在事故隐患。

  1. 由于定长短,接头多,每公里渗漏的可能性高,且维修困难。
  2. 单管、单胶圈无法即时试压、即时覆土,须整条管线试压覆土,整体施工工期长。

信息来源:http://www.fqfrp.com  
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