標題：玻璃鋼夾砂管道的應用現狀及前景展望
玻璃鋼夾砂管道
（簡稱玻璃FRPM管）是20世紀70年代出現具有重量、耐腐蝕、內壁摩阻力小、壽命長等特點。玻璃主、化工、電力、農業灌溉及市政給、排
年才開始研製和生產，目前已有幾十條生[1]，其應用與推廣屬於國家重點扶持的八項[2]。與傳統管材相比，玻璃鋼
尤其據實驗室的模擬試驗和實際50年[3]，並且在其長期運行過程中不會出現管體是替代傳統的鋼管、鑄鐵是本世紀最具發。
、不飽和、石英砂為主要原料，主要有纖維纏繞
玻璃鋼夾砂管道
在實際
。在國外許
但在國內人們對其尚缺乏公允的認識，特別是近幾年來，我國給排水行業發展迅速，每年新增供水管道約10000km，新增排水管道約6000km，但絕大部分仍選用傳統管材[4]。為了增強人們對玻璃鋼夾砂管的認識，進一步推廣該新型複合材料在我國國民經濟中的應用與開發，本文對玻璃鋼夾砂管的技術性能及其在我國各領域的應用現狀進行了分析，並對其未來發展前景進行了展望。1砂管的結構及性能玻璃鋼夾砂管是由基體樹脂、增強材料、輔助材料等組成的複合管材，其中，基體樹脂包括內襯樹脂和結構層纏繞樹脂，內襯樹脂選擇食品級間苯型不飽和聚酯樹脂，結構樹脂選用鄰苯型不飽和聚酯樹脂；增強材料包括無鹼玻璃纖維表面氈、無鹼針織氈、無鹼纏繞紗、無鹼玻璃纖維增強布以及石英砂等；輔助材料包括聚醋薄膜、兜砂布、網格布、固化劑和促進劑等。嚴格地選材是控制產品質量的第一道防線。通常，玻璃鋼夾砂管由內襯層、結構層和表面層構成。內襯層為防腐防滲層，由內表面層和次內層兩部分組成，樹脂含量很高，為90％左右。結構層由連續纖維纏繞層和樹脂砂漿層組成，以鄰苯型或間苯型不飽和聚酯樹脂為粘結基玻璃鋼夾砂管的應用現狀及展望
玻璃纖維的重量約佔65％～70%，樹脂的重30％~35％，起承受荷載、抵抗變形的作
能
。其結構可根據實際工況需要來滿足不同性能的要求。
玻璃鋼夾砂管具有以下優
1）耐腐蝕：由於玻璃鋼夾砂管道內外層均
所以能耐酸、鹼、鹽、海
、未經處理的汙水、腐蝕性土壤以及多種化學
抗電化學腐蝕，無需對內外層作防
、無需陰極保護、使用壽命長、維護費用
。一般情況下，塑料管使用年限為3年，鑄鐵管
5～10年，鋼管使用年限只有15年，
50年。
2）重量輕、強度高：管壁結構緻密、堅實、
。玻璃鋼夾砂管道的密度為1.65～
g/cm3，密度只有鋼的1/4，管的環向拉伸強度
180～300MPa，軸向拉伸強度為60～150
，最大可達230MPa，近似合金鋼，而其比強
(強度/密度)是合金鋼的2～3倍[5]。因此，可
、外
。外壓作用下的管壁中心附近區
由樹脂砂漿層承擔，而高應力
。充分體現
。
、易安裝，設備簡單。
3）內壁光滑、糙率和摩阻力小：糙率係數
0.0084，而混凝土管為0.014，鑄鐵管為
，水頭損耗小，泵送費用低；相同口徑下，其
相同流量下，其口徑可減小1個檔
汙垢積淤極小。
4）耐熱性、抗凍性好：在-30℃狀態下，仍
-50~80℃
採用特殊配方的樹脂還可在
℃以上工作。
5）適應性強：可根據用戶的各種特定要
諸如不同的流量、壓力、不同的埋深和載荷情
。
玻璃鋼夾砂管的應用現狀
在世界許多國家得到了廣泛的應用，主要包括：市政給排水、供熱、灌溉、建築、石油、化工、輕工、能源、交通、汙水處理等領域，特別是在中東地區的大中型輸水、排汙、海水淡化和一些工業輸送管道，幾乎全部採用玻璃鋼管[6]。本文僅對玻璃鋼夾砂管在排水、汙水治理和非開挖更新管道技術中的應用現狀進行總結。2.1在排水工業中的應用長期以來，我國在排水工程中，室外排水管材多采用製作工藝簡單，價格低廉的鋼筋混凝土排水管。但這種管材存在水力條件較差、接頭數量多、對基礎要求高、易損壞，管道維護困難等許多弊端。建設部218號公告中明確規定2005年元月1日起，管徑≤500mm的鋼筋混凝土管不得用於城鎮市政汙水、雨水管道。玻璃鋼夾砂管以耐腐蝕性強、輕質高強、輸送流量大、安裝方便、工期短、綜合投資低等優點成為主要替代管材之一。這種管材用於排水工程有著鋼筋混凝土管無可比擬的優越性，表1[7]為兩種管材主要性能的比較。表1玻璃鋼夾砂管與鋼筋混凝土管主要性能的比較
[10]等。
在汙水處理領域的應用
、輸送的管材主要有混
、鋼筋混凝土管、鋼管和近年研製開發的玻
。其中玻璃鋼夾砂管既經濟又避免出
並獲得推廣。該應用領域主要選擇大口
DN2500和DN2200，在南方沿海城市應
———沙河湧分洪道橫穿黃埔
[11]。玻璃鋼夾砂管的使用提高了
由於重量輕，減少了吊裝機械對
確保了深基槽的安全，明顯改善管道
。同時有效克服了汙水管道在淤泥層中的埋
解決了管道抗浮和抗沉等問題。
故在頂進時要特別
管軸線的最大偏差應在
。特別是大口徑管道，因為偏差
這是在該
。
在非開挖更新管道技術中的應用
“管中管”非開挖
是隨著中國城鎮化發展，對原有老化
。玻璃鋼夾砂襯管以
便捷的施工方法和低廉的造價與
在管道非開挖在線修復管道領域佔有
有著巨大的市場發展潛力。
再把新舊管道進行固定，從而修復舊管道
。該種方法具有以下優點：
對舊管道要求低，可適應一定的轉角，內
施工簡單、快捷，可帶少量水施工；
玻璃鋼夾砂襯管的強度與剛度較高，可
不會因舊管道結構的破壞而
玻璃鋼夾砂襯管內壁光滑，流通能力強，
玻璃鋼夾砂襯管耐腐蝕，壽命長，維護費用低廉；(6)玻璃鋼夾砂襯管工程綜合造價低。文獻[12]對2004年實施的廣州工業大道46m長DN1050汙水鋼管的玻璃鋼夾砂襯管工程進行了介紹：研究採用manning公式對新舊管道進行水力學計算，採用Hazen-Williams公式對璃鋼夾砂管道與原管道的粗糙係數與直徑關係進行計算。結果表明，水力坡度、流量、泵容一定的原有管道完全可用小直徑的玻璃鋼夾砂管道襯入，而不影響其功能，該工程獲得了極佳的修復效果。3發展前景與展望玻璃鋼夾砂管的開發與應用已經引起一場管道材料的重大革命，它不但具有結構的優點，而且還具有成本低、生產效率高，便於機械化成批生產的特點。加之它輕質高強、高剛度、耐腐蝕，便於運輸安裝，聯接可靠，壽命長等突出優點，所以它將對傳統的大口徑輸水、下水用水泥管、鑄鐵管、鋼管是一次嚴峻的衝擊，市場佔有份額與日俱增。目前，世界各國都在積極研製和推廣玻璃鋼夾砂管道。儘管如此，玻璃鋼夾砂管道的開發是一項複雜的技術項目，目前國內乃至國外的纏繞玻璃鋼夾砂管的技術水平尚不盡理想，還有許多技術難題需要進一步深入研究、解決，使其不斷完善。隨著玻璃鋼夾砂管的大量推廣，國內夾砂管道生產企業的數量呈快速增長趨勢，這樣不可避免會產生較多的質量問題；同時，市場也會對玻璃鋼夾砂管提出各種各樣的要求，無論在技術上、質量上和造價上都要比老的管材更要嚴格一些，因此要求生產企業要不斷地進行科研，提高質量，降低造價，從而滿足市場日益增長的需求。企業要善於解決生產和市場要求的各種問題，以此帶動科技進步，並培養人才，壯大自己的科技隊伍，提高技術水平。隨著現代科技的發展，新型的材料工業飛速發展，玻璃鋼夾砂管一定會具有廣闊的市場和發展前景。
編輯：河北華強科技開發有限公司官方（認證微信）
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