國內玻璃鋼（FPR）給水管發展現狀
國內玻璃鋼（FPR）給水管發展現狀
我國從70 年代開始小批量生產FRP管，經過20多年的研制及工程實際應用情況表明，我國FRP管道工業發展比較緩慢。同工業發達國家相比，在原材料、工藝裝備、技術管理、工程設計、產品標準、施工規范、應用范圍等方面都存在很大差距。 1、樹脂國外FRP管用樹脂性能高、品種全、系列化；間苯型不飽和聚脂已占30%多，已逐步成為通用型不飽和聚脂樹脂，根據不同用途的需要，有多種專用樹脂和助劑滿足使用要求。目前國內年產500噸以下的不飽和聚脂樹脂廠200多家，生產總量約占全國總產量的60%以上。但是有些小廠設備簡陋，檢驗、技術管理落后，品種少，質量差。近年來全國已引進了五條不飽和聚脂生產線，但目前間苯型不飽和聚脂樹脂產量極小、價格很貴。其它高性能專用樹脂幾乎沒有。環氧樹脂產量小，價格貴，這些都影響了使用。2、助劑，助劑在生產加工過程中起重要作用，又直接影響制品的性能，助劑是FRP生產中不可缺少的一部分，但是目前國產的品種少，不配套，質量差。國外有適合纏繞需要的并配套有多種專用浸潤劑的無捻粗紗、氈材、方格布等。規格多，品種全，質量優，滿足使用要求。國內除少數引進玻纖生產廠有用專用超饒浸潤劑的無捻粗紗外，大部分玻纖廠生產的無堿、中堿纏繞無捻粗紗缺少專用浸潤劑，因此浸潤性差。氈材有的厚薄不均，所以國內增強材料規格、品種都不能很好滿足生產FRP管的需要。3、生產中的不足國內目前已有引進和自制管、罐生產線29條，而現在利用率只有20%左右，纏繞成型工藝只占其它成型工藝地3.5%，有待進一步開發市場，充分發揮現有設備的生產能力。目前大口徑管件多采用手糊和噴射法成型，不配套、質量差。很多玻璃鋼廠缺乏技術人員，職工文化低，專業素質差，形成了產品無設計，選材無標準，檢測無手段，產品無檢驗的局面；在制作FRP管道時，用原材料，常以次充好，偷工減料，因質量造成一些管道滲漏事故和經濟損失，從而使用戶對FRP制品產生了很大的心理障礙，影響了FRP管的信譽和推廣應用。國內至今還沒有對于FRP管的原料、設計、生產、檢測、安裝、施工等系統的技術標準和技術規范，這就使大口徑FRP管的使用缺乏設計依據。二、玻璃鋼管的生產，1、工藝方法分類：玻璃鋼管可用三種不同的工藝方法進行制造：往復式纖維纏繞工藝、連續式纖維纏繞工藝、離心澆注工藝。目前世界上采用往復式纖維纏繞工藝制管的廠家比其它兩種生產工藝生產廠家多的多，原因之一是往復式纖維纏繞工藝制造的玻璃鋼管具有更廣泛的用途和最大的適用性。2、分類：往復式纖維纏繞工藝(屬于定長法)。在這種工藝方法中，浸膠槽隨轉動的芯模作往復運動，長纖維玻璃絲以一定的斜角相對于芯模軸輔放，輔角(即纏繞角)受浸膠槽的移動速度和芯模轉速之比控制，浸膠槽的平移運動由計算機化的機—電控制。纏繞層數逐漸增加，達到設計的壁厚為止。纏繞完成后，使制品中的樹脂基本固化。固化后，從玻璃鋼管中脫出芯模。連續式纖維纏繞工藝(屬于連續法)該工藝是管子在運動中通過一個供給樹脂預浸無捻粗紗，短切玻璃鋼纖維和樹脂砂混合物的供料站，管子是在芯模連續不斷的前進中制成的。離心澆注工藝(屬于定長法)在此工藝中，用切斷的玻璃纖維增強材料和砂，喂入固定在軸承上的鋼制模具中，在鋼模一端注入加催化劑的不飽和樹脂，使其浸漬增強材料，在離心力作用下，樹脂置換出纖維及填料中的空氣，從而制造出無孔隙的致密復合材料，由于離心力的作用管內壁形成一個平滑、光潔的富有樹脂的內表面層，管材在較高溫度下固化。用這種方法制造的管又稱Hobas管。三、不同工藝方法的比較，按下列各點，對不同的制管工藝方法進行比較。機械性能，往復式纏繞工藝僅使用連續玻璃纖維，樹脂和砂，制造FRP用作自流管和低壓管，砂子用于增加管材的剛度。不加砂時，可用于制造較高壓力的的管材，用往復式纖維纏繞工藝制成的FRP管，都含有內襯層(富樹脂層)對防腐蝕、防滲漏起到了有效的作用，內襯是FRP管重要的組成部分，內襯層存在的問題隨時都可能造成管材的破壞。連續式纖維纏繞工藝中，管材的內襯層和結構層是同時形成的，在此情況下，只有管材進行水壓試驗后才能發現問題。離心澆注工藝是將樹脂、玻璃纖維和砂子混合后噴在模腔里，內襯層制作是該工藝的最后一步，對大口徑的FRP管，內襯的任何破壞都可目視檢查，而小口徑的管則無法目測，只能通過水壓檢驗才能查出其缺陷位置，相比之下，往復式纏繞工藝比其它兩種工藝防滲漏和耐腐蝕性能優越。往復式纏繞纖維管的機械性能，由連續纖維控制，FRP管徑向和軸向任一點的性能都是不變的。故而能承受很高的壓力，而連續式纖維纏繞工藝及離心澆注工藝生產的產品，只適用于無壓或低壓的條件下。產品使用范圍：往復式纏繞工藝比連續式纖維纏繞工藝、離心澆注工藝兩種工藝生產的產品使用范圍廣，機械強度好，連續式纖維纏繞工藝、離心澆注工藝兩種生產工藝的產品剛度較高，但是管材結構較脆，只能抵抗較小的撓曲變形，且軸向抗拉強度遠遠低于往復式纏繞工藝，當外部荷載及安裝條件相同時，連續式工藝及離心澆注工藝生產的產品容易導致管線破壞，極大的影響了管線的安全運行。相比之下，往復式纖維纏繞工藝方法生產靈活性很大。產品直徑可以從50mm——4200mm，更大直徑的管道還可現場制作。而更高壓力的管道可通過計算機特殊設計制造出來，管道連接方式靈活多變，接頭采用典型雙“O”型密封圈承——插連接，從而保證了接頭良好的密封，往復式纖維纏繞管所有的管件(法蘭、彎頭、變徑管、三通等)各項性能指標均能滿足與管材在相同條件下的正常工作。 由于制作工藝的不同，連續式纖維纏繞及離心澆注工藝生產的管道則不能滿足以上條件，各類管件、接頭的綜合機械性能較低，不適合在特殊工況條件和有壓情況下使用，更不適合輸送飲用水。玻璃鋼管的缺點：沒有壽命評價：而PVC-U 管、PE 管、球墨鑄鐵管等均有壽命評價，明確壽命在50年以上。衛生性差：其內襯層破裂后，玻璃纖維進入水中，污染水質，影響健康；管材在鋸斷時，斷面沒有內襯層保護也會污染水質，連接可靠性差：接頭易漏水。難符合環保要求：其廢料難于處理，容易污染環境。
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