低成本大刚度缠绕玻璃钢夹砂管道..doc

山 东 化 工 ·32· SHANDONG CHEM ICAL INDUSTRY 2007年第 36卷 低成本大刚度缠绕玻璃钢夹砂管道 苏衍良 ,李学闵 (济南大学复合材料研究所 ,山东济南 250022) 摘要:低成本大刚度缠绕玻璃钢夹砂管道是一种适用于低成本、大直径、大刚度、高输送效率、耐腐蚀等技术要求的复合材料、复合结 构管道。通过与玻璃钢管、钢管、铸铁管、混凝土管主要性能的比较 ,进一步阐明了该管道的经济技术优势和广阔的发展前景。 关键词:玻璃钢管道;低成本;大刚度;缠绕玻璃钢夹砂管道;经济技术优势 中图分类号: TU991. 36 文献标识码: A 文章编号: 1008 - 021X (2007) 02 - 0032 - 03 L ow Cost Large Stiffness FW RPM P ipe SU Yan - liang, L I X ue - m in (Composites Research Institute of J inan University, J inan 250022, China) Abstract: Low cost large stiffness FWRPM p ipe is a p ipe of composite material composite structure suitable for low cost, major diameter, large stiffness, high transport efficiency, resistant corrosion, technique require, etc. By comparing main p roperties of p ipe with FWRPM , FRP p ipe, steel p ipe, Cast iron p ipe and reinforce concrete make know technical econom ic superiority of FWRPM p ipe and its broad develop ing p rospects. Key words: FRP p ipe; low cost; large stiffness; FWRPM p ipe; econom ic technique superiority 1 前言 有效提高了管道刚度 ,又通过加入石英砂大大降低了 玻璃钢 ( FRP)管道自 20 世纪 40 年代第一条用 管道成本 ,使其按单位长度计成本与等径等压钢管持 于化学防腐工程的玻璃钢管线问世起[ 1 ] ,便开始了其 平或略有降低 ,使其既保留 FRP管技术优势 ,又弥补 光辉的发展历程。尤其在 80年代后缠绕玻璃钢管道 了 FRP管的不足 ,为其推广应用奠定了基础。 在石油工业、化学工业、建筑工业、市政供水和污水处 2 FWRPM 管的管壁结构 理等逐步推广应用并得到快速发展 ,玻璃钢管道的推 低成本大刚度缠绕玻璃钢夹砂管道 广应用 ,有效地解决了石油化工等行业金属管道的严 ( FW R PM )是为适应市场 ,对低成本、大直径、高输 重腐蚀问题 ,并延长了管道的使用寿命 ,降低工程总 送效率、长使用寿命、耐腐蚀管道的需求 , 在玻璃 成本 ,这一突出优点为玻璃钢管道的发展打下了良好 钢管道的基础上近年来崛起的一种新材料、新系 的基础。到 90 年代初 ,美国玻璃钢管道已达 15 万 列产品。它是以不饱和聚酯树脂、环氧树脂等为 km ,而在 20世纪末中国的玻璃钢管道年生产能力仅 基体材料 , 以石英砂或碳酸钙等无机非金属颗粒 为 20万 t[ 2 ] 约合 3000km ,主要应用在石油、化工、电 材料为填料 , 按照缠绕工艺方法而形成的一种管 力、矿山、建筑、市政输水等领域 ,其产量约占 FRP总 道 ,其管壁是以不饱和聚酯树脂等基体、砂浆为夹 量的 10%以上。但由于 FRP的弹性模量仅为钢铁的 芯的“三明治 ”式的玻璃钢夹层结构 , 该管道既保 1 /10～1 /20,刚度偏低 ,而单位质量价格又为钢管的 4 留了缠绕玻璃钢管道质量轻、强度高、耐腐蚀等特 倍以上 ,高成本低刚度已成为制约 FRP管广泛应用、 点外 ,又通过管壁夹砂 , 在降低成本的同时 , 又有 大力发展的重要因素。为此缠绕玻璃钢夹砂管道 效地提高管道的截面系数 , 从根本上克服了因玻 ( FWRPM )应运而生 ,它在原 FRP 管基础上采用在 璃钢弹性模量低而带来的刚性不足 , 使管道具 FRP管壁层内夹入树脂砂浆层 ,既通