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玻璃钢管道生产工艺简介及玻纤网格布在缠绕管道的应用分析

玻璃钢管道生产工艺简介及玻纤网格布在缠绕管道的应用分析. 李卓球 武汉理工大学. 报告提纲. 背景 玻璃钢加砂管道生产工艺简介 玻璃钢加砂管道若干分层原因分析 玻纤网格布应用研究 结论. 1 、 背景. 由于玻璃钢夹砂管道耐腐蚀寿命长、高强度、水力特性好等突出优点，是国际上水利工程、给排水工程的主流管材之一。. DN4000 玻璃钢加砂管（美国未来公司）. 连续缠绕工艺. 大口径管道三通与盲板. 阿塞拜疆 （ Ogsu---Gabala—Baku ） 引水工程： 管径： DN2000 ； 压力等级： 0.6MPa—2.5MPa; 全长： 265km

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玻璃钢管道生产工艺简介及玻纤网格布在缠绕管道的应用分析

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Presentation Transcript

  1. 玻璃钢管道生产工艺简介及玻纤网格布在缠绕管道的应用分析玻璃钢管道生产工艺简介及玻纤网格布在缠绕管道的应用分析 李卓球 武汉理工大学

  2. 报告提纲 • 背景 • 玻璃钢加砂管道生产工艺简介 • 玻璃钢加砂管道若干分层原因分析 • 玻纤网格布应用研究 • 结论

  3. 1、背景 由于玻璃钢夹砂管道耐腐蚀寿命长、高强度、水力特性好等突出优点，是国际上水利工程、给排水工程的主流管材之一。

  4. DN4000玻璃钢加砂管（美国未来公司） 连续缠绕工艺

  5. 大口径管道三通与盲板

  6. 阿塞拜疆（Ogsu---Gabala—Baku）引水工程： 管径：DN2000； 压力等级：0.6MPa—2.5MPa; 全长：265km 2009年6月通水

  7. 阿塞拜疆引水工程是阿塞拜疆国家重点工程。该工程开创了两个世界第一：阿塞拜疆引水工程是阿塞拜疆国家重点工程。该工程开创了两个世界第一： 1）创造了单个工程中使用玻璃钢管道最多的记录； 2）创造了定长缠绕承插式大口径玻璃钢管道实际工程中使用压力最高的记录。

  8. 全球最长的输水工程－博茨瓦纳输水工程 • 在全长360km输水工程中,2/3的管道用的是直径为1米.1.2米,1.4米的FRP压力管（1.0MPa,1.6MPa). • 运行费用比钢管低1/3

  9. 新疆DN3100引额济乌工程施工现场 （DN3100PN0.46SN7500,10km),2005年通水使用至今，情况良好。

  10. 昊华中意 福建石狮地区引水工程（88公里） • 石狮一期引水工程 DN1200~DN1400玻璃钢管道30公里， • 石狮二期引水工程 DN1600mm~DN1800玻璃钢管道58公里； 压力等级：0.6~1.0MPa 淤泥质地基埋设

  11. 山西玻璃钢加砂管道引水工程(2008-2010) 188km • 吕梁市引文入川工程 DN1000，压力等级：PN6、PN10；总长：76km • 山西坪上应急引水工程(2008-2010) DN1800；全长：20km；压力等级：PN6~PN12 DN1400；全长：61km；压力等级：PN5~PN9 • 张峰水库玻璃钢输水工程全长31km，采用DN1200、DN800的玻璃钢加砂管道，压力等级分别为1.0MPa~2.4MPa

  12. 引文入川(南线）供水工程通水仪式2008年 副省长梁滨宣布通水

  13. 近年来，我国引水、给排水工程的玻璃钢加砂管道年产量在40~50万吨，行业前景尚好。近年来，我国引水、给排水工程的玻璃钢加砂管道年产量在40~50万吨，行业前景尚好。 • 2011年中央1号文件《中共中央国务院关于加快水利改革发展的决定》； • 2011年7月8日～9日，中央水利工作会议在北京举行 • 中央明确了支持水利工程建设的一系列政策举措，要力争通过5到10年努力，从根本上扭转水利建设明显滞后的局面。

  14. 到2015年将全面解决农村饮水安全问题。 • 到2020年形成四横三纵、南北调配、东西互济的水资源战略配置格局，因地制宜建设跨流域、跨区域调水工程。 • 多个特大型城市水网改造投资达30亿 • 未来十年我国水利固定资产投资将达到4万亿

  15. 在管道市场大好形势下，我国玻璃钢夹砂管道却面临着严重的挑战！在管道市场大好形势下，我国玻璃钢夹砂管道却面临着严重的挑战！ • 部分企业存在经营理念问题； • 偷工减料； • 原材料问题；这里所讨论的玻璃钢加砂管道网格布选材问题，就是这类问题。同时，也是为了进一步提高管道自身品质，增加与其他管材的竞争力，以迎接未来10年的发展机遇的问题。 其中：环保设备、贮罐等呈平稳上升趋势，而管道停滞不前。

  16. 2、玻璃钢加砂管道生产工艺简介 • 定长缠绕加砂缠绕工艺 • 1987：国内首次从意大利引进微机控制缠绕机。1993：国内首次从意大利引进微机控制夹砂缠绕 • 现有100多家生产企业； • 连续缠绕工艺 • 离心浇注工艺

  17. 环向缠绕层 涤纶兜砂布 树脂石英砂层 3) 目前国内定长缠绕若干工艺技术 • 制衬工艺：聚酯薄膜+淋胶+表面毡+短切毡（针织毡）+涤纶网格布 • 加砂工艺（上加砂、下夹砂、湿法夹砂）： 上述两种工艺中均含有涤纶网格布

  18. 定长缠绕工艺管壁

  19. 3、玻璃钢加砂管道若干分层原因分析 3.1 夹砂层分层 在玻璃钢加砂管道刚度试验中，一些产品在其抗挠曲试验的试验中常常出现分层现象。其中，较多的出现在与网格布交界的部位。 玻璃钢加砂管道的挠曲水平试验

  20. 兜砂布与树脂砂浆层间分层

  21. 兜砂布与树脂砂浆层间分层

  22. 兜砂布与树脂砂浆层间分层

  23. 兜砂布与树脂砂浆层间分层

  24. 原因分析 • 涤纶兜砂布在干状态下缠绕，其浸胶性依靠浸胶后的环向缠绕玻纤纱与树脂石英层的相互渗透浸胶，这种渗透性浸胶工艺常常存在浸胶不充分 • 即使对涤纶兜砂布进行充分浸胶，由于涤纶材质本身的浸胶性较差，也难以将其浸透。

  25. 外观问题

  26. 3.2 内衬网格布 内衬涤纶网格布 界面分层 界面分层

  27. 内衬网格布

  28. 管内壁的网格布纹理 由于涤纶网格布的浸胶性较差，在管内壁呈现网格布纹理。

  29. 管端内壁的网格布纹理更明显！

  30. 4、玻纤网格布应用研究 • 国际上无采用涤纶网格布先例，仅在我国企业流行； • 玻纤网格布 兜砂玻纤网格布

  31. 涤纶网格布与无碱玻纤兜砂布浸胶后的比较 浸胶固化后的涤纶兜砂布板 无碱玻纤兜砂布玻璃钢板 （邢台金万龙玻璃纤维制品有限公司提供）

  32. 无碱玻纤网格布比化纤网格布强度提高：290%(约3倍）无碱玻纤网格布比化纤网格布强度提高：290%(约3倍） • 无碱玻纤兜砂布比化纤兜砂布强度提高：289% (约3倍） • 无碱玻纤兜砂布玻璃钢比化纤兜砂布玻璃钢强度提高：425%（4倍多，为什么？） 两种网格布材质的比较 上述数据由邢台金万龙玻璃纤维制品有限公司提供

  33. 采用无碱网格布的优势 • 采用无碱内衬网格布取代内衬涤纶网格布 有利于内衬的防渗性，增强了内衬与结构层的界面强度；内衬内壁颜色更加纯正，无涤纶网格线痕迹。 • 采用无碱兜砂网格布取代涤纶兜砂布 增强了每层夹砂层外壁的层间界面强度； • 对管的环向与轴向的力学性能起到一定的增强作用； 在排污管道、低压高刚度等管道中，可探讨研究以无碱玻纤兜砂布同时取代目前采用的化纤兜砂布与兜砂环向玻璃纤维缠绕层，由此可进一步降低成本。

  34. 标准规定 根据我国与国际上相关玻璃钢加砂管道标准规定，其管材的材料是有严格限制的。我国《玻璃纤维增强塑料加砂管》GB/T 21238-2007规定：“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材料为填料，采用定长缠绕、离心浇铸工艺、连续缠绕工艺方法制成的管道。” 因此，严格来说，在玻璃钢加砂管道中采用涤纶网格布是不容许的。

  35. 5 结论 无论从提高玻璃钢加砂管道的产品性能而言，还是遵从国际国内标准，是到了大力推广应用无碱玻纤内衬网格布和无碱玻纤兜砂网格布的时候了。 望有关企业关注这一问题，与相关企业合作，根据内衬网格布和兜砂网格布的工艺制作特性，生产出品质优良的无碱玻纤网格布。我相信，在有关玻纤企业、管道企业、设备企业的通力合作下，推广无碱玻纤网格布在玻璃钢加砂管道中的应用，使我国的玻璃钢加砂管道品质得到进一步的提升。

  36. 谢谢！

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