山东玻璃钢夹砂管道
玻璃钢夹砂管是以树脂为基体材料，玻璃纤维及其制品为增强材料，石英砂为填充材料而制成的新型复合材料。它以其优异的耐腐蚀性能、水力性特点、轻质高强、输送流量大、安装方便、工期短和综合投资低等优点,成为化工行业、排水工程以及管线工程的最佳选择。
历史发展
国内起源于20世纪80年代，到90年代中叶完成了引进设备技术，从消化吸收到大规模应用走过了一个艰难的里程。1989年，国家经贸委委托建设部情报所在我国高分子塑料管道发展战略研究中，提出引进技术装备大力发展大口径玻璃钢夹砂管道，代钢节能的战略方针。直到90年代后期，随着材料和技术的重大改进，工程质量全面提高，玻璃钢夹砂管道在全国各地得到广泛关注。1999年国家经贸委、建设部、国家质量技术监督局、建材局联合发文(建住房1999 295号)，其中第7条指出：户外给水管网推荐选用玻璃钢管和UPVC管；同年建设部、国家石油化工局、国家轻工局、国家建材局和中国石油化工集团也联合发出通知(建科1999 271号)，其中第10条明确提出了要推广应用玻璃钢夹砂管。全国总用量已经接近2000km，最大的管道直径达到2800mm，典型的管线如库尔勒的150km/Φ1100mm和克拉玛依80km/Φ1600mm。技术进步也使我国玻璃钢管道走出了国门，例如新疆永昌复合材料公司已经在国内外完成了144个玻璃钢管道工程项目，其中国外项目30个。
构
1、树脂
所用不饱和聚脂树脂应符合GB/T 8237的规定。所用环氧树脂应符合GB/T 13657的规定。
用作引水管及饮用水管的树脂卫生标准必须符合GB 13115的规定。
2、增强材料
所用无碱无捻玻璃纤维纱、中碱无捻玻璃纤维纱应符合GB/T 18369-2008的规定。
3、填料
SiO2含量大于95%，含湿量应小于0.2%。
CaCO3含量大于98%，含湿量应小于0.2%。
4、外观质量
管的内表面应光滑平整，无龟裂、分层、针孔、杂质、贫胶区及气泡，管端面应平齐、无毛刺。管外表面无明显缺陷。
5、尺寸
直径偏差：外径系列应符合表1中规定，内径系列应符合表2中规定。
长度偏差：±0.005L（L为管的有效长度）。
壁厚：最小厚度应不小于经规定程序批准的图样和技术文件规定的标称厚度的87.5%，平均厚度应不低于标称厚度。
管端面垂直度：符合表3中规定。
6、内衬层：内表面厚度不小于0.5mm，内表面和次内层厚度应不小于1.2mm。
7、玻璃钢管运输、贮存
（1）、起吊和运输
玻璃钢管起吊宜用柔性绳索，若用铁链或钢索起吊，必须在吊索与管道棱角处填橡胶或其它柔性物。起吊时应轻起轻放，必须采用双点起吊，严禁单点起吊。运输时应固定牢靠，采用卧式堆放，严禁抛掷与剧烈撞击。
（2）、贮存
产品应按类型、规格、等级分类堆放，远离热源，且不宜长期露天存放。堆放时层与层之间用垫木隔开。
8、安装基本要求
RPM管道可以采用对接胶合连接、承插胶合连接、承插内外胶合连接、橡胶圈承插连接、法兰连接及胶泥连接等形式。最常用的是橡胶圈承插连接和法兰连接及胶泥连接。不论何种连接形式，在安装时应考虑温度变化引起的热膨胀和热应力。
管道沟槽底部的开挖宽度应满足下管、回填、夯实及安装操作的要求，一般为管径加两倍工作面宽度和支挡厚度，但管沟底的宽度不应小于600mm。管沟工作面宽度符合表5中规定。管沟的底面要求平整而连续，不得有大于40mm的圆石或大于25mm尖角形碎石直接与管外壁接触。除特殊地质与地形条件，玻璃钢管敷设要求按国家或行业现行有关管道辐射规范或规程执行。沟槽是否采取支撑措施应根据沟槽的土质、地下水位、开槽断面、外荷载条件等因素由施工组织设计确定。支撑材料可选用钢材、木材或钢材木材混合用使。
管道回填前要检查管道的外观有无损伤及连接有无脱落等质量问题，管沟至管顶以上500mm范围内，回填土不得含有有机材料、冻土以及大于50mm的砖、石等硬物，回填夯实密度不得小于设计要求的密度。
产品特点
◎优良的力学性能
玻璃钢管道比重小（1.8~2.1g/㎝3）强度高（≥300MPa），其比强度远大于钢管和铸铁管，由于在管壁中间层加入树脂砂浆，大大提高了管道刚度，适应在各种土壤环境及海底铺设。
◎水力学性能优
玻璃钢管道内表面十分光滑、摩擦阻力小（n≤0.0084），能明显减少沿程压力损失、增大流量，在相同流量的情况下，可以选用较小的管径或功率较小的输送泵，从而降低了工程初期投资、节约能耗（降低运行成本）。
◎可设计性好，适应范围广
可以通过改变选材、缠绕角和铺层的设计以适应不同的工作压力、介质、刚度（或埋设深度）要求，从而制成不同压力等级和特殊性能的玻璃钢管道。
◎防污，无毒
光滑的内壁不结垢、不滋生藻类等微生物，对水质无二次污染。通过选用食品级树脂制作的管道可以用于输送饮用水。
◎接头少，密封性好
玻璃钢管道单根长度一般为12米，采用双“O”型密封圈承插连接，每个接口均可试压，密封可靠。
◎重量轻，易于运输、安装
玻璃钢夹砂管道重量仅占同规格、同长度球墨铸铁管的1/4，水泥管道的1/10。运输装卸方便，安装效率高、成本低。
产品规格
（1）直径：DN300㎜-DN4000㎜
（2）压力等级：0.25 MPa 、0.6 MPa、 1.0 MPa、 1.6 MPa 、2.0 MPa 、2.5MPa
（3）单根长度： 3 m、6 m、9 m、12m
（4）刚度等级：2500N/㎡、5000 N/㎡、10000 N/㎡
注：也可按用户要求生产其它压力等级、刚度等级和长度规格的管道。
主要原材料
（1）树脂：可以根据不同的使用要求选用不同性能的树脂
（2）连续玻璃纤维
（3）石英砂
（4）玻璃纤维毡等
主要成型工艺
采用国际先进水平的计算机控制连续玻璃纤维缠绕成型工艺，按设计程序在芯模上依次制作内衬层、内结构层、树脂砂浆层、外结构层、外保护层，并通过远红外线烤板进行热处理，固化后按标准进行水压试验。
连接方式
双“O”型密封圈承插连接、单“O”型密封圈承插连接、对接及承插粘接、法兰连接等
产品优点
【优良的耐腐蚀性能】
产品选用耐腐蚀极强的树脂,拥有极佳的机械性质与加工特性,能承受大部分酸、碱、盐海水未处理的污水,腐蚀性土壤或地下水及众多化学物质的侵蚀。
【耐热耐寒性能好】
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110℃时使用。
【耐磨性能好】
玻璃钢管的耐磨性能是非常好的,试验证明: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30万次旋转后,检测管子内壁的磨损深度如下:用焦油和瓷油涂层的钢管为0.53mm;经表面硬化处理的钢管为0.48mm;玻璃钢管道为0.21mm,由此可以说明玻璃钢管的耐磨损性能十分强。
【保温性能优】
由于玻璃钢产品的导热系数低,因此其保温性能特别好。
【固化后防污抗性】
在使用过程中不结垢、不生锈、不会被海洋或污水中的贝类,菌类等微生物玷污蛀附。
【接口少,安装效率高】
管道的长度一般为:6-12m/根（也可以根据客户的要求生产出特殊长度的管道）。单根管道长,接口数量少,从而加快了安装速度,减少故障概率,提高整条管线的安装质量。
【比重小、质量轻】采用纤维缠绕生产的夹砂玻璃钢管,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,FRPM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。
【机械性能好、优良的绝缘性能】
管道的拉伸强度低于钢,高于球墨铸铁管和混凝土管,而比强度大约是钢管的3倍,球墨铸铁管的10倍,混凝土管的25倍。此外,它的导热系数只有钢管的1%,具有优良的绝缘性,适应使用于输电、电信线路密集区和多雷区。
【水力学性能优异、节省能耗】
夹砂玻璃钢管具有光滑的内表面,适用于大口径(≥φ500mm)输水管道的特点,磨阻系数小,水力流体特性好,而且管径越大其优势越明显。反之,在管道输送流量相同的情况下,工程上可以采用内径较小的夹砂玻璃钢管代替,从而降低了一次性的工程投入。夹砂玻璃钢管道在输水过程中与其它的管材相比,可以大大减少压头损失,节省泵的功率和能源。
【使用寿命长、安全可靠】
玻璃钢夹砂管设计安全系数高。据实验室的模拟试验表:一般给水、排水夹砂玻璃钢管的寿命可达50年以上,是钢管和混凝土管的2倍。对于腐蚀性较强的介质,其使用寿命远高于钢管等。
【设计灵活、产品适应性强】
夹砂玻璃钢管道可以根据用户的各种特殊的使用要求,通过改变设计,制造出各种规格、压力等级、刚度等级或其它特殊性能的产品,适用范围广。
【运行维护费用低】
由于玻璃钢产品本身具有很好的耐腐蚀性,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,可节约大量维护费用。
【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。
产品性能介绍:
【高强度】
抗外载能力强，玻璃钢夹砂管可直接用于行车道下直埋，不需构筑混凝土保护层，能加快工程建设进度，因而施工费用大大降低，具有显著的社会经济效益。
【耐腐蚀】
经过专门设计的玻璃钢夹砂管能够抵抗酸、碱、盐、未经处理的污水、腐蚀性土壤和地下水等众多化学流体的侵蚀，经传统管道的使用寿命长，其设计使用寿命达到50年以上。
【阻燃、耐热抗冻性好】
玻璃钢夹砂可在—20℃—100℃长期使用而不变形。
【电绝缘性能好】
无涡流损和电腐蚀‘节能，DN200以下玻璃钢管适用于电缆敷设；载流量大，热阻小，对电缆的正常运行无任何不利影响。
【柔性系统】
管材有柔性，再配以挠性接头，能低御外界重压和基础沉降所引起的破坏。
【光洁度高】
玻璃钢夹砂管内壁直接与模具接触，表面非常光滑，无毛刺。
【施工安装快捷方便】
玻璃钢夹砂管采用承插式的连接方式，方便安装连接；接头处采用双O型橡胶圈，适应热胀冷缩。
【自重轻、运输安装方便】
玻璃钢夹砂管的重量只有钢管的1/4，混凝土的1/5。安装施工简捷方便，能大大缩短施工周期，降低安装费用。同时又可避免道路开挖暴露时间过长，影响城市交通秩序等问题。
安装方法
管道安装顺序本着分片区、分系统，先大直径后小直径，先下层后上层，先难后易，先上管廊后连设备，与机器相连接的管道原则上是从里向外配，以减少焊接应力对机器安装精度的影响，室内与室外管线的碰口应留在室外。
一、管道安装要求
1、管道在安装前应对设备管口、预埋件、预留孔洞、钢结构等涉及管道安装的内容进行复核。
2、管道的坡度应按图纸的要求进行调整，调整方法可以利用支座达到坡度要求，焊缝应设置在便于检修、观察的地方。
3、与传动设备连接的管道，安装前内部要处理干净，焊接固定管口一般应远离设备，以避免焊接产生应力对传动设备安装精度的影响。
4、管道与机器连接前，应防止强力相对，在自由状态下检查法兰的平行度和同轴度。
5、安全阀应垂直安装，在投入试运行时，要及时调校安全阀。安全阀的最终调校在系统上进行，开启和回座压力要符合设计文件的规定。
6、阀门安装前，按设计文件核对其型号，并按介质流向确定其安装方向。当阀门与管道以法兰或螺纹方式连接时，阀门应在关闭状态下安装；如以焊接方式安装时，阀门不得关闭。
7、仪表元件的临时替代：所有仪表元件安装时，均采用临时元件替代，等试压、冲洗、吹扫工作结束后，投料前再正式安装。
二、玻璃钢管道及复合管的安装
① FRP管在施工前，应对外观和尺寸进行检查，按出厂合格证进行验收。
② 管道安装图是管道安装工程的依据，FRP/PVC管的敷设（包括连接形式、坐标、标高、坡度、坡向等）支承，FRP/PVC管和设备、管道附件的连接，管道附件的安装位置、支承等，均应符合设计图纸，如有变动，必须与设计单位协商解决。
③ 管道安装，可按管道安装图所划分的管段，从管道的一端依次安装管道附件，直至另一端，再设支架或支座（必要时在安装过程中需设临时支撑）。管道吊装时，外壁表面必须采取保护措施，禁止与钢丝绳直接接触，以免造成局部受力。
④ FRP管的连接点只允许在直管部分。对焊连接点与管道支座边缘的距离，应大于管道的外径且不小于100mm；承插连接处与管道支座边缘的距离应大于150mm。
⑤ 管道的连接结构形式有承插式连接、法兰式连接（焊环活套法兰连接和复合平焊法兰连接）、对焊连接三种。此工程中将根据设计文件的具体要求确定安装方法。
⑥ 从事焊接的安装工人必须持有焊工合格证，并熟悉FRP/PVC管的粘接剂性能及其安装方法，并且有熟练的PVC焊接操作能力。
⑦ 管道在承插连接前，首先应清除连接处PVC管内壁污垢，然后将承插头插入承插座内，承插口不得有歪斜，裂纹等缺陷，达到承插深度后，方可进行PVC焊接。
⑧ 承插部位应采用FRP增强，在增强处均匀涂一层R胶，涂层厚薄均匀，不得漏涂和流淌，再包一层玻璃布，涂不饱和树脂，包玻璃布，反复进行，直至厚度达到要求为止。
⑨ 当承插口安装不合格需返修时，承插头和承插座必须重新制作，不得采用已使用过的承插件。
⑩ 法兰与管道连接时，内外两面都必须与管子焊接，法兰面与管子轴线倾斜度应小于或等于管子外径的1/100。法兰连接应严格对中，轴向最大允许偏差不大于2mm，不得用强紧螺栓的方法消除歪斜。拧紧螺栓分两次进行，第一次均匀对称地拧一遍，然后再拧紧螺栓。
三、管道支、吊架的制作与安装
① 现场制作的管架严格按规范和图纸进行，并涂漆保护，对拉杆吊架和弹簧吊架的吊耳支撑，应按钢结构制作标准进行焊接并进行100%的渗透或磁粉探伤。
② 所有管架位置，应在单线图中标明。
③ 管道安装时，应及时固定和调整支架，支架位置应准确，安装应平整牢固，与管子接触应紧密。
④ 固定支架应按设计文件要求安装，并应补偿器预拉伸之前固定。
⑤ 导向支架或滑动支架的滑动面应洁净平整，不得有歪斜和卡涩现象。其安装位置应从支承面中心向反方向偏移，偏移量应为位移值的1/2或符合设计文件规定，绝热层不得妨碍其位移。
⑥ 管道安装使用临时支架时，不得与正式支架位置冲突，并有明显标记。在管道安装完毕后应予拆除。
⑦ FRP/PVC管道与管架（包括支座）之间不得直接进行粘接或焊接固定。FRP/PVC管道固定管架的管道配合件（管卡、管托或管夹）与管道外壁之间，应垫有厚度不小于3mm的橡胶块或其他软垫。
⑧ 管道安装完毕后，应按设计文件规定逐个核对支架的形式和位置。
四、玻璃钢管道的试压冲洗
① 为了减少吹扫时增加的临时管线，节省试压吹扫时间，提高试压吹扫合格率，管道试压、吹扫工作按系统、片区、压力等级进行，试压、吹扫前必须编制方案指导施工。
② 管道试压采用洁净水，当对连有不锈钢管道进行试验和冲洗时，水中的氯离子含量不得超过25×10（25ppm），管道试压和冲洗程序执行总包商的规定。
③ 压力试验时，无关人员不得进入。压力试验完毕，不得在管道上进行修补。
④ 压力试验前，应具备下列条件：
a．试验范围内的管道安装工程除涂漆、绝热外，已按设计图纸全部完成，安装质量符合有关规定。
b．焊缝和其它待检部位尚未涂漆和绝热。
c．管道上的膨胀节已设置了临时约束装置。
d．试验用压力表已经校验，并在周期内，其精度不得低于1.5级，表的满刻度值应为被测最大压力的1.5-2倍，压力表不得少于两块。
e．符合压力试验要求的液体或气体已备齐。
f．按试验要求，管道已经加固。
g．待试管道与无关系统已用盲板或采取其它措施隔开。
h．待试管道上的安全阀及仪表元件等已经拆下或加以隔离。
i．试验方案已经批准，并进行了技术交底。
⑤ 液压试验应遵守下列规定：
a．试验前，注液体时应排尽空气。
b．试验时环境温度不宜低于5℃，当环境温度低于5℃时，要采取防冻措施。
c．管道试验压力为设计压力的1.5倍。
d．当管道的设计温度高于试验温度时,试验压力按下式计算:
Ps=1.5P[σ]1[σ]2
式中 Ps----试验压力(表压)(MPa)；
P----设计压力(表压)(MPa)；
[σ]1----试验温度下，管材的许用应力（MPa）；
[σ]2----设计温度下，管材的许用应力（MPa）。
当[σ]1[σ]2大于6.5时，取6.5。
e．当管道与设备作为一个系统进行试验，管道的试验压力等于或小于设备的试验压力时，应按管道的试验压力进行试验；当管道试验压力大于设备试验压力，且设备的试验压力不低于管道设计压力的1.15倍时，经建设单位同意，可按设备的试验压力进行试验。
f．对位差较大的管道，应将试验介质的静压计入试验压力中。液体管道的试验压力以最高点为准，但最低点的压力不得超过管道组成件的承受力。
g．液压试验压力应缓慢升压，待达到试验压力后，稳压10min，再将试验压力降至设计压力。停压30min，以压力不降、无渗漏为合格。
h．试验结束后，应及时拆除盲板、膨胀节限位设施，排尽积液。排液时要防止形成负压，并不得随地排放。
i．当试验过程中发现泄漏时，不得带压处理。消除缺陷后，应重新进行试验。
⑥ 对输送有毒流体的管道，还必须进行泄漏性试验，泄漏性试验介质采用空气（即进行气密试验）。气密试验按下列规定进行：
a．气密试验压力为设计压力。
b．气密试验重点检验阀门填料函、法兰或螺纹连接处、放空阀、排气阀、排水阀等。
c．气密试验用涂刷肥皂水或其它发泡剂的方法进行检查，以不泄漏为合格。
⑦管道在压力试验合格后，应按吹洗方案组织管道的吹扫或清洗工作案。
产品检验标准
制作及验收执行AWWA-C950、JC/T838-1998 及CJ/T3079－1998标准
主要应用领域
（1）饮用水输送管
（2）污水收集及输送管道、中水回用管
（3）市政给排水管道
（4）海水输送管及其它各种埋地管道等
