关于玻璃钢(夹砂)管道优势对比说明
1、产品概述
纤维缠绕增强热固性树脂夹砂管道,简称玻璃钢夹砂管道,一般是采用不饱和聚脂树脂、环氧树脂等为基体材料,玻璃纤维及其织物为增强材料,石英砂及其他无机填料为承载填充物,经缠绕成型工艺制作而成的复合材料制品,在我国及世界其他国家成功的应用在石油、化工、水力、电力、防腐、供热、核能、采矿、海洋开发、污水处理、农田灌溉、油田回水及地热水资源发等领域。随着现代城市的发展,玻璃钢夹砂管道广泛用于城市饮水、供水、排水、污水、渗水等方面市政建设,成为一种新型材料工业体系。我国建设部于1998年将玻璃钢夹砂管道作为高科技成果在全国指令性推广,使我国玻璃钢管道的使用进入成熟阶段,并逐步取代传统使用的碳钢管、铸铁管、水泥管。强度和寿命是任何管材都很难比较的;以往我国饮水、供水工程大都采用碳钢管、铸铁管、水泥管。但碳钢管耐腐蚀性差,水泥管强度低,对水质也有污染。而玻璃钢管具有比重轻、比强度高、无毒、不污染水质、不滋生微生物及菌类、安装方便、节能降耗、使用寿命长等优点,越来越被人们所重视,从长远发展看,的确是取代碳钢管、铸铁管、水泥管的换代产品。随着现代城市的发展,该产品作为一种新型的建筑用管材,正在按照新产品的成长规律和市场规律逐步替代使用中的传统材料。
与传统使用的碳钢管、铸铁管、水泥管等管材相比较,玻璃钢管道具有以下显著特点:
(1)优良的耐腐蚀性能。玻璃钢管道内外表面树脂含量高,树脂本身具有优良的耐腐蚀性能,故管道能抵抗酸、碱、盐、海水、未经处理的污水、腐蚀性土壤或地下水及众多化学流体的侵蚀,尤其是水对玻璃钢的腐蚀为零。
(2)工程寿命长,安全可靠。
玻璃钢管道具有良好的耐腐蚀性能,并且设计安装系数为6~8,所以力学性能优异,经久耐用。在一般情况下,钢管使用年限为15年,铸铁管为5~10年,玻璃钢管可至少使用50年。据实验室的模拟实验表明:其工程寿命可达50~100年。例如,提引东江由深圳至香港的供水工程在香港一侧建成的引水管道,长50公里,直径分别为2200mm和1700mm的玻璃钢管道,从1965年使用至今仍完好无损。
(3)摩阻力小,输送能力高。
玻璃钢管道内表面光滑,糙率和摩阻力系数很小。测试得到其水流摩阻力系数为0.000915,钢管为0.00179,混凝土管为0.00232。由此可以看出玻璃钢管道能显著减少沿程的流体压力损失。对于相同管径的管网,使用玻璃钢管道可比其他管材节省泵送费用40%左右;在输送能力相同时,采用玻璃钢管道管径可减少10%~25%,从而降低一次性的工程投入;对于集中式或间歇式供水,可节省1/3左右的泵送时间和长期运行费用。(各种管道输水能力、泵容、耗能比较表见附表1,各种管道输水能力与内径、流速比较表见附表2)
(4)水质性能优良
玻璃钢夹砂管道的内衬层采用食品级不饱和聚酯树脂,可确保水质达到国家标准,可用于输送和贮存含氯的饮用水及生活用水。除此之外,在避光条件下玻璃钢管道可以确保自来水的水质达到饮用水标准,长期运行也不会产生对水质造成污染的不良后果,出厂水质与管网水质无任何变化。(详见后附水质检验报告)
(5)自重轻、比强度高、运输安装方便
玻璃钢管道的比重为1.75g/cm3仅为铁管的1/4,与相同压力、相同管径的其他管材比较,玻璃钢管道单位长度的重量约为钢管的30%,铸铁管的10%,水泥管的8%,(各种材质管道的性能参数见附表3,各种材质管道重量见附表4)因此不须大型吊装设备,运输安装十分方便。玻璃钢管道每根长达12米,比水泥管减少2/3的接头。每个接口处有两个止水胶圈,气密性好,安装方便,进度快,性能可靠,安装完毕即可在两个止水胶圈之间打压试验,而不必进行管道全线系统打压试验,大大缩短建设工期,减少投资费用,还可节省试压水量99.6%以上。
(6)工程维修简便节约
玻璃钢管道不需做内、外表面防腐处理,因此在工程上不需要进行防锈、防蚀、防污、绝缘等措施和检修。对地埋管无须做阴极保护,可节约工程维修费用70%以上。如遇到意外的破坏也很容易修复。
(7)可设计性强
玻璃钢管道规格多样化,直径从50mm至4000mm,压力从0至2.5兆帕或更高,并可根据客户的各种特定需要,诸如各级流量与压力、机械性能、耐蚀、耐热、耐冷以及用于真空等各种特定要求,进行设计制造,灵活自如,试用范围广泛,并可使产品有很好的整体性,在各个方向强度比最佳。
(8)电热绝缘性好
玻璃钢是非导体,管道的电绝缘性优良,不吸收电磁波,最适应使用于输电、电信线路密集区和多雷区;玻璃钢的传热系数很小,为0.25千卡/(米、小时、摄氏度),管道的保温性能良好。
(9)耐热性、抗冻性较好
普通玻璃钢管道可在-40摄氏度至80摄氏度的范围内长期使用,供热管道如采用特殊配方的树脂还可在110摄氏度以上的温度下工作使用。玻璃钢管道在低温下仍保持良好的力学性能,管道结冰后不开裂。
(10)耐磨性好
把含有大量泥浆、砂石的水,装入管子中进行旋转磨损影响对比实验。经300万次的旋转后检测管内壁的磨损深度如下:用焦油和瓷釉涂层的钢管为0.53mm;用环氧树脂和焦油涂层的钢管为0.52mm;经表面硬化处理的钢管为0.48mm;玻璃钢管为0.21mm。由此可以说明玻璃钢管道相当耐磨。
(11)工程综合效果好
综合效益是指由建设投资、安装维修费用、使用寿命、节能、节钢等多种因素形成的总体成本长远效益。如考虑管道的各种功能和使用的长期性,玻璃钢管道的综合效益是可取的,特别是管径越大,其综合成本越低。当进一步考虑埋入地下的管道可使用50年以上,无需年年检修,更可以发挥它优越的综合效益。
以上这些独特的优点,使玻璃钢管道在管道应用系统中占有十分显著的地位,工业城市发展应用玻璃钢管道的范围和数量也与日俱增。
2、适用范围
玻璃钢夹砂压力管道常应用在石油、化工、水力、电力、防腐、供热、核能、采矿、海洋开发、污水处理、农田灌溉、油田回水及地热水资源开发等领域,玻璃钢夹砂管道尤其广泛用于城市饮水、供水、排水等方面市政建设,成为一种新型材料工业体系。我国建设部于1998年将玻璃钢夹砂管道作为高科技成果在全国指令性推广,使我国玻璃钢管道的使用进入成熟阶段,并逐步取代传统使用的碳钢管、铸铁管、水泥管。以往我国饮水、供水工程大都采用碳钢管、铸铁管、水泥管。但碳钢管耐腐蚀性差,水泥管强度低,对水质也有污染。而玻璃钢管具有比重轻、比强度高、无毒、不污染水质、不滋生微生物及菌类、安装方便、节能降耗、使用寿命长等优点,越来越被人们所重视,从长远发展看,的确是取代碳钢管、铸铁管、水泥管的换代产品。
3、主要技术参数
玻璃钢管道与其他管道输水能力、泵容、耗能比较表(以管路长L=10km计算)
|
内径 |
流量 |
日输水量 |
管类 |
沿程水头损失 |
泵容量 |
年耗电量 |
|
d/mm |
Q/l*s-1 |
Q/万m3 |
|
hf/m |
N/KW |
E/万度 |
|
|
|
|
混凝土管 |
48.36 |
93.44 |
81.86 |
|
400 |
125.6 |
1.085 |
铸铁、钢管 |
37.19 |
71.86 |
62.95 |
|
|
|
|
玻璃钢管 |
18.4 |
35.55 |
31.15 |
|
|
|
|
混凝土管 |
28.22 |
122.74 |
107.52 |
|
600 |
282.7 |
2.443 |
铸铁、钢管 |
21.97 |
95.55 |
83.7 |
|
|
|
|
玻璃钢管 |
11.18 |
48.62 |
42.59 |
|
|
|
|
混凝土管 |
19.23 |
148.63 |
130.2 |
|
800 |
502.4 |
4.341 |
铸铁、钢管 |
15.1 |
116.71 |
102.24 |
|
|
|
|
玻璃钢管 |
7.84 |
60.6 |
53.08 |
|
|
|
|
混凝土管 |
14.3 |
172.79 |
151.36 |
|
1000 |
785.4 |
6.786 |
铸铁、钢管 |
11.31 |
136.66 |
119.71 |
|
|
|
|
玻璃钢管 |
5.97 |
72.14 |
63.19 |
|
|
|
|
混凝土管 |
11.23 |
195.4 |
171.17 |
|
1200 |
1131 |
9.772 |
铸铁、钢管 |
8.92 |
155.21 |
135.96 |
|
|
|
|
玻璃钢管 |
4.73 |
82.3 |
72.1 |
|
|
|
|
混凝土管 |
10.31 |
244.1 |
213.84 |
|
1400 |
1539 |
13.297 |
铸铁、钢管 |
7.3 |
172.84 |
151.41 |
|
|
|
|
玻璃钢管 |
3.94 |
93.28 |
81.73 |
|
|
|
|
混凝土管 |
7.65 |
236.56 |
207.23 |
|
1600 |
2010 |
17.366 |
铸铁、钢管 |
6.14 |
189.87 |
166.32 |
|
|
|
|
玻璃钢管 |
3.35 |
103.59 |
90.75 |
|
|
|
|
混凝土管 |
6.54 |
255.87 |
224.14 |
|
1800 |
2543 |
21.972 |
铸铁、钢管 |
5.26 |
205.79 |
180.27 |
|
|
|
|
玻璃钢管 |
2.89 |
113.06 |
99.05 |
|
|
|
|
混凝土管 |
5.69 |
275.05 |
240.94 |
|
2000 |
3142 |
27.147 |
铸铁、钢管 |
4.6 |
222.36 |
194.78 |
|
|
|
|
玻璃钢管 |
2.54 |
122.78 |
107.56 |
注: 1.计算有关参数:混凝土管:f=0.00232,m=2,b=5.33 ; 铸铁、钢管:f=0.00179 , m=1.9 , b=5.1 ; 玻璃钢管:f=0.00915,m=1.77,b=4.77. 2. 沿程损失hf=f LQm / db . 3. 泵容:N= 10Qhf / 0.65 . 4. 年耗电量:E=N*8760度(KW.h)。 5. 管内流速:V=Q/0.785d2
玻璃钢管道与各种管道输水能力与内径、流速比较表
|
混凝土 |
铸铁、钢 |
玻璃钢 |
混凝土 |
铸铁、钢 |
玻璃钢 |
|
|
0.05 |
381 |
367 |
323 |
0.439 |
0.473 |
0.61 |
|
0.1 |
494 |
475 |
418 |
0.522 |
0.564 |
0.729 |
|
0.2 |
640 |
615 |
540 |
0.622 |
0.674 |
0.874 |
|
0.3 |
745 |
715 |
628 |
0.689 |
0.748 |
0.969 |
|
0.5 |
903 |
866 |
759 |
0.781 |
0.849 |
1.106 |
|
0.8 |
1077 |
1032 |
904 |
0.879 |
0.957 |
1.247 |
|
1 |
1171 |
1121 |
981 |
0.929 |
1.014 |
1.323 |
|
1.5 |
1363 |
1304 |
1141 |
1.029 |
1.124 |
1.468 |
|
2 |
1519 |
1451 |
1269 |
1.104 |
1.21 |
1.582 |
|
2.5 |
1651 |
1577 |
1379 |
1.168 |
1.281 |
1.675 |
|
3 |
1768 |
1688 |
1475 |
1.223 |
1.341 |
1.75 |
|
3.5 |
1874 |
1788 |
1562 |
1.27 |
1.395 |
1.827 |
|
4 |
1969 |
1879 |
1783 |
1.314 |
1.443 |
1.603 |
|
4.5 |
2058 |
1963 |
1715 |
1.353 |
1.488 |
1.949 |
|
5 |
2142 |
2041 |
1783 |
1.388 |
1.529 |
2.004 |
|
6 |
2294 |
2185 |
1908 |
1.452 |
1.601 |
2.1 |
|
7 |
2430 |
2315 |
2020 |
1.51 |
1.663 |
2.185 |
|
8 |
2555 |
2433 |
2123 |
1.561 |
1.722 |
2.261 |
注:1.假设:水管长L=1000m,沿程损失hf=1m; 2.摩阻损失系数:混凝土管f=0.00232, 铸铁、钢管f=0.00179,玻璃钢管f=0.000915; 3.流量指数:混凝土管m=2,铸铁、钢管m=1.9,玻璃钢管m=1.77; 4.管径指数:混凝土管b=5.33,铸铁、钢管b=5.1,玻璃钢管b=4.77; 5.计算管径:d=b√fLQm ; 6计算流速:V=Q/0.785d2
玻璃钢管道与各种材质管道的有关性能
|
性能 |
管道材质 |
|||
|
玻璃钢 |
钢板 |
铸铁管 |
水泥管 |
|
|
密度(g/cm3) |
1.75 |
7.2 |
7.5 |
2.4 |
|
环向拉伸强度(MPa) |
300 |
480 |
150 |
2.1 |
|
比强度(MPa) |
166.7 |
61.5 |
20.8 |
0.9 |
|
轴向拉伸强度(MPa) |
54 |
480 |
137 |
2.1 |
|
弯曲弹性模量(GPa) |
19.5 |
196.1 |
88 |
36 |
|
热传导系数(kcal/m.h.ºC) |
0.25 |
27.2 |
15.1 |
2.1 |
|
水力摩阻系数 |
0.000915 |
0.00179 |
0.00179 |
0.00232 |
|
糙率系数 |
0.0084 |
0.011 |
0.011 |
0.013 |
玻璃钢管道与各种材质管道规格重量
|
管内径(mm) |
玻璃钢管 |
焊制钢管 |
铸铁管 |
水泥管 |
||||
|
壁厚(mm) |
重量(kg/m) |
壁厚(mm) |
重量(kg/m) |
壁厚(mm ) |
重量(kg/m) |
壁厚(mm) |
重量(kg/m) |
|
|
400 |
5.5 |
12.0 |
4 |
39.4 |
12 |
109.0 |
60 |
216.7 |
|
600 |
6.5 |
22.0 |
6 |
89.4 |
16 |
218.0 |
65 |
339.3 |
|
750 |
7.2 |
30.5 |
6 |
111.8 |
20 |
348.0 |
70 |
450.6 |
|
1000 |
9.7 |
54.5 |
8 |
198.8 |
25 |
579.0 |
80 |
678.6 |
|
1400 |
13.5 |
106.5 |
10 |
345.2 |
30 |
969.0 |
120 |
1375.3 |
|
1600 |
15.5 |
139.0 |
12 |
476.8 |
|
|
140 |
1883.7 |
|
2000 |
19.3 |
217.0 |
16 |
795.0 |
|
|
180 |
3081.7 |
|
2400 |
23.3 |
313.0 |
|
|
|
|
|
|
|
3000 |
29.0 |
490.0 |
|
|
|
|
|
|
|
3600 |
34.8 |
704.5 |
|
|
|
|
|
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伊春天联玻璃钢管道有限公司



