玻璃钢管道介绍学习教案

1、会计学1玻璃钢管道介绍玻璃钢管道介绍第一页，编辑于星期日：十七点 三十四分。一、玻璃钢管道的基本结构一、玻璃钢管道的基本结构 第1页/共51页第二页，编辑于星期日：十七点 三十四分。1 1、玻璃钢管道的结构组成。、玻璃钢管道的结构组成。 玻璃钢又称作玻璃纤维增强塑料，其中的玻璃钢又称作玻璃纤维增强塑料，其中的玻璃钢管道是由玻璃纤维、不饱和聚酯树脂和玻璃钢管道是由玻璃纤维、不饱和聚酯树脂和石英砂填料组成的新型复合管道。该产品主要石英砂填料组成的新型复合管道。该产品主要采用计算机控制往复交叉缠绕和离心浇铸两种采用计算机控制往复交叉缠绕和离心浇铸两种方法成型，具有系列优良的特性，在美欧等发方法成型，

2、具有系列优良的特性，在美欧等发达国家是应用相当广泛的工业管材之一，并制达国家是应用相当广泛的工业管材之一，并制定了完善的管道产品标准和工程设计、安装规定了完善的管道产品标准和工程设计、安装规范。范。 第2页/共51页第三页，编辑于星期日：十七点 三十四分。2、玻璃钢管道的基本结构图、玻璃钢管道的基本结构图(往复往复交叉式缠绕）交叉式缠绕）外保护层外缠绕层石英砂层内缠绕层网格布针织毡表面毡富树脂层第3页/共51页第四页，编辑于星期日：十七点 三十四分。第4页/共51页第五页，编辑于星期日：十七点 三十四分。二、玻璃钢管道的性能指标和基本特性第5页/共51页第六页，编辑于星期日：十七点 三十四分。

3、1、质量轻、比强高、抗疲劳性能好、质量轻、比强高、抗疲劳性能好 玻璃钢的比重在玻璃钢的比重在g/cmg/cm3 3之间，即只有普通钢材的之间，即只有普通钢材的14-1614-16，比铝还，比铝还要轻约要轻约1/31/3，因为玻璃钢中的连续纤维有较高的拉伸强度及弹性，因为玻璃钢中的连续纤维有较高的拉伸强度及弹性模量，其机械强度可以达到或超过普通碳钢的水平，比强度为钢模量，其机械强度可以达到或超过普通碳钢的水平，比强度为钢材的材的4 4倍。倍。 玻璃钢材料的抗疲劳性能好，金属材料的疲劳破坏是由里向外玻璃钢材料的抗疲劳性能好，金属材料的疲劳破坏是由里向外突然发展的，往往事先无征兆；而纤维复合材料中纤

4、维与基体的突然发展的，往往事先无征兆；而纤维复合材料中纤维与基体的界面能阻止裂纹扩展，其疲劳破坏总是从材料的薄弱环节开始，界面能阻止裂纹扩展，其疲劳破坏总是从材料的薄弱环节开始，玻璃钢管道可按照环向与轴向受力的不同，通过改变结构纤维铺玻璃钢管道可按照环向与轴向受力的不同，通过改变结构纤维铺层，使管道具有不同的环向强度与轴向强度，从而与受力状态相层，使管道具有不同的环向强度与轴向强度，从而与受力状态相匹配。匹配。第6页/共51页第七页，编辑于星期日：十七点 三十四分。（2）玻璃钢和钢管的性能指标对比）玻璃钢和钢管的性能指标对比（1）玻璃纤维的机械物理性能）玻璃纤维的机械物理性能下表为玻璃纤维的主

5、要机械性能和玻璃钢管道的机械物理性能下表为玻璃纤维的主要机械性能和玻璃钢管道的机械物理性能，选自：选自：纤维缠绕玻璃钢管道安装设计与施工纤维缠绕玻璃钢管道安装设计与施工（中国硅酸盐学会玻璃钢（中国硅酸盐学会玻璃钢 学会学会玻璃钢玻璃钢/ /复合材料复合材料杂志社北京）杂志社北京）第7页/共51页第八页，编辑于星期日：十七点 三十四分。2、水力特性优越、水力特性优越（1）玻璃钢管同钢管水力特性比较玻璃钢管同钢管水力特性比较注：（注：（1 1）玻璃钢管糙率，是经中国水利水电科学研究水力研究）玻璃钢管糙率，是经中国水利水电科学研究水力研究所测试所测试7 7组，选用的平均数组，选用的平均数( (摘自摘

6、自玻璃钢复合材料玻璃钢复合材料19981998年第四年第四期期) )。 （2 2）玻璃钢管绝对糙率摘自意大利）玻璃钢管绝对糙率摘自意大利SarplasSarplas玻璃钢产品玻璃钢产品设计标准设计标准 第8页/共51页第九页，编辑于星期日：十七点 三十四分。 从上面的水力特性分析看，玻璃钢管不但摩阻从上面的水力特性分析看，玻璃钢管不但摩阻系数小，输送能力大，而且能显著的减少沿程液系数小，输送能力大，而且能显著的减少沿程液体压力损失，提高液体输送能力体压力损失，提高液体输送能力( (玻璃钢管的绝玻璃钢管的绝对粗糙度是取对粗糙度是取5050年后的值，钢管是取运行后期的年后的值，钢管是取运行后期的值

7、值) )。玻璃钢管是光滑管，在输送功率和流量相。玻璃钢管是光滑管，在输送功率和流量相同的情况下，选用玻璃钢管，其管道直径可比同的情况下，选用玻璃钢管，其管道直径可比选用钢管缩小选用钢管缩小1-21-2个管径等级个管径等级。下面举实例计算说明下面举实例计算说明第9页/共51页第十页，编辑于星期日：十七点 三十四分。（2）实例分析实例分析 假设第一类管材为钢管，第二类管材为玻璃钢假设第一类管材为钢管，第二类管材为玻璃钢管，第一类管材的管内壁糙率；第二类管材的内管，第一类管材的管内壁糙率；第二类管材的内壁糙率。通过水力学中的达西公式（壁糙率。通过水力学中的达西公式（1 1）与曼宁公）与曼宁公式（式（

8、2 2）的关系，可求得以下的比较：）的关系，可求得以下的比较： Q=ACQ=AC（RiRi）1/21/2（1 1）C=1/n RC=1/n R1/61/6 （2 2）式中：式中：QQ流量；流量； =/4 D=/4 D2 2 为管道的过水断面积为管道的过水断面积CC谢才阻力系数；谢才阻力系数；ii水力坡度；水力坡度；nn管道的粗糙系数；管道的粗糙系数；RR水力半径，对于圆管水力半径，对于圆管R=D/4 R=D/4 第10页/共51页第十一页，编辑于星期日：十七点 三十四分。 将（将（2 2）式代入（）式代入（1 1）式得：）式得： Q=K/n DQ=K/n D8/38/3 i i 1/21/2（

9、3 3） 式中：式中：DD管径；管径； K=/4 1/4K=/4 1/42/32/3当管道输水流量一致时，假设钢管直径当管道输水流量一致时，假设钢管直径D D1 1=2400mm=2400mm则根据公式：则根据公式： D D2 2/D/D1 1 = (n = (n2 2/n/n1 1) )3/83/8 = (0.009/0.012) = (0.009/0.012)3/83/8 = 89.77% = 89.77% 可求得玻璃钢管可求得玻璃钢管 结论：因此当钢管设计管径为结论：因此当钢管设计管径为DN2400mmDN2400mm时，玻璃时，玻璃 钢管设计为钢管设计为DN2200mmDN2200mm

10、已经足够，可大大节约管材的已经足够，可大大节约管材的 投资成本。投资成本。 第11页/共51页第十二页，编辑于星期日：十七点 三十四分。3 3、耐腐性能好、耐腐性能好 玻璃钢管的主要原材料选用高分子成份的不饱和聚酯玻璃钢管的主要原材料选用高分子成份的不饱和聚酯树脂和矿物质成份的玻璃纤维组成树脂和矿物质成份的玻璃纤维组成, ,因此它与普通金属的电因此它与普通金属的电化学腐蚀机理不同，它不导电，在电解质溶液里不会有离子化学腐蚀机理不同，它不导电，在电解质溶液里不会有离子溶解出来，特别在强的非氧化性酸和相当广泛的溶解出来，特别在强的非氧化性酸和相当广泛的PHPH值范围内值范围内的介质中都有良好的适应

11、性，过去用不锈钢也解决不了的一的介质中都有良好的适应性，过去用不锈钢也解决不了的一些腐蚀性介质，如盐酸、氯气、二氧化碳、稀硫酸、次氯酸些腐蚀性介质，如盐酸、氯气、二氧化碳、稀硫酸、次氯酸钠和二氧化硫，现在可很好的解决腐蚀问题。玻璃钢对大气钠和二氧化硫，现在可很好的解决腐蚀问题。玻璃钢对大气、水和一般浓度的酸、碱、盐等介质有良好的化学稳定性，、水和一般浓度的酸、碱、盐等介质有良好的化学稳定性，因而有效地抵抗酸、碱盐等介质的腐蚀和未经处理的生活污因而有效地抵抗酸、碱盐等介质的腐蚀和未经处理的生活污水和工业污水、腐蚀性土壤和化工废水及众多化学液体的浸水和工业污水、腐蚀性土壤和化工废水及众多化学液体的

12、浸蚀。蚀。第12页/共51页第十三页，编辑于星期日：十七点 三十四分。 由于以上玻璃钢耐腐蚀的优越特性，因此在一般情由于以上玻璃钢耐腐蚀的优越特性，因此在一般情况下况下, ,能够长期保持管道的安全运行。大大增加了能够长期保持管道的安全运行。大大增加了管材的使用寿命，从而降低了管材的后期维护和管材的使用寿命，从而降低了管材的后期维护和更换的材料成本。玻璃钢管道耐腐蚀性能表如下更换的材料成本。玻璃钢管道耐腐蚀性能表如下： 第13页/共51页第十四页，编辑于星期日：十七点 三十四分。 玻璃钢管道耐腐蚀性能表玻璃钢管道耐腐蚀性能表（一）（一）第14页/共51页第十五页，编辑于星期日：十七点 三十四分。

13、玻璃钢管道耐腐蚀性能表玻璃钢管道耐腐蚀性能表（二）（二）第15页/共51页第十六页，编辑于星期日：十七点 三十四分。玻璃钢管道耐腐蚀性能表玻璃钢管道耐腐蚀性能表（三）（三）第16页/共51页第十七页，编辑于星期日：十七点 三十四分。以上耐腐蚀性能说明及表中的数据以上耐腐蚀性能说明及表中的数据选自以下资料：选自以下资料：复合材料成型技术复合材料成型技术（化学工业出版社（化学工业出版社-1999-1999年）年）纤维缠绕玻璃钢管道安装设计与施工纤维缠绕玻璃钢管道安装设计与施工（中国硅酸盐学会玻璃钢学会（中国硅酸盐学会玻璃钢学会玻璃钢玻璃钢/ /复合材料复合材料 杂志社北京）杂志社北京）第17页/共

14、51页第十八页，编辑于星期日：十七点 三十四分。4 4、抗老化性能及耐热性能优越、抗老化性能及耐热性能优越 玻璃钢是一种优良的绝缘材料，其导热系玻璃钢是一种优良的绝缘材料，其导热系数一般为数一般为KJ/KJ/（m.h.m.h.）只有金属的）只有金属的1/100-1/10001/100-1/1000，在有温差时所产生的热应力比金属低的多，可用做，在有温差时所产生的热应力比金属低的多，可用做良好的隔热材料和瞬时耐高温材料。玻璃钢管可在良好的隔热材料和瞬时耐高温材料。玻璃钢管可在- -4040到到120120温度范围内长期使用温度范围内长期使用, ,采用特殊配方的采用特殊配方的耐高温树脂还可在耐高温

15、树脂还可在200200以上温度正常工作，长期用以上温度正常工作，长期用于露天使用的管道于露天使用的管道, ,其外表面添加有紫外光稳定剂其外表面添加有紫外光稳定剂, , 来消除紫外线对管道的辐射来消除紫外线对管道的辐射, ,由此来解决管道的老化由此来解决管道的老化问题。问题。第18页/共51页第十九页，编辑于星期日：十七点 三十四分。5 5、工程寿命长、安全可靠、工程寿命长、安全可靠 在正常情况下在正常情况下, ,钢管、水泥管、球墨铸铁钢管、水泥管、球墨铸铁管使用年限一般为管使用年限一般为15153030年年, , 而玻璃钢可使用而玻璃钢可使用5050年以上年以上, ,已经将已经将5050年使用

16、寿命写进国内外年使用寿命写进国内外标准。标准。注：玻璃钢使用寿命注：玻璃钢使用寿命5050年依据出自年依据出自纤维缠纤维缠绕玻璃钢管道安装设计与施工绕玻璃钢管道安装设计与施工（中国硅酸盐（中国硅酸盐学会玻璃钢学会学会玻璃钢学会玻璃钢玻璃钢/ /复合材料复合材料 杂志社北杂志社北京）京） 第19页/共51页第二十页，编辑于星期日：十七点 三十四分。6 6、安装维修方便、安装维修方便 玻璃钢管道由于其重量轻、强度高、可塑性很玻璃钢管道由于其重量轻、强度高、可塑性很强，运输、安装方便，玻璃钢管是一种柔性管强，运输、安装方便，玻璃钢管是一种柔性管, , 可可以防止地基不均匀沉降对管材的损坏。还容易安装

17、以防止地基不均匀沉降对管材的损坏。还容易安装各种分支管，不受各种条件限制，用户经过培训很各种分支管，不受各种条件限制，用户经过培训很容易掌握玻璃钢管的安装技术，经很多国内外重点容易掌握玻璃钢管的安装技术，经很多国内外重点工程应用，用户反映都很好，因此技术上是完全可工程应用，用户反映都很好，因此技术上是完全可行的。行的。 第20页/共51页第二十一页，编辑于星期日：十七点 三十四分。 玻璃钢管道的维修简单易行，一般情况下，只玻璃钢管道的维修简单易行，一般情况下，只要修补工作面干燥就可进行施工，国内玻璃钢管道已要修补工作面干燥就可进行施工，国内玻璃钢管道已有着十多年的历史，累有着十多年的历史，累积

18、积了丰富得施工安装经验。如在了丰富得施工安装经验。如在管道上拼接法兰，当管道内水面低于开口十几毫米不往管道上拼接法兰，当管道内水面低于开口十几毫米不往外流水即可进行操作，修补完的位置一般经外流水即可进行操作，修补完的位置一般经3030分钟固分钟固化后即可正常通水。整个工作过程在清除完积水后化后即可正常通水。整个工作过程在清除完积水后一般不超过一般不超过4 4小时，而对于其它管材这一过程则需要小时，而对于其它管材这一过程则需要1010小时以上。小时以上。第21页/共51页第二十二页，编辑于星期日：十七点 三十四分。7 7、节能效果明显、节能效果明显相同管径不同管材的损失相同管径不同管材的损失(

19、(能耗能耗) )比较（管内比较（管内径设计值均为径设计值均为D=2200mmD=2200mm）上表中的泵容和耗电量的计算公式为：上表中的泵容和耗电量的计算公式为：泵容：泵容：年耗电量：年耗电量：E=NE=N* *87608760（度）（度）假设管道总长：假设管道总长：L=36000mL=36000m液体介质的动力粘度液体介质的动力粘度m m2 2/s/s第22页/共51页第二十三页，编辑于星期日：十七点 三十四分。 从上表比较来看从上表比较来看, , 钢管与水泥管管内壁粗糙，钢管与水泥管管内壁粗糙，不但水头损失大不但水头损失大, ,而且长期流水内壁很易产生青苔而且长期流水内壁很易产生青苔和藻类

20、物质而缩小管径减少流量和藻类物质而缩小管径减少流量, ,还会因腐蚀造成水还会因腐蚀造成水的二次污染的二次污染, ,设计上还要考虑富裕量设计上还要考虑富裕量, ,而玻璃钢则而玻璃钢则不然。经测算不然。经测算, ,各种管材从泵容、年耗电量等方面比各种管材从泵容、年耗电量等方面比较较, ,几乎要节约一半以上，从而大大节约了能几乎要节约一半以上，从而大大节约了能耗成本。耗成本。第23页/共51页第二十四页，编辑于星期日：十七点 三十四分。8 8、可设计性好、可设计性好 玻璃钢是一种可以改变其原材料种类、数量比玻璃钢是一种可以改变其原材料种类、数量比例和排列方式，以适应各种不同工况条件要求下的例和排列方

21、式，以适应各种不同工况条件要求下的复合材料，一般可通过以下各种途径改善其性能，复合材料，一般可通过以下各种途径改善其性能，以至能满足各种不同要求。以至能满足各种不同要求。（1 1）改变树脂的种类并提高与介质相接触表面层的）改变树脂的种类并提高与介质相接触表面层的树脂含量，以提高耐腐蚀性；树脂含量，以提高耐腐蚀性；（2 2）选用不同的纤维的种类和控制玻璃钢中纤维）选用不同的纤维的种类和控制玻璃钢中纤维的含量，已适应不同耐腐蚀性和强度的要求的含量，已适应不同耐腐蚀性和强度的要求（3 3）改变纤维的排列，以适应环向、轴向等不）改变纤维的排列，以适应环向、轴向等不同方向的强度设计要求同方向的强度设计要

22、求第24页/共51页第二十五页，编辑于星期日：十七点 三十四分。9 9、玻璃钢管与其它各种管材韧性及耐磨性比较、玻璃钢管与其它各种管材韧性及耐磨性比较 第25页/共51页第二十六页，编辑于星期日：十七点 三十四分。 从表中可以看出从表中可以看出: :通过相同的通过相同的250000250000次负荷循次负荷循环环, ,钢制管磨损约为钢制管磨损约为mm,mm,石棉水泥管磨损约石棉水泥管磨损约mm,mm,混混凝土管磨损约凝土管磨损约mm(mm(内表面结构与内表面结构与PCCPPCCP相同相同),),陶土管陶土管磨损约磨损约mm,mm,高密度聚乙烯管磨损约高密度聚乙烯管磨损约mm,mm,而玻璃钢管磨

23、而玻璃钢管磨损仅为损仅为mmmm。据此可以看出，表面磨损极小，在。据此可以看出，表面磨损极小，在大的负荷作用的情况下，仅为大的负荷作用的情况下，仅为mmmm，如果在正常的，如果在正常的压力情况下，介质对玻璃钢管道内衬的磨损可忽略压力情况下，介质对玻璃钢管道内衬的磨损可忽略不计，管道的内衬层是由符合国家卫生要求的食品不计，管道的内衬层是由符合国家卫生要求的食品级树脂和短切玻璃纤维原丝毡构成，而内表面的纯级树脂和短切玻璃纤维原丝毡构成，而内表面的纯树脂层有效的屏蔽了纤维裸露情况的发生树脂层有效的屏蔽了纤维裸露情况的发生。以上资料出自：奥地利以上资料出自：奥地利HOBASHOBAS公司公司 1997

24、1997第26页/共51页第二十七页，编辑于星期日：十七点 三十四分。1010、优良的环保性、优良的环保性 对钢管而言，由于其内表面要腐蚀、结垢，这对钢管而言，由于其内表面要腐蚀、结垢，这样会影响输送的水质。玻璃钢管（样会影响输送的水质。玻璃钢管（FRPFRP）与钢管不）与钢管不同，由于其光滑的内表面以及特有的耐腐蚀性同，由于其光滑的内表面以及特有的耐腐蚀性能，在输水过程中不会污染水质。玻璃钢管道能，在输水过程中不会污染水质。玻璃钢管道的内衬层是富树脂层，起防腐防渗作用，的内衬层是富树脂层，起防腐防渗作用， 树脂树脂为食品级，符合国家卫生要求，对水质不会造为食品级，符合国家卫生要求，对水质不会

25、造成损害，增强层的玻璃纤维和石英砂主要成分成损害，增强层的玻璃纤维和石英砂主要成分为为SiOSiO2 2，也不会对人体产生不利影响，而且玻，也不会对人体产生不利影响，而且玻璃钢管使用寿命长璃钢管使用寿命长, ,不腐蚀不腐蚀, ,不渗漏不渗漏, ,不会产生对不会产生对地下水源和土壤的二次污染地下水源和土壤的二次污染, ,因而具有良好的环保因而具有良好的环保性。性。 第27页/共51页第二十八页，编辑于星期日：十七点 三十四分。 由于以上所述玻璃钢管道优良的环保性，由于以上所述玻璃钢管道优良的环保性，许多发达国家已明文规定给水管道禁止使用钢许多发达国家已明文规定给水管道禁止使用钢管、铸铁管和水泥管

26、，我国建设部等四部委也管、铸铁管和水泥管，我国建设部等四部委也已发出通知，给水管道淘汰对水质产生污染的已发出通知，给水管道淘汰对水质产生污染的管道，优先推荐选用玻璃钢管道。管道，优先推荐选用玻璃钢管道。 第28页/共51页第二十九页，编辑于星期日：十七点 三十四分。三、玻璃钢管道的三、玻璃钢管道的 生产工艺说明生产工艺说明 第29页/共51页第三十页，编辑于星期日：十七点 三十四分。管道制作工艺流程图管道制作工艺流程图 缠绕玻璃钢管道工艺说明缠绕玻璃钢管道工艺说明第30页/共51页第三十一页，编辑于星期日：十七点 三十四分。缠绕玻璃钢管道生产缠绕玻璃钢管道生产 管道缠绕第31页/共51页第三十

27、二页，编辑于星期日：十七点 三十四分。管道脱模第32页/共51页第三十三页，编辑于星期日：十七点 三十四分。管道修整第33页/共51页第三十四页，编辑于星期日：十七点 三十四分。样品制作第34页/共51页第三十五页，编辑于星期日：十七点 三十四分。管道刚度试验第35页/共51页第三十六页，编辑于星期日：十七点 三十四分。第36页/共51页第三十七页，编辑于星期日：十七点 三十四分。 管道其它性能试验（管道的环向拉伸强度、轴向拉伸强度、A水平与B水平）第37页/共51页第三十八页，编辑于星期日：十七点 三十四分。五、玻璃钢管道的连接方式五、玻璃钢管道的连接方式第38页/共51页第三十九页，编辑于

28、星期日：十七点 三十四分。第39页/共51页第四十页，编辑于星期日：十七点 三十四分。双0型密封承插连接 第40页/共51页第四十一页，编辑于星期日：十七点 三十四分。配件连接方式承插胶接第41页/共51页第四十二页，编辑于星期日：十七点 三十四分。法兰连接图 第42页/共51页第四十三页，编辑于星期日：十七点 三十四分。FRP承插三通连接 FRP法兰三通连接 第43页/共51页第四十四页，编辑于星期日：十七点 三十四分。FRP承插弯头连接 FRP双法兰弯头连接 第44页/共51页第四十五页，编辑于星期日：十七点 三十四分。FRP大小头的手糊连接 第45页/共51页第四十六页，编辑于星期日：十七点 三十四分。玻璃钢管道与闸阀的连接闸阀玻璃钢管钢制承盘短管第46页/共51页第四十七页，编