玻璃鋼管道
1.耐腐蝕性能好
纖維纏繞玻璃鋼管道結(jié)構(gòu)上分內(nèi)襯層、結(jié)構(gòu)層及外保護(hù)層三部分。其中,內(nèi)襯層樹(shù)脂含量高,一般在70%以上,其內(nèi)表面富樹(shù)脂層樹(shù)脂含量高達(dá)95%左 右。通過(guò)對(duì)內(nèi)襯所用樹(shù)脂的選擇,可使玻璃鋼管道在輸送液體時(shí)具有不同的耐腐蝕性能,從而滿(mǎn)足不同的工作需要;對(duì)需外防腐的場(chǎng)合,只需對(duì)外保護(hù)層樹(shù)脂進(jìn)行認(rèn) 真選擇,便也可達(dá)到不同外防腐的使用目的。
根據(jù)不同的腐蝕環(huán)境,可選用不同的防腐樹(shù)脂,主要包括:間苯型不飽和聚酯樹(shù)脂、乙烯基樹(shù)脂、雙酚A樹(shù) 脂、環(huán)氧樹(shù)脂及呋喃樹(shù)脂等,根據(jù)具體情況分別選用:對(duì)酸性環(huán)境,選用雙酚A樹(shù)脂、呋喃樹(shù)脂等;對(duì)堿性環(huán)境,選用乙烯基樹(shù)脂、環(huán)氧樹(shù)脂或呋喃樹(shù)脂等;對(duì)溶劑 型使用環(huán)境,選用呋喃等樹(shù)脂;當(dāng)酸、鹽、溶劑等腐蝕不是十分嚴(yán)重時(shí),則可選用價(jià)格較為低廉的間苯型樹(shù)脂〔2〕。通過(guò)對(duì)內(nèi)襯層不同樹(shù)脂的選擇,便可使玻璃鋼 管道廣泛用于酸、堿、鹽、溶劑等工作環(huán)境中,表現(xiàn)出良好的耐腐蝕性能。
2.水力學(xué)性能優(yōu)良
纏繞玻璃鋼管道內(nèi)表面光滑,內(nèi)壁粗糙度僅為0.01mm,遠(yuǎn)小于鋼管及鑄鐵管的內(nèi)壁粗糙度見(jiàn)表1〔3〕,屬水力學(xué)光滑管。
管道類(lèi)型新鋼管半新鋼管舊鋼管鑄鐵管玻璃鋼管粗糙度/mm0.1~0.20.2~0.30.5~0.80.6~1.00.01
根據(jù)Hazen-Williams公式:
Hf=〔42.7Q/
對(duì)纏繞玻璃鋼管道和鑄鐵管進(jìn)行計(jì)算比較:當(dāng)管內(nèi)流體流速為1.0~2.0m/s時(shí),管徑DN300~600mm的纏繞玻璃鋼管道輸送流體時(shí)引起的壓頭損失約為同口徑鑄鐵管的2/3~1/2〔5〕。
計(jì)算結(jié)果說(shuō)明:纖維纏繞玻璃鋼管道的水力學(xué)性能優(yōu)于鋼管或鑄鐵管。
3.重量輕,安裝、運(yùn)輸方便
玻璃鋼管道比重約為1.6左右,僅是鋼管或鑄鐵管的1/4~1/5,實(shí)際應(yīng)用表明,在承受同樣內(nèi)壓的前提下,同口徑、同長(zhǎng)度的玻璃鋼管道,其重量約 為鋼管的30%左右。正因如此,玻璃鋼管道在運(yùn)輸時(shí)可套裝運(yùn)輸,節(jié)省油耗及其它費(fèi)用;安裝時(shí),對(duì)中小口徑的玻璃鋼管道一般不需用重型機(jī)械,有的甚至可通過(guò) 人工搬運(yùn),提高了安裝速度。
4.比強(qiáng)度高、力學(xué)性能合理
纏繞玻璃鋼管道軸向拉伸強(qiáng)度為160~320MPa,接近于鋼管,比強(qiáng)度更高,在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí),管材自重可大幅度減輕,安裝十分輕易。
材料比重拉伸強(qiáng)度
/MPa
比強(qiáng)度
/MPa合金鋼81280160A3鋼7.8540050鑄鐵7.424032纏繞玻璃鋼1.6160~320100~200
5.導(dǎo)熱系數(shù)低、熱應(yīng)力小
玻璃鋼管道與鋼管熱性能數(shù)據(jù)對(duì)比見(jiàn)表3。
性能參數(shù)玻璃鋼管道鋼管導(dǎo)熱系數(shù)/W-10.2762.8熱膨脹系數(shù)/k-11.12×10-51.23×10-5軸向熱應(yīng)變之比1.671軸向熱應(yīng)力之比111
表中,熱應(yīng)變及熱應(yīng)力之比均為假設(shè)玻璃鋼管道與鋼管管長(zhǎng)相同、管道兩端介質(zhì)溫差相同情況下所推得的結(jié)果。從表中數(shù)據(jù)可以看出,玻璃鋼管道的導(dǎo)熱系數(shù) 低,僅為鋼管的0.4%,因而具有較好的保溫性能,輸送介質(zhì)時(shí)可以降低熱能損耗;另外,從表3還可以看出,當(dāng)玻璃鋼管道與鋼管兩端有相同的熱溫差時(shí),線(xiàn)脹 系數(shù)略大于鋼管的玻璃鋼管道將產(chǎn)生較大的熱應(yīng)變,但由于玻璃鋼管道的軸向拉伸模量約11.2GPa,鋼管的模量為210GPa,所以,溫差在玻璃鋼管道上 產(chǎn)生的熱應(yīng)力僅約為鋼管的1/11。也就是說(shuō),在實(shí)際使用中,鋼管需增加膨脹接頭以消除管線(xiàn)上的熱應(yīng)力集中,玻璃鋼管一般卻可以不予考慮〔4〕。玻璃鋼管 道的熱線(xiàn)脹系數(shù)使得它具有良好的抗熱耐寒特性,可在地表、地下、架空、海底、沙漠、冰凍、潮濕等各種惡劣環(huán)境中使用。