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玻璃鋼管道的優(yōu)點(diǎn)介紹及各項性能指標

1、質(zhì)量輕、比強高、抗疲勞性能好

   玻璃鋼的比重在1.6-2.0g/cm3之間，即只有普通鋼材的14-16，比鋁還要輕約1/3，因為玻璃鋼中的連續纖維有較高的拉伸強度及彈性模量，其機械強度可以達到或超過(guò)普通碳鋼的水平，比強度為鋼材的4倍。

   玻璃鋼材料的抗疲勞性能好，金屬材料的疲勞破壞是由里向外突然發(fā)展的，往往事先無(wú)征兆；而纖維復合材料中纖維與基體的界面能阻止裂紋擴展，其疲勞破壞總是從材料的薄弱環(huán)節開(kāi)始，玻璃鋼管道可按照環(huán)向與軸向受力的不同，通過(guò)改變結構纖維鋪層，使管道具有不同的環(huán)向強度與軸向強度，從而與受力狀態(tài)相匹配。

下表為玻璃纖維的主要機械性能和玻璃鋼管道的機械物理性能，

  （2）玻璃鋼和鋼管的性能指標對比

2、水力特性?xún)?yōu)越

  （1）玻璃鋼管同鋼管水力特性比較

   從上面的水力特性分析看，玻璃鋼管不但摩阻系數小，輸送能力大，而且能顯著(zhù)的減少沿程液體壓力損失，提高液體輸送能力(玻璃鋼管的絕對粗糙度是取50年后的值，鋼管是取運行后期的值)。玻璃鋼管是光滑管，在輸送功率和流量相同的情況下，選用玻璃鋼管，其管道直徑可比選用鋼管縮小1-2個(gè)管徑等級。

下面舉實(shí)例計算說(shuō)明

  （2）實(shí)例分析

   假設第一類(lèi)管材為鋼管，第二類(lèi)管材為玻璃鋼管，第一類(lèi)管材的管內壁糙率n1=0.012；第二類(lèi)管材的內壁糙率n2=0.009。通過(guò)水力學(xué)中的達西公式

  結論：因此當鋼管設計管徑為DN2400mm時(shí)，玻璃    

  鋼管設計為DN2200mm已經(jīng)足夠，可大大節約管材的  

  投資成本。

3、耐腐性能好

   玻璃鋼管的主要原材料選用高分子成份的不飽和聚酯樹(shù)脂和礦物質(zhì)成份的玻璃纖維組成,因此它與普通金屬的電化學(xué)腐蝕機理不同，它不導電，在電解質(zhì)溶液里不會(huì )有離子溶解出來(lái)，特別在強的非氧化性酸和相當廣泛的PH值范圍內的介質(zhì)中都有良好的適應性，過(guò)去用不銹鋼也解決不了的一些腐蝕性介質(zhì)，如鹽酸、氯氣、二氧化碳、稀硫酸、次氯酸鈉和二氧化硫，現在可很好的解決腐蝕問(wèn)題。玻璃鋼對大氣、水和一般濃度的酸、堿、鹽等介質(zhì)有良好的化學(xué)穩定性，因而有效地抵抗酸、堿鹽等介質(zhì)的腐蝕和未經(jīng)處理的生活污水和工業(yè)污水、腐蝕性土壤和化工廢水及眾多化學(xué)液體的浸蝕。

   由于以上玻璃鋼耐腐蝕的優(yōu)越特性，因此在一般情況下,能夠長(cháng)期保持管道的安全運行。大大增加了管材的使用壽命，從而降低了管材的后期維護和更換的材料成本。玻璃鋼管道耐腐蝕性能表如下：  

4、抗老化性能及耐熱性能優(yōu)越

   玻璃鋼是一種優(yōu)良的絕緣材料，其導熱系數一般為1.254-1.672KJ/（m.h.℃）只有金屬的1/100-1/1000，在有溫差時(shí)所產(chǎn)生的熱應力比金屬低的多，可用做良好的隔熱材料和瞬時(shí)耐高溫材料。玻璃鋼管可在-40℃到120℃溫度范圍內長(cháng)期使用,采用特殊配方的耐高溫樹(shù)脂還可在200℃以上溫度正常工作，長(cháng)期用于露天使用的管道,其外表面添加有紫外光穩定劑, 來(lái)消除紫外線(xiàn)對管道的輻射,由此來(lái)解決管道的老化問(wèn)題。

5、工程壽命長(cháng)、安全可靠

   在正常情況下,鋼管、水泥管、球墨鑄鐵管使用年限一般為15—30年, 而玻璃鋼可使用50年以上,已經(jīng)將50年使用壽命寫(xiě)進(jìn)國內外標準。

6、安裝維修方便

   玻璃鋼管道由于其重量輕、強度高、可塑性很強，運輸、安裝方便，玻璃鋼管是一種柔性管, 可以防止地基不均勻沉降對管材的損壞。還容易安裝各種分支管，不受各種條件限制，用戶(hù)經(jīng)過(guò)培訓很容易掌握玻璃鋼管的安裝技術(shù)，經(jīng)很多國內外重點(diǎn)工程應用，用戶(hù)反映都很好，因此技術(shù)上是完全可行的。

玻璃鋼管道的維修簡(jiǎn)單易行，一般情況下，只要修補工作面干燥就可進(jìn)行施工，國內玻璃鋼管道已有著(zhù)十多年的歷史，累積了豐富得施工安裝經(jīng)驗。如在管道上拼接法蘭，當管道內水面低于開(kāi)口十幾毫米不往外流水即可進(jìn)行操作，修補完的位置一般經(jīng)30分鐘固化后即可正常通水。整個(gè)工作過(guò)程在清除完積水后一般不超過(guò)4小時(shí)，而對于其它管材這一過(guò)程則需要10小時(shí)以上。

7、節能效果明顯

   相同管徑不同管材的損失(能耗)比較（管內徑設計值均為D=2200mm）

   上表中的泵容和耗電量的計算公式為：

   泵容：N=10Qhf/0.65

   年耗電量：E=N*8760（度）

   假設管道總長(cháng)：L=36000m

   液體介質(zhì)的動(dòng)力粘度＝0.00001m2/s

   從上表比較來(lái)看, 鋼管與水泥管管內壁粗糙，不但水頭損失大,而且長(cháng)期流水內壁很易產(chǎn)生青苔和藻類(lèi)物質(zhì)而縮小管徑減少流量,還會(huì )因腐蝕造成水的二次污染,設計上還要考慮富裕量,而玻璃鋼則不然。經(jīng)測算,各種管材從泵容、年耗電量等方面比較,幾乎要節約一半以上，從而大大節約了能耗成本。

8、可設計性好

   玻璃鋼是一種可以改變其原材料種類(lèi)、數量比例和排列方式，以適應各種不同工況條件要求下的復合材料，一般可通過(guò)以下各種途徑改善其性能，以至能滿(mǎn)足各種不同要求。

（1）改變樹(shù)脂的種類(lèi)并提高與介質(zhì)相接觸表面層的樹(shù)脂含量，以提高耐腐蝕性；

（2）選用不同的纖維的種類(lèi)和控制玻璃鋼中纖維的含量，已適應不同耐腐蝕性和強度的要求

（3）改變纖維的排列，以適應環(huán)向、軸向等不同方向的強度設計要求

   從表中可以看出:通過(guò)相同的250000次負荷循環(huán),鋼制管磨損約為8.4mm,石棉水泥管磨損約5.5mm,混凝土管磨損約2.6mm(內表面結構與PCCP相同),陶土管磨損約2.2mm,高密度聚乙烯管磨損約0.9mm,而玻璃鋼管磨損僅為0.3mm。據此可以看出，表面磨損極小，在大的負荷作用的情況下，僅為0.3mm，如果在正常的壓力情況下，介質(zhì)對玻璃鋼管道內襯的磨損可忽略不計，管道的內襯層是由符合國家衛生要求的食品級樹(shù)脂和短切玻璃纖維原絲氈構成，而內表面的純樹(shù)脂層有效的屏蔽了纖維裸露情況的發(fā)生。

   由于以上所述玻璃鋼管道優(yōu)良的環(huán)保性，許多發(fā)達國家已明文規定給水管道禁止使用鋼管、鑄鐵管和水泥管，我國建設部等四部委也已發(fā)出通知，給水管道淘汰對水質(zhì)產(chǎn)生污染的管道，優(yōu)先推薦選用玻璃鋼管道。