玻璃钢管道的性能及其施工中的问题

摘要：文章介绍了缠绕玻璃钢管道的主要性能特点，分析了在施工过程中的一些问题及处理方法，并对其在我国各行业领域的应用情况进行了分析。 关键词：玻璃钢；管道；施工；应用

1 前 言

随着国内、外玻璃钢管道应用的大量增加，对玻璃钢管道性能的认识逐渐加深，应用领域逐步拓宽，一些该材料的科学、技术和施工方法等问题，逐渐被提出，也越来越受到重视。实践证明，对材料的基本性质认识的越深，越有利于科学合理的安全应用，也有利于提高施工质量和施工效率。

我国的玻璃钢管道所占份额仍很低，主是因为有许多用户对缠绕玻璃钢管道的优良性能还不十分了解，对玻璃钢管道在我国的应用现状还缺乏足够的认识，对选用玻璃钢管道仍抱迟疑、观望的态度。目前，缠绕玻璃钢管道在油田、化工、电站、给排水等领域获得广泛应用。为此，本文对缠绕玻璃钢管道的性能进行详细分析，对其在我国的应用领域进行了总结，对施工中常遇到的问题进行了归纳，以期有助于推动我国玻璃钢管道工业的良性健康发展。 2 玻璃钢管道的特点

玻璃纤维管的主要成分是石英砂、玻璃纤维和树脂，添加固结剂后在离心机上制成,也称为玻璃钢夹砂管。纤维缠绕玻璃钢管道结构上分内衬层、结构层及外保护层三部分。管子外层50%树脂和50%玻璃纤维，中层20%树脂和80%石英砂，内层2mm厚树脂(饮用水为不饱和树脂)，内衬层树脂含量高，一般在70％以上，其内表面富树脂层树脂含量高达95％左右。通过对内衬所用树脂的选择，可使玻璃钢管道在输送液体时具有不同的耐腐蚀性能，从而满足不同的工作需要；对需外防腐的场合，只需对外保护层树脂进行认真选择，便也可达到不同外防腐的使用目的。

根据不同的腐蚀环境，可选用不同的防腐树脂，主要包括：间苯型不饱和聚酯树脂、乙烯基树脂、双酚A树脂、环氧树脂及呋喃树脂等，根据具体情况分别选用：对酸性环境，选用双酚A树脂、呋喃树脂等；对碱性环境，选用乙烯基树脂、环氧树脂或呋喃树脂等；对溶剂型使用环境，选用呋喃等树脂；当酸、盐、溶剂等腐蚀不是十分严重时，则可选用价格较为低廉的间苯型树脂。通过对内衬层不同树脂的选择，便可使玻璃钢管道广泛用于酸、碱、盐、溶剂等工作环境中，表现出良好的耐腐蚀性能。

增强玻璃纤维管有以下特点。第一，应用离心铸造法制戚高密度无空隙的管壁，并确保玻璃强化部分处于管壁的外层管壁内外表面精确而光滑，不附着水垢，水头损失小，管道强度高， 耐压可达2O～24tar；第二，接头方便，安装简单。管端为开口，可在任何部位在现场进行截断，用氯丁橡胶同玻璃纤维强化塑料制成的松动套环接头连接，在各种情况下能承受纵向压缩力或拉伸力；第三，耐腐蚀性强，管壁内外不需作防腐处理，使用寿命理论上能超过50年，没有电蚀问题；第四，重量轻，仅为同管径混凝土管的l0%，金属管或石棉水泥管的20%；第五，应用范围广泛，可耐70℃高温，可用于输进工业水和饮用水，也能用于污水和腐蚀性工业废水或海水，能安装在地面上或埋设在地下甚至海面下，能在各种恶劣环境气候及地形条件下安装，使用效果良好；第六，管道配件齐全，可与其它任何材料的管道配接，在管子的任何部位都可开孔。

3 玻璃钢管道在施工中应注意的问题

○1吊装问题。因玻璃钢管硬度较低，故装卸时的吊装绳应选用柔韧、较宽的吊带或绳，严禁用钢丝绳、铁链等吊装管。管道的起吊可采用一个或两个支撑点，但应保证管道在空中均衡， 不可将吊带(绳) 贯穿其两端，以免勒坏承插口。吊带(绳) 在吊装其他物品时要注意保护， 特别是吊装开有坡口的钢管时不可将吊带(绳) 贯穿其两端，这样容易割断吊带(绳)，造成事故。○2运输管道问题。运输时严禁磕碰，不同直径的管道可以套在一起运输，但两管之间必须用草袋或厚纸板隔开。卸管时不可将小管直接从车上拖下来。管道如数层叠放，每层之间要有托架。○3存放问题。玻璃钢管是柔性复合材料，要求堆场场地平坦，场地内不可有尖锐石子，不可滚动，同时也不宜长时间在日光下曝晒，容易加速老化。○4管道安装。首先应进行布管工作，即从堆放地点将标准定长的管道及管件沿已开挖的沟槽顺线排开。有时为

了减少二次搬运的费用， 也可采用运输和安装同时进行的方法。布管工作应遵循：将每根管沿沟槽摆放，摆放时应非常注意将每根管的承口方向朝向设计水流方向的反面。○5管道的连接问题。密封圈承插口连接 连接时一般应逆水流方向连接，连接前在基础上对应承插口的位置要挖一个凹槽，承插安装后，用砂填实。连接时再检查一遍承口和插口，在承口的内表面均匀涂上润滑剂(非石油产品，如动植物油)，然后把两个“O”型胶圈分别套在插口的凹槽内，并涂上润滑剂。管道连接时需采用合适的机械辅助设备，对于大口径管，在插口端将管道吊离地面，以减少管道与地面的磨擦。为防止把已安装好的管拔出来，一般将两三条管用拉码连为整体。直径1.6m以下的管道，挖掘机一般能直接吊起，机斗与管口之间必须垫枕木。○6接头处对接包缠连接问题。由于受制作和安装精度的限制，一般由厂家派人在现场制作。○7管道借转问题。玻璃钢管线对于垂直和水平方向的缓慢转弯，可以借助于承口与插口之间允许借转的角度来实现，有助于其水利特性的发挥， 可以减少水头损失， 减少管道弯头的数量。管路允许用的转角、几何半径由有关规范确定；在管沟开挖之前就应考虑借转角，在实际施工之中，对于垂直借转的时候，还应当考虑由于地基沉降而占用的借转角， 因此实际借转半径应比计算值大一些。○8接头打压问题。管道安装前在承口上位于两胶圈之间的位置上，钻一个打压孔，每一节管安装完后用手动打压机打压。打水压至1.5倍管路工作压力，每一道承插口均应以lOmin的时间保压，以保证不泄漏，打压完毕用镀锌螺栓封堵。○9玻璃钢管回填由于玻璃钢管属柔性管， 要使其发挥正常的作用，必须在施工之中强调回填的重要性，使得管道和土壤之间形成一个良好的作用体系。玻璃钢夹砂管道的挠曲变化是评估埋设的柔性管道回填质量和使用性能的一个重要指标。管道两侧回填料所提供的反力，取决于回填质量，从而影响到整个管道的应力一应变状态，这一点必须引起重视。玻璃钢夹砂管道的施工， 应尽量使基槽开挖、管道安装和回填连续进行，尤其是安装完毕后的管，应立即回填，以防止浮管。大多数粗粒土可用作管道基础材料和管区回填材料，在离管道150mm以内，不得有直径大于25mm的岩石或坚硬土块。管区(规范将垫层面至管顶上300mm以内称为管区，其上为非管区。管区下部70%管高部分为主管区，上部30%管高为次管区)回填料必须与管沟的自然土壤相协调，以防止管沟中的自然土与回填材料相互迁移。沟槽回填之前应排除沟槽的积水 首先将管道两侧拱腋下均匀回填，然后在管道两侧同时进行分层夯实，夯实密实度至少为90%以上，以形成完全支持。主管区回填每层厚度200mm，密实度大于90%；次管区用较干的松土回填，不能重夯，只能轻夯， 密实度大于80%。在此以上的回填土夯实程度根据情况而定，具体内容参阅相关规范。○10回填质量的控制问题。回填土的侧面支撑程度，即回填的密实度，是决定玻璃钢夹砂管道回填质量好坏的指标，一般来讲，玻璃钢管道的施工控制，是依据土壤条件和采用不同的压实机械，回填后控制每根管道挠曲变化，通过施工回填后垂直于地基方向的直径变化，所得的数据以确定回填是否合格。○11挠曲值的测量问题。径向变形应在管沟回填至地面约24h后予以测量。变形量是用棒状测定仪在直管的中心处，垂直方向测定，在测定时，要用记号笔标示。通过测量径向变形来检查管道铺设工作完成的好坏， 对于检查管道基础和回填夯实的程度尤为重要。○12管道回填应注意事项。在管沟回填过程中，应保护管道免受下落石块的冲击、压实设备的直接碰撞和其它潜在的破坏。玻璃钢管是脆性材料，抗冲击力很小，一旦遭到冲击的破坏，很容易受损坏，出现内衬部分的裂纹，以致引起泄漏。在管顶覆土300～500mm以上时，才允许直接使用滚压设备或重夯，但应取得厂家允许或给出相应的覆土厚度。应在左右对称的情况下进行管道回填， 不对称的回填， 容易导致管道偏移。○13浮管现象及预防。雨水浮管施工时密切注意天气预报，尽量避免雨天施工，管道安装好后应及时回填，下班时不可将管口堵死。若沟槽回填达不到设计标高，一下雨后要值班抽水，控制沟槽积水。○14地下水浮管。玻璃钢管管腔回填一般用粗砂或石粉渣， 这类填料对管道磨擦下，若管顶覆土不够，很易浮管。预防办法：在不能一次回填到设计标高的情况下，可按地下水渗水量大小，每隔一段距离就设一集水井降水。在对砂或石粉渣进行灌水密实时，不可一次灌水范围太大， 同时也要加强排水。○15抽水浮管。沟槽积水时间过长，抽水时浮浆或未密实的石粉渣回落，可拱起管道。预防办法：放缓排水速度，水位降过管顶后可在管道上临时覆土。管道浮起后先用人工清除管腔回填物，使其自然回落，严禁用挖土机压管。浮起严重的要拔出重新安装，安装前要仔细检查管口和胶圈有无受损，凡浮起过的管回填前必须再次打压，合格后方可回填。玻璃钢夹砂管在装卸、保管、回填等环节比其它管材要求严格，但因它有质量轻、单位长度长、安装方便的优势，其它管

材无法比拟，故只要严格按规范和设计施工，可以有效降低施工成本，缩短施工工期并能有效节约成本。

参考文献：

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