玻璃钢夹砂管道

玻璃钢夹砂管道（26页）

第一章概论

1.1什么是玻璃钢夹砂管道

1.2玻璃钢夹砂管道分类

1.3发展历史

1.4玻璃钢夹砂管道的特点

第二章玻璃钢夹砂管道的生产

2.1原辅材料

2.2工艺技术和不同成型工艺玻璃钢夹砂管的比较

2.2.1夹砂管生产工艺技术之一往复缠绕工艺

2.2.2夹砂管生产工艺技术之二连续缠绕工艺

2.2.3夹砂管生产工艺技术之三缠绕成型工艺

2.3质量标准

2.3.1原材料质量标准

2.3.2产品的质量标准

第三章质量检测

3.1产品质量检测

3.2产品缺陷及质量控制

第四章管道安装技术

4.1联接

4.2地下管道安装

4.3地上管道安装

第五章监控与维修

5.1现阶段常用的监控技术与维修方式

5.1.1现阶段常用的监控技术

5.1.2现阶段常用的维修方式

5.2未来智能管道--"让管道自己说话”

第六章基本力学性能

6.1概述

6.2单层的刚度特性

6.3层合管壁刚度特性

6.4层合管壁的强度性能

第七章管道的水力计算

7.1概述

7.2摩阻损失的计算

7.3简单管路的水力计算

7.4长输管道的水力瞬变

第八章玻璃钢夹砂管道的结构分析

8.1概述

8.2地下管载荷与土压分析

8.3地下夹砂管的内力分析

8.4地下夹砂管的弹性稳定性

8.5地下夹砂管的刚度分析

第九章玻璃钢夹砂管道应用现状

1.1国内与国外的应用情况比较

1.2存在的问题

1.3常见问题的解决方案

1.4未来玻璃钢夹砂管道的前景分析

第十章玻璃钢夹砂管道的常用标准

1.1国内标准

1.2国际主流标准

第一章概论

1.1什么是玻璃钢夹砂管道

玻璃纤维增强塑料夹砂管glassfiberreinforcedplasticsmortarpipes

(简称FWRPM)是以玻璃纤维及其制品为增强材料，以不饱和聚酯树脂等为基体

材料，以石英砂及碳酸钙等无机非金属颗粒材料为填料，采用定长缠绕工艺、离

心浇铸工艺、连续缠绕工艺方法制成的管道。

1.2玻璃钢夹砂管道分类

玻璃钢夹砂管道按工艺方法、公称直径、压力等级和环刚度等级进行分类。

1、工艺方法：I一定长缠绕工艺；n一离心浇铸工艺；in一连续缠绕工艺。

2、公称直径DN：(mm)120014001600....4000

3、压力等级PN：(MPa)：0.1、0.25、0.4、0.6、0.8、1.0、1.2、1.4、

1.6、2.0、2.5o

4、环刚度等级SN(N/m2)：1250、2500、5000、10000。

1.3发展历史

纤维缠绕玻璃钢管(简称FRP管)，诞生于1948年，1950年，第一根聚

酯FRP管用于石油工业，并逐步用于化学工业和军用工业。1954年，FRP管实现

商品化生产，从此诞生了FRP管道工业。

五十年代是FRP管的幼年时期，这个时期的特点是应用领域拓宽，化学、石

油及各个工业领域都在试验应用FRP管道，应用的结果证明，FRP管道的耐腐蚀

性能比传统材料好的多，轻质高强、安装维修费用低、使用寿命长，运行周期内

的总成本也比传统材料低，显示出了一系列的突出优点，从而为FRP管道工业的

发展打下了良好的基础。

七十年代，美国给水工程协会颁布了玻璃钢管道标准AWWA-C950,从而FRP

管道工业进入工业化大规模生产阶段，产业基本形成，其后该标准经过了多次修

订和补充，被认为是世界上最权威的玻璃钢管标准，得到认同和采用。八十年代,

FRP管道已经是通用的FRP制品，其中以FRP管为主的防腐市场仅次于汽车工业

和建筑业，位列第三，FRP管的生产和应用已经完全成熟。

纤维缠绕夹砂玻璃钢管诞生于七十年代，夹砂管的出现，是对玻璃钢管大规

模推广应用的一大促进。纯纤维缠绕玻璃钢管的优点是比重小、强度高、耐腐蚀

性能优良。但其应用于工程中时，常表现为管壁厚、强度富余量大、刚度低、造

价高,从而在很多领域的应用受到了限制。夹砂玻璃钢管是在纯玻璃钢管的中间，

引入树脂砂浆层，形成新的层合结构。从而在保留原玻璃钢管道所有优点的基础

上，既提高了刚度，又降低了工程造价。在低内压高外压的FRP管工程实例中，

外压作用下的管壁中心附近区域的正压力很小，由树脂砂浆层承担，而高的应力

区则有位于管壁两侧的纯纤维缠绕区承担。充分体现了复合材料的可设计性和物

尽其用的特点。因此在全世界范围内得到了迅速发展，目前在大口径FRP管道中，

绝大多数为该种结构工艺。

1.4玻璃钢夹砂管道的特点

缠绕玻璃钢夹砂管道是有拉伸强度很高的玻璃纤维起着骨架增强作用，加上

刚度大，比例适当的石英砂、CaC03等填料组成,共同承担载荷作用。它除了具有

FRP管道的基本特点外,还具有独特的优点,它与传统铸铁管、预应力混凝土管相

比，其优点更为突出。

1、质量轻、强度高、刚度好

FWRPM管相对密度约为2,比FRP管稍大，仅为钢管的1/4,而环向拉伸强度

140〜250MPa,轴向拉伸强度70〜120MPa,弯曲强度150〜340MPa,冲击强度

300kJ/m2,其刚度与钢管、铸铁管碎管具有同样的优势，而比强度、比钢度均优于

钢铁管、碎管。

2、耐腐蚀强、

抗老化性能好、使用寿命长FWRPM管能抵抗一般浓度的酸、碱、盐、海水、

污水、矿化水、腐蚀性土壤的侵蚀，无需作任何防腐处理。其抗老化性能好，可在

大气暴晒、地下、水中长期使用。按美国AWWA-CD950-88标准设计，使用年限可

达50a,强度保留率仍在65%以上,而一般的铸铁管使用年限5〜10a,钢管使用年

限为15a。

3、内表面光洁平滑,水力性能优异

FWRPM管内壁绝对粗造度仅为0.02mm,优于铸铁管,更优于混凝土管（绝对粗

造度为0.3〜3mm）[3],其输送液体压头损失小,相同管径的输送量可比钢铁管、

碎管提高20%,相同的输送量可节省泵送能源的35%以上,能有效的降低管线的运

行和费用。在相同工况条件下,可选用较小的管径和较低功率的泵,从而能有效的

降低工程的一-次性投资。

4、无毒害、无二次污染、水质好

FWRPM管无杂质剥离和脱落，没有腐蚀、结垢，不产生、寄附微生物，因而对

介质不产生任何污染,对城市供水工程,只需将管道内衬层采用食品基树脂制造,

达到JC586T995标准且符合GB13335-91卫生及标准,完全可在城市供水中使用。

5、连接安全可靠、不爆管、防渗性能好

缠绕玻璃钢夹砂管道采用双0型橡胶密封圈，可保证接头密封可靠,管壁结

构致密性高,无内压介质外渗、外压管液体内渗现象出现,不会产生管壁结垢,污

染沉积,造成输送面积减小，导致内压力剧增而出现爆管现象,可保证管线长期安

全工作。

6、运输安装方便、工程维护节俭

由于缠绕玻璃钢夹砂管道密度低、质量轻。相同管径、相同压力下其单位长

度质量仅为钢铁管的30%,混凝土管的8%,因此运输安装十分方便。玻璃钢夹砂管

道每根长度12m,接口处仅为铸铁管、碎管的3/12〜5/12,连接安装快，加之不需

要进行防腐、防污、防渗、绝缘等处理，从而使工程维护简单。

7、性能具有可设计性，适应性广

FWRPM管可通过变更树脂体系以适应输送不同介质的耐腐蚀需要，也可通

过改变玻璃纤维缠绕角、缠绕层数、加砂量的大小来调整结构，以满足不同工况

条件、不同工作压力的需要，同时可根据工程需要特点要求,如管径大小、流量与

压力、机械性能、耐蚀耐热、抗冻以及真空等进行设计，灵活自如,适用范围广。

8、综合经济效益好

综合考虑各种类型的供排液管的技术性能、使用寿命、节能降耗等项指标,

均以FWRPM管的性能成本比为最低,综合经济效益最好,管线工程投资可比钢管、

铸铁管降低30览与碎管相接近。

9、回收不容易，但是可以回收。

国内仅处于起步阶段，并未得到广泛应用。有三种办法：

（1）化学回收（热解）：能将废弃物分解处理成原料再使用，处理较完善，是最

具开发应用前景的回收技术。

（2）物理回收（粉碎方法）：粉碎作为填料使用。

（3）能量回收（焚烧方法）：通过粉碎与燃烧综合的方法，将废弃物（纤维增

强热固性树脂基复合材料）处理变成水泥原料。

第二章玻璃钢夹砂管道的生产

2.1原辅材料

它是以玻璃纤维及其制品为增强材料，以不饱和聚酯树脂等为基体材料•，并

以石英砂及碳酸钙等无机非金属颗粒材料为填料。

2.2工艺技术和不同成型工艺玻璃钢夹砂管的比较

表1：工艺技术和不同成型工艺玻璃钢夹砂管的比较

比较项目往复式交叉缠绕夹砂管连续缠绕夹砂管离心浇注夹砂管

管道长度12米一下任意长度任意长度；最长运输为24米单根长度只能定长6米

直径内径为定值内径为定值外径为定值

相同工况条件下,管壁较薄，

管壁厚管壁薄,重量较轻管壁最厚,重量最重

重量较轻

有独立的内衬制造工艺，可内衬层和增强层同时形成，只

内衬层的制作是过程的最

直接检查内衬的缺陷，以便有对成品脱模后，才能查出内

后一步,制造完成后才能

及时修复保证质量,但时间衬层的缺陷。一旦调好微机控

检查内衬的质量。

内材较长。制就不会出错。

内衬单独固化且成型时隔绝紧靠钢带一层为内衬层,固化

空气阻聚，固化度较高,苯乙装置系统设计特殊，使内层苯必须用特殊饮用水树脂

烯单体含量较少,完全可以乙烯挥发,完全可达到饮用水

达到饮用水卫生要求。要求。

内衬制造紧靠模具,精加工模具由钢带卷绕而成,退带时内衬不靠模具,靠离心树

过的模具可以保证内衬光有螺旋状痕迹，内衬光洁度尚脂自然而成，必须用特殊

滑,水流阻力小。可,不影响水流。内衬树脂达到光滑效果。

纯树脂层+表面层+纤维过渡

微机自动计量，达到精密控制

层,层层单独制作,便于检必须用特殊内衬树脂

要求。

查,可保证内衬质量。

仅环向缠绕，轴向强度由短切

纤维决定的,且由于短切纤维轴向性能是三类管子中最

缠绕角依设计精确控制，层

的随机分布性,在整个管子裁低的，要提前管子的轴向

层缠绕角的多变，使层间的

面上的分布并非定值,因此,在性能,只能靠增加厚度，因

机械性能性能得以改善，这不仅能满

管基础垂直波作用下易断裂。此在管基础垂直波作用

足高压管的要求,而且对基

但最新设备已有轴向零度方面下,这类管的性能最弱，且

础垂直波作用的抗力最强。

补强纤维，已经解决上述的问难以承受高压条件。

题。

承口及插口是和管子一体接头由套管和橡胶圈组成，对

的,且总是有较高的刚度,这不同特性的管子均采用相同尺

样可以保证管子使用时可靠寸的套管，当管子和套管上面同连续管

的接合面不产生变形,可在的土壤载荷不同,这就带来管

很高的压力下正常工作。子和套管的变形差异。

在可运送长度下每18-20米长

每12米必须有一接头,现场每6米一个接头,可随时

接头有一接头,可随时更换部分管

修补换接不易。更换部分管子。

子。

“0”密封圈的形状对称，使

得这种接头对抵抗高压和真

橡胶圈价格较贵同连续管

空时具有相同的性能,而且

价格便宜。

接头只有一个渗漏通路,渗接头有两个渗漏通路,渗漏时同连续管

漏时必须通过两个“0”密封每个通路仅有一个密封装置。

圈。

接头形式较多，法兰连接、承接头方式单一，套管接头

插“0”形圈连接、承插“0”可用法兰式接头,承插法接头。与管身的性能不一致，接

形圈连接、承插贴接、对接，不可单个接头试压。头数量多一倍。不可单个

且借口少。可单个接头试压。接头试压。

通过嵌入阻塞块，使插口锁

定在承口上,阻塞块可使管

子传递轴向压力，可提高高

压。大直径的接头锁定装置，

锁定接头确定管子的允许位移,就可

以确定闭锁销锁紧用的开槽

宽度,并地位移的端点将接

头锁紧,因此抗管基础水平

波作用的能力最强。

在两个“0”形圈之间的空间

加压试漏，现在试压用水量

极少,可手动打亚泵即可,这

每支管在工厂都已试压后再运

一简便而快速的试验方法，

送到现场安装,不须小接头试同连续管

可提高接头的可靠性,可使

压。

安置试压最终整体试压时接头的渗漏

可能性为零,管道边安装边

回填。

吊装效率低、安装、试压

吊装方便、效率高、成本低。安装效率高成本低成本高,对管基础及回填

要求高。

所有管件都可与管子在相同

管件同单机定长往复式交叉缠绕同连续管

条件下工作

有的是通过厚度的改变迎

可通过控制缠绕角等因素，合各种工况条件。有的是

有效有目的地迎合各种工况同单机定长往复式交叉缠绕厚度不变而对底下管提出

工艺灵活性条件。不同的埋设要求,给施工

带来难度。

可能在现场生产，但设备安装

制作设备可在现场施工不可能

时间较长。

可以生产,速度快。例如4米直

2.4米以上可以生产，但速度太慢成本

径可达10倍于单机定长往复无法制造

大管IRJo

式交叉缠绕。

顶进管可以生产,但速度慢成本高。可以生产但生产成本较高生产成本低最适宜

数量小的订

容易生产不经济容易生产

单

尺寸多变化

不易不易容易

订单

不易，大小厂的质量不一，每

质量控制容易容易

台单机制出成品亦不一样。

管理不易，容易在质量上出问题。容易,质量问题少。容易,质量问题少。

废料较多，至少3%。极少极少

生产作业人

较多极少少

员

能源消耗较，少中等

2.2.1夹砂管生产工艺技术之一往复缠绕工艺

该工艺装备有制衬机组、固化系统、缠绕加砂机组、修整机组、脱模机组、

水压试验机组成。其附学设备，空气压缩机、吊装设备树脂混合设备等。

1、工艺装备

(1)制衬机组

车头箱、模芯(具)、车尾座、电控箱、树脂喷涂机、工作平台、工作小

车。

(2)固化系统：

车头箱、模芯(具)、车尾座、电控柜、电加热装置。

(3)缠绕加砂机组：

微机控制柜、车头箱、模芯(具)、车尾座、树脂槽及喷涂机、加砂工作

车，缠绕工作车、工作平台、纱架。

(4)修整机组：

车头箱、插口端面切刀装置、外径磨削装置、承口切刀装置、车尾座、电

控柜。

(5)脱模机组：

卷扬机、索引车、龙门架、脱模小车、脱模大车。

2、以下是往复缠绕玻璃钢夹砂管的生产工艺流程图

制衬+固化—缠绕加砂

t；

绕胶模节修整

t；

芯模一脱模一管道一打水压

检验f入库

出厂

图1：往复缠绕玻璃钢夹砂管的生产工艺流程图

3、往复缠绕玻璃钢夹砂管生产前的准备工作

（1）设备检查。

（2）检查各机组电器系统是否完好无损，发现隐患，必须排除。

（3）检查各运动润滑部件是否运转正常，易损件是否有备件、计量系统、混合

系统是否传正常工作。

全部机器、工装、检查后处于正常工作状态时方可下达生产指令，否则必

须修复完好后方可安排生产，不许边生产，边修理，停停打打，不但影响效率,

更重要的是影响产品质量。

4、原辅材料的准备。

（1）按工艺设计（铺层设计）的计算和规定准备原辅材料

a.内衬层用树脂

b.结构层遥树脂

c.表面毡

d.短切毡（或针织毡）

e.脱模薄膜

f.网格布

g.无捻粗纱

h.引发剂（固化剂）

i.促进剂

J.石英砂

k.清洁剂

1.喷射纱

m.设计上要求的其他材料，如防老化剂、石墨等

n.夹砂纸

应该说明，对于上述要求的原辅材料，有进厂合格证、规格、性能指标，对

于存放较长原辅材料，要重新检测、化验。

（2）内衬层中树脂与结构层中用树脂严禁混合于内衬层中，甚至不允许用同一

个容器来配料、混用。标记说明。

（3）纤维粗纱检查、混合量及线速度。

5、不同温度下固化剂与促进剂用量参数：

表2：不同温度下固化剂与促进剂用量参数表

配方树脂固化剂促进剂助促进剂胶凝时间

（温度C）（重量份）（重量份）（重量份）（重量份）（分钟）

5~1010022.5140~60

10^1510022.50.540~60

15~2010021.2540~60

20~2510021.2530~40

25~301001.5130~40

30~3510010.530-40

35~4010010.220~30

（固化剂为过氧化甲乙酮，促进剂为环烷酸钻，助促进剂为二甲基苯胺）

6、往复式缠绕玻璃钢夹砂管道的工艺技术

（1）环境条件：

温度要求215℃,相对温度75%以下，完备的消防系统。

（2）制衬：

①内衬的作用：防渗、防腐、防磨、耐高温、气密性好、无毒。

②内衬树脂应塑性好，断裂延伸率22%无毒性树脂。

③工艺过程：

A.模具准备。对模具进行充分的检查、清理、修补。首先对模具表面有凹凸

块，切刀切成的刀槽进行修补、整，再看模具的光滑和度是否达到要求，否则进

行打蜡处理。

B.缠脱模薄膜：一般常用宽200mm和50mm（30mm更佳）的薄膜合用，厚度

20~40mm。把小车开到机尾，把200mm宽薄膜安装在小车的架上，从尾部向机

头缠绕，其搭接宽度一般用人工手缠50mm（30mm）宽薄膜承口两个变径处，使

膜无折。

注意事项：①膜本身平滑无折、无破损。

②膜厚度、强度均匀，不溶于苯乙烯、丙酮等。

③缠上后要求平整，无皱折，松紧度要合适。

④搭按宽度适当。

C.淋树脂：薄膜缠好以后，树脂喷涂机在模具上喷一层树脂（含量固化剂《

3%）,其密度符合设计要求。淋完后，让模具停转5To秒钟。

D.缠表面毡（规格宽200mm,密度大小于30g/m2）

自机头向机尾缠表面毡，在缠时要继续淋树脂，要使表面毡层树脂含量控制

在90292%,无搭按不上记录（搭按宽度10-20mm最佳）缠完后要用压辑压，

注意压力不宜过大，使毡浸透无气泡。

E.缠短切毡（或针织毡）（宽200mm-230nlm，密度380-600g/m2）缠完表

面毡后，小车又回到机尾，模具不停止转动，当小车从机尾向机头转动时，模

具与小车协调一致转动，此时继续淋树脂，把短切毡（或针织毡）从机尾缠向机

头。（注）上完后，一定用压辑滚压。含树脂量一般不低于70吼

注：一般从机尾上毡时，在承口处（长300mm）不缠短切毡而多缠2-3层玻

璃表面毡。

F.网格布（宽200-250mm,密度不小于15g/m2）

网格布的主要作用是把内衬层气泡赶出，同时起到均匀，平整内衬使内衬致

密、强度增高。

网格布一定要有一定的张力，以便把气泡赶出。网格布张力靠小车上的，固

定架上的两个轴片磨擦提供，一般它是均衡的力，故不会松紧不一其搭接宽度一

般不小于20mm。

缠完网格布后一定要用大压辐赶压内衬数遍，以便充分脱泡，均匀密实内衬。

G.按设计铺层至要求，将带衬的模具吊到固化站上，用电加热进行烘烤。注:

尽量E-glass,C-glass材料不混用，其膨胀系数不同。

7、缠绕加砂

（1）缠绕

根据设计要求，调整好无捻粗纱的张力（无捻粗砂分为1200Tex,2400Tex,

4800Tex无碱和中碱两种）注树脂开始缠绕，一般先缠n（n21）层内交叉（第

一层内交又树脂含量要尽量高一些）再开始做夹砂层。夹砂层由石英砂浆（粒度

0.3-0.9mm占98%以上；水分含量W0.2%,二氧化硅含量＞97%,碳酸钙V3%=

夹砂纸（宽230mm-250mm,密度W21g/m2）无捻粗砂组成，介于内交叉

层和外交叉层之间。砂层一定要均匀。加砂完毕后缠外交叉层到设计铺层。

(2)缠绕过程中注意事项

A.粗砂张力一定调好，使张力大小适度，均匀；

B.粗砂根数一定保证，若有断纱应及时接上；

C.缠绕过程中不允许有干纱缠上去及浸渍不良现象；

D.在缠绕过程中，插口处就每层缠绕砂片之间加玻璃表面毡；

E.在缠绕前，内衬应为固化的内衬，且表面平整光滑但固化时间不超24小

时，超过24小时应做介面层(用玻璃表面毡做)；

F.在加砂时砂量适度，最厚不超过4mm。

如下公式：aw=G/T,其中aw为单位时间加砂量。

G.为设计用量。

T.为加砂车完成一个工作行程所需时间。

G.加砂时，承口要加砂，而插口严禁加砂。

H.在管道做完后，最外层要涂上石蜡树脂(4-5%)作用是将树脂与外界隔

离开，以防空气中的氧离子与树脂中某些分子发生氧化还原反应，阴止树脂很好

的聚合，使产品表面发粘。并且该保护层可以在短时间贮运过程中起到抗老化的

作用。

(3)缠绕完毕，将带缠绕好管的模具吊到固化站上进行烘烤。

(4)特点

A.缠绕成型工艺是玻璃钢产品生产工艺中最复杂、最重要的生产工艺。

B.容易实现机械化、自动化。

C.劳动条件好，劳动强度低。

D.产品质量稳定，成本比较低。

8、修整，脱模。

(1)修整工序不是对整个管道是进行内、外表面的修整，而是对管道两头(定

长12MM,8MM,6MM)边角的切割，使管子两头平齐，及对接头部分插口处的加

工。

(2)将已固化好的管道放到修整机组上。光对承口边角进行切割，使其平齐，

然后开始对插口进行加工磨削，最后切插口边角，使其平齐。

(3)注意事项

插口部分是管道接口最重要的部分，它的误差大小将直接关系到整个管路的

密闭性好坏，一般插口槽深误差为±0.5mm。

（4）脱模

首先将在车升起来，将已修整好的未脱模的管放在大车上，松开牵引车上的

卡盘把模具轴头上的固盘伸到卡盘里面，卡盘是靠气缸可以松紧的，起动脱模大

车，沿道轨向龙门架方向平移，同时放卷扬机的钢丝绳。

当把牵引带到龙门架时，松开牵引车上的卡盘，把脱模大车继续移动一段距

离，把已切下的边角料扔下，把龙门架上的脱模盘移动到中央，重新开大车回来,

并使模式具轴头伸进脱模盘的孔内，伸出四个龙门爪，卡住脱模盘（脱模盘的上

下左右位置要适当，不能有相互顶力），把模具上的固盘仍用牵引车卡盘卡住，

调整脱模大车的高度使与脱胎换骨模式盘的高度一致，起动龙门架上的两面三刀

根油压顶杠，顶向牵引车，牵引车带着模具向卷扬机方向移动，至到模具完全脱

出，关闭卷扬机。把龙门爪卡住的脱胎换骨模盘松开并放回原位，把脱模式大车

降下，清除管内薄膜。

（5）在修整切磨完后，要把打磨处刷上树脂打封闭（树脂粘度600压泊左右），

刷2-3遍。操作如下：使带管的模具均匀转动，用毛刷蘸树脂逆方向涂刷。在脱

完模后，切刀切口截面也应刷树脂2-3遍，打封闭。

9、打水压

按规定，管道脱模以后，不是每根打完压后才开始检验。为做到万无一失，

应每根都打水压。

管道脱完模后，须放置24小时以上，方可打水压。

打水压一般将管注满水，排除管中空气，打水压的压力为设计压力的E5

倍，保压20分钟，无泄露即可进入检验阶段，这样一根成品管生产出来了。

10、修补

（1）在纤维缠绕前的铺层内的气泡

在纤维缠绕层之前的铺层内如果有直径大于4-5mm的气泡或者在表面（衬）

有大的气泡集中区，它产应采用如下的方法在贮罐内修补：

①用带有打磨砂片的打磨机打磨，直到缺陷被磨掉为止；

②在打磨的部位手糊铺层（用和原来打磨砺区同样数量的质量的纤维和树

脂）；

③在修补工作期间（用细砂轮盘打磨铺层部分的表面）；

④用刷子在表面刷一层和内衬层质量相同的带有石蜡的树脂。

（2）内衬层的针孔

针孔直径一般从不超过2-3mm,如果针孔在表面密集分布，用二氧化硅粉的

树脂腻子修复，用柔性金属或其它材料打磨，最后刷一层石腊树脂，如果针孔的

直径大于4-5mm,就用常用的修补气泡的方法分别修补（包括打磨、铺层、刷含

石蜡的树脂）。

（3）分层

分层用下述方法修补：

①用带砂轮的打磨机打磨掉分层部分；

②在打磨部分手糊铺层（用与打磨前相同质量和数量的纤维增强材料和相同

类型的树脂进行修补）；

③打磨修补后的表面；

④用与内衬层相同质量的石蜡树脂刷表面层。

（4）内衬层树脂太少

如果少树脂仅是一个表面缺陷，就用砂约磨，然后刷一层石蜡树脂即可，如

果缺陷很严重，就用与分层相同的修补方法修补。

（5）表面粗糙

本缺陷一般不常修补，除非表面有毛刺（纤维外露）。

（6）裂纹

裂纹用如下的方法修补：

1）用带砂轮的打磨机打磨，直到缺陷被磨掉为止；

2）在打磨部分手糊铺层（用与打磨掉部分相同质量和数量的纤维及相同类

型的树脂进行修补）；

3）打磨修补表面;

4）刷石蜡树脂。

如果裂纹是穿型裂纹（该缺陷有时发生在管道的未端或者是任何由于偶然碰

撞的地方），就必须进行修补，首先从内层然后从外层进行修补。

表面裂纹用打磨和刷石蜡树脂的方法进行修补。

（7）毛刺——表面浸透的玻璃纤维

——打磨

——铺层

——打磨

——刷石蜡树脂

（8）缠绕层内的气泡

如果气泡是小气泡，可以有从外表注射树脂的方法修好，也就是说从气泡的

外部向气泡打2个直径2-3mm的小孔，然后用注射器向其中注射含固化剂的树脂

（第二个孔起就排除空气的作用，使气泡被树脂充分地填满）。

如果气泡的尺寸比较大，可按如下的方法修补：

①移走缠绕层内的缺陷区（用带有金钢砂轮片的切割刷或带有砂轮盘的打磨

机小心切割，注间不要切割到纤维缠绕层）；

②打磨切割区的周围用底部；

③手糊铺层（用车磨走部分相同质量和数量的增强物及相同类型的树脂修

补）；

④打磨修补表面；

⑤用车内衬层相同质量的加有石蜡的树脂刷一层树脂。

（9）错误的开孔位置

如果在成品车间的控制中发现开孔位置错误，最好是移走法兰，加盲板法兰

加以弥补，如果该种方法不适用，请按下述方法修补。

①把错误的法兰切割掉，然后打磨孔的边缘；

②在孔的内侧位置衬一PVC薄板，或其它柔性材料，如果该材料本身没有脱

模能力，可在其它夹一聚酯薄膜；

③手糊内衬；

④打磨修补区;

⑤在铺设增强物时，用毡铺层，直到毡的用量足以提供大于纤维缠绕层的用

量为止，使用树脂的类型与纤维缠绕层的树脂类型一样,这样可以弥补毡的弱点；

⑥移走PVC薄板；

⑦打磨内衬面和铺层(铺一、二层毡)，必须是当聚合反应发生以后，再次

打磨成型面，并刷一层带石蜡的树脂，树脂类型和内衬树脂一样。

注：如果内表面的修复是在产品经过后固化以后进行的，那么修复后的产品

还需进行一次后固化，如果修复区较小，可以用红外线灯加热进行后固化。

2.2.2夹砂管生产工艺技术之二连续缠绕工艺

连续缠绕玻璃钢管材技术在我国事一个新兴的玻璃钢管道生产工艺，这种技

术设备在国际上也只有意大利、挪威、英国等儿个发达国家能够制造。

国际上连续缠绕玻璃钢管生产设备主要是意大利的VEM公司、英国的TECHOBEN

公司、挪威的FLOWITE等公司能制造。其技术核心是采用一个凸轮盘来推动钢带

连续运转形成管材缠绕内芯模，钢带的前后循环运转，在移动的内芯模上连续地

完成玻纤缠绕、复合、加砂、固化等工艺过程。由于是连续生产，所以设备具有

工艺控制比较便利、工作环境好、制品质量稳定等优点。但是由于成型驱动是凸

轮盘的转动来推动钢带的水平前移，有时会造成钢带的重叠。目前欧洲公司以上

技术的加砂方式均为干法加砂，由于干法加砂的工艺要求，加砂量有一定的极限

值，为此生产管材的本钱难以降低。再有设备的价格非常昂贵，售价都在肆仟万

元人民币以上。与我国毗邻的日本的连续缠绕玻璃钢管设备工艺，是从欧洲引进

的全套设备，并在此技术基础上进行了技术改造，成功地运用了湿法加砂新技术,

生产本钱得以很大程度的降低。

所谓的连续缠绕玻璃钢管就是由钢带的连续前后循环运转，在向前移动的内

芯模上连续完成纤维缠绕、复合、加砂、固化等工艺过程。由于生产的连续性，

使设备具有工艺控制便利、劳动强度低、污染小、工作环境好、生产效率高，管

材质量稳定等上风

(1)生产线基本设备构成如下：

1.0缠绕主机

2.0供料系统

3.0固化系统

4.0支撑系统

5.0防扭系统

6.0切割系统

7.0卸管台

8.0电气控制系统

9.0套筒接头生产设备

11.0水压试验设备

10.0接头安装设备

12.0环刚度、拉伸检测设备

13.0试验室设备

整

奴

▼疆

■

4力

I玲

烧

法

&得

装

加

风

加

条

砂

装

I氢

置

区

A

型

原料供给国化系的投

主T理境模具-*切削

系统统系疑

机系战

尺

卡

尺

米

检

检

图3：新型（湿法）连续缠绕玻璃钢管制品结构图

（2）生产线主要技术指标

管径范围：400-1200/2600/3000/4000mm:

管材压力等级：0.1-2.5MPa

生产速度：5-30M/h;

装机容量:146/180kw;

生产线负荷运转噪音：＜80dB

2.2.3夹砂管生产工艺技术之三缠绕成型工艺

2.3质量标准

2.3.1原材料质量标准

1、增强材料

应采用无碱玻璃纤维及其制品制造FRPM管。所采用的无碱无捻玻璃纤维纱应

符合GB/T18369的规定。无碱玻璃纤维制品应符合相应的国家标准或行业标准

的规定。

注：在需要输送特定介质的场合，经供需双方商定后，可采用性能能满足要求的

其他增强材.料。

2、树脂

所采用的不饱和聚酯树脂应符合GB/T8237的规定。其他树脂应符合相应的国

家标准或行业标准的规定。

内衬层树脂应采用间苯型不饱和聚酯树脂或乙烯基酯树脂或双酚A型树脂。

给水工程用FRPM管的内衬层树脂的卫生指标必须满足GB13115的规定。

2.3.2产品的质量标准

1、外观质量

FRPM管的内表面应光滑平整，无对使用性能有影响的龟裂、分层、针孔、

杂质、贫胶区、气泡和纤维浸润不良等现象；管端面应平齐；边棱应无毛刺；外

表面无明显缺陷。

2、尺寸

1）直径

外径系列的应符合表1的规定，内径系列的应符合表2的规定。为方便与其

它材质管道的连接，经供需双方协商确定，可套用其它材质管道的尺寸并满足相

应要求。

表3：外径系列FRPM管的尺寸和偏差表（单位：毫米）

公称直径DN外直径偏差

200208.0+1.0,-1.0

250259.0+1.0,_1.0

300310.0+1.0,-1.0

350361.0+1.0.-1.2

400412.0+1.0,-1.4

450463.0+1.0,-1.6

500514.0+1.0,-1.8

600616.0+1.0,~2.0

700718.0+1.0,~2.2

800820.0+1.0,-2.4

900924.0+1.0,-2.6

10001026.0+2.0,~2.6

12001229.0+2.0,-2.6

14001434.0+2.0,-2.8

16001638.0+2.0,~2.8

18001842.0+2.0,-3.0

20002046.0+2.0,-3.0

22002250.0+2.0,-3.2

24002453.0+2.0,-3.4

26002658.0+2.0,-3.6

28002861.0+2.0,-3.8

30003066.0+2.0,-4.0

32003270.0+2.0,-4.2

34003474.0+2.0,-4.4

36003678.0+2.0,-4.6

38003882.0+2.0,-4.8

40004086.0+2.0,_5.0

注1:可根据实际情况采用其他外径系列尺寸，但其外径偏差应满足相应要求。

注2：对于DN300的FRPM管，外直径也可采用323.8mm,对于DN400的FRPM

管，外直径也可采用426.6mm，该两种规格的正偏差为1.5mm，负偏差为0.3mm。

表4：内径系列FRPM管的尺寸和偏差（单位：毫米）

内直径范围

公称直径DN偏差

最小最大

10097103±1.5

125122128±1.5

150147153±1.5

200196204±1.5

250246255±1.5

300296306±1.8

350346357±2.1

400396408±2.4

450446459±2.7

500496510±3.0

600595612±3.6

700659714±4.2

800795816±4.2

900895918±4.2

10009951020±4.2

120011951220±5.0

140013951420±5.0

160015951620±5.0

180017951820±5.0

200019952020±5.0

220021952220±5.0

240023952420±6.0

260025952620±6.0

280027952820±6.0

300029953020±6.0

320031953220±6.0

340033953420±6.0

360035953620±6.0

380037953820±7.0

400039954020±7.0

注：管两端内直径的设计值应在本表的内直径范围内，两端内直径的偏差应在

本表规定的偏差范围之内。

2）长度

A：FRPM管的有效长度为3m,4m,5m,6m,9m,10m,12m。如果需要特殊长

度的管，在订货时由供需双方商定。

B：FRPM管的长度偏差：有效长度的土0.5机

3）管壁厚度

任一截面的管壁平均厚度应不小于规定的设计厚度，其中最小管壁厚度应不

小于设计厚度的90%。

4）管壁结构

管壁通常由内衬层、结构层和外表层组成。内衬层的厚度应不小于1.2mm。

5）管端面垂直度

管端面垂直度应符合表5的规定。

表5：管端面垂直度要求（单位：毫米）

公称直径DN管端面垂直度偏差

DN<6004

600WDNV10006

DN^IOOO8

3、巴氏硬度

FRPM管外表面的巴氏硬度应不小于40o

4、树脂不可溶分含量

管壁中树脂的不可溶分含量应不小于90%o

5、直管段管壁组分含量

直管段管壁中玻璃纤维、树脂和颗粒材料的含量由管材设计确定，并应在相关技

术文件中明确给出。

6、初始力学性能

1）初始环刚度S0

初始环刚度S0应不小于相应的环刚度等级值SNo

2）初始环向拉伸强力Fth

A：初始环向拉伸强力Fth应根据工程设计来确定，但其最小值根据式⑴确定：

Fth=Cl•PN•DN/2...................

(1)

式中:

Fth一管的初始环向拉伸强力，单位为千牛每米(kN/m)；

Cl一系数，见表6；

PN一压力等级，单位为兆帕(MPa)；

DN—公称直径，单位为毫米(mm)。

表6：系数C1表

压力等级PN

(MPa)1.51.752.02.53.0

0.1444.25.36.3

0.25444.25.36.3

0.4444.15.16.2

0.64445.06.0

0.84444.95.9

1.04444.85.7

1.24444.75.6

1.444