江蘇申江環境科(kē)技(jì )有(yǒu)限公(gōng)司

您好，歡迎訪問江蘇申江環境科(kē)技(jì )有(yǒu)限公(gōng)司！

返回首頁(yè) | 聯系我們 | 網站地圖

網站首頁(yè)

産(chǎn)品列表

PRODUCT LIST

環保篇

暖通篇

FRP制品

詳細内容

玻璃鋼管與鋼管對比

點擊數：5968

發表日期：2018/10/31

鋼管是一種傳統管材，由鋼闆螺旋纏繞成圓筒狀後焊接而成。從強度和剛度來看，夾砂玻璃鋼管和鋼管都具(jù)有(yǒu)優良的特性。但從耐腐蝕性與使用(yòng)壽命、水力特性、能(néng)耗、水質(zhì)、運輸、安(ān)裝(zhuāng)、以及價格等方分(fēn)析，夾砂玻璃鋼管比鋼管更優越、更具(jù)有(yǒu)競争力。
一、技(jì )術性能(néng)比較
1 設計的靈活性
玻璃鋼管具(jù)有(yǒu)設計靈活性，可(kě)針對任何一種适用(yòng)的技(jì )術參數組合進行設計和制作(zuò)，能(néng)夠****化地滿足顧客的需要和要求；而鋼管的設計針對性就差些，隻在一定程度上具(jù)備這種特點。
2 強度性能(néng)
玻璃鋼管具(jù)有(yǒu)優良的強度性能(néng)，****容許工(gōng)作(zuò)壓力可(kě)達到6.4MPa，設計安(ān)全系數在6倍以上。
1）抗拉強度：
根據纖維鋪設與含量情況，玻璃鋼管的表觀環向抗拉強度可(kě)在140~520MPa之間，軸向抗拉強度可(kě)在70~320MPa之間；
2）抗彎強度：
根據纖維鋪設與含量情況，玻璃鋼管的表觀環向抗彎強度可(kě)在154~340MPa之間。不但管口是柔性接口，管材也是柔性的。
3）沖擊強度：
玻璃鋼管具(jù)有(yǒu)良好的抗沖擊強度，為(wèi)300kgf•cm/cm2 以上，有(yǒu)試驗表明：将Φ2600玻璃鋼管從1.8m高處自由落下，未受任何破壞；
3 剛度性能(néng)
在剛度性能(néng)方面，二者都能(néng)滿足工(gōng)程需要。玻璃鋼管是在承受彎曲應力較小(xiǎo)的管壁中(zhōng)間層根據工(gōng)程需要增加夾砂層來提高剛度，可(kě)滿足用(yòng)戶所提出的任何剛度要求。鋼管本身剛度足夠大，可(kě)不用(yòng)考慮。
在承受短期意外的超載荷作(zuò)用(yòng)（如載重汽車(chē)）方面，玻璃鋼管可(kě)通過自身的彈性變形來承擔，并在載荷移去後能(néng)自動恢複原狀；而鋼管在一定的變形下容易被剪切破壞或斷裂。
4 使用(yòng)壽命
玻璃鋼管的基體(tǐ)是極其穩定的高分(fēn)子材料，且其破壞壓力是按工(gōng)作(zuò)壓力的6倍設計的，可(kě)以确保50年使用(yòng)壽命（見AWWA、ASTM标準）。
鋼管使用(yòng)壽命一般為(wèi)20年。運行期間維護頻繁，維修難度大，費用(yòng)高。鋼管在埋入地下運行時，管内水質(zhì)、周圍土壤、地下水，埋設地帶附近是否存在電(diàn)場等因素，均會使管内外壁産(chǎn)生腐蝕。因此，标準規定：管體(tǐ)内外表面應塗覆瀝青質(zhì)或其他(tā)防腐材料。由于塗覆材料與鋼管的材質(zhì)不同，在長(cháng)期運行中(zhōng)，受到氣候冷熱、水力沖擊等作(zuò)用(yòng)，容易産(chǎn)生界面分(fēn)層脫落，而逐步失去防腐塗覆層，從而使管的内表面鐵分(fēn)子産(chǎn)生氧化作(zuò)用(yòng)、電(diàn)化學(xué)腐蝕等，必将減少使用(yòng)壽命。
5 水力特性比較
玻璃鋼管的内壁非常光滑，新(xīn)玻璃鋼管的Hazen-Wllliams粗糙系數C值為(wèi)160～165，其保守的設計值（按50年計）為(wèi)150。新(xīn)鋼管的C值均為(wèi)為(wèi)120，經使用(yòng)後為(wèi)C＝65。C值的降低是由于管的内表面鐵分(fēn)子産(chǎn)生氧化作(zuò)用(yòng)和電(diàn)化學(xué)腐蝕反映在内壁結垢造成的。
鋼管與玻璃鋼管的流量進行比較的數據。因為(wèi)新(xīn)鋼管的絕對粗糙度為(wèi)0.05mm，腐蝕後的鋼管的絕對粗糙度為(wèi)3mm，腐蝕後是未腐蝕鋼管的絕對粗糙度的60倍；
　　取鋼管的Hazen-Williams 平均粗糙系數C值為(wèi)100，玻璃鋼管的C為(wèi)150，則12英寸的玻璃鋼管與14英寸的鋼管的流量相同。或者說，在同樣的管徑條件下，玻璃鋼管的流量比鋼管要大36%。
6 能(néng)耗比較
由于鋼管的Hazen-Williams 粗糙系數C值随着年份大幅度減少，其能(néng)耗也将大幅度增加。鋼管管線(xiàn)的能(néng)耗遠(yuǎn)大于玻璃鋼管線(xiàn)。其主要原因有(yǒu)兩個：其一是由于鋼管氧化、電(diàn)化學(xué)腐蝕等因素，産(chǎn)生内壁結垢而增加阻力，使能(néng)耗增加；其二是由于在新(xīn)管狀态下，玻璃鋼管遠(yuǎn)比鋼管要光滑。值得指出的是：在管線(xiàn)壽命期的最後數年，鋼管線(xiàn)需要的泵送功率将從25馬力增加到60馬力；而玻璃鋼管線(xiàn)的功率基本保持不變。
現按同樣的流量進行能(néng)耗比較：
設日流量為(wèi)：6萬方，管全長(cháng)為(wèi)10公(gōng)裏，輸送自來水，動力粘度系數1.2*10-6，坡高為(wèi)零，其中(zhōng)鋼管的絕對粗糙度取平均值1.65mm。則：玻璃鋼管的揚程為(wèi)30.85m，而鋼的揚程為(wèi)58.62m。鋼的能(néng)耗是玻璃鋼管的1.9倍。這意味着在管道運行時将大大增加後期成本。
7 水質(zhì)
玻璃鋼管的内襯采用(yòng)食品級樹脂，可(kě)确保水質(zhì)達到國(guó)家标準（JC586～1995 ），并可(kě)用(yòng)于輸送和貯存含氯的飲用(yòng)水及生活用(yòng)水。除；此之外，在避光條件下的玻璃鋼管的内壁不滋長(cháng)微生物(wù)，因此埋地的玻璃鋼管可(kě)進一步确保自來水的質(zhì)量。
由于鋼管必須塗覆塗料，因此GB13295一91标準對塗料作(zuò)了嚴格規定：塗料應不溶于水，不得使水産(chǎn)生臭和味，塗料中(zhōng)的有(yǒu)害物(wù)質(zhì)應符合衛生部引水的有(yǒu)關規定。此外，由于鋼管壁粗糙，即使采取塗覆防腐材料工(gōng)藝也難以達到和玻璃鋼管内壁的光滑性，且長(cháng)期使用(yòng)後會産(chǎn)生腐蝕，因而會生長(cháng)微生物(wù)和結垢，從而影響水質(zhì)。
8 防滲漏性能(néng)和抗水錘能(néng)力
玻璃鋼管采用(yòng)雙環橡膠密封膠圈承插連接，安(ān)裝(zhuāng)時在連接處100%打壓試驗，可(kě)确保接頭密封性能(néng)100%合格。此外，由于玻璃鋼是一種緻密性很(hěn)高的複合材料，管身不僅不會由裏往外滲水（如往外滲的污水影響農田），而且也不可(kě)能(néng)由外往裏滲（如管外部的污水往裏滲将影響管内的水質(zhì)）。
鋼管在焊接時要求的作(zuò)業條件較高，在現場施工(gōng)過程中(zhōng)受條件的限制焊接質(zhì)量往往難以保證，因此焊接處密封的可(kě)靠性不及玻璃鋼管，爆管現象就是出在鋼管的焊接處。
由于玻璃鋼夾砂管具(jù)有(yǒu)很(hěn)高的強度和良好的延展性，不會因為(wèi)水錘作(zuò)用(yòng)和瞬間超壓産(chǎn)生破壞。
由此可(kě)見，玻璃鋼管材的防滲性比鋼管要優越得多(duō)。
9 适用(yòng)性、安(ān)全和環保特性
在可(kě)能(néng)的組合下，可(kě)根據使用(yòng)條件要求對玻璃鋼夾砂管進行靈活設計，并且，國(guó)内先進水平的生産(chǎn)裝(zhuāng)備完全能(néng)夠按照各種設計方案生産(chǎn)出合格産(chǎn)品。由于食品級樹脂等原材料質(zhì)量穩定，經多(duō)年使用(yòng)效果良好。
玻璃鋼管由結構穩定的無機非金屬材料和大分(fēn)子鏈的有(yǒu)機材料構成，管
道内外富樹脂層的結構形式使管材在長(cháng)期使用(yòng)中(zhōng)性能(néng)穩定，滲入滲出極少，不會對所輸送的水質(zhì)和環境水土産(chǎn)生影響，因此，玻璃鋼夾砂管是一種很(hěn)好的環保材料。由于玻璃鋼夾砂管具(jù)有(yǒu)很(hěn)高的強度和良好的延展性，不會因為(wèi)水錘作(zuò)用(yòng)和瞬間超壓産(chǎn)生破壞，又(yòu)不會對所輸送的水質(zhì)和環境水土産(chǎn)生影響，因此，從諸多(duō)方面評價玻璃鋼夾砂管都是一種安(ān)全的管材。另外，由于玻璃鋼夾砂管内壁光滑，水流阻力小(xiǎo)，特别是在有(yǒu)重力流的情況下，所需的加壓設備少，節省運行動力。一般情況下，玻璃鋼夾砂管的運行費用(yòng)比其他(tā)管材低20%左右。由于玻璃鋼夾砂管強度高，材質(zhì)穩定，非外力作(zuò)用(yòng)不易破壞，可(kě)以講玻璃鋼夾砂管基本上是免維護的。國(guó)内外正在運行管道的良好表現也證明了這一點。
10 抗剝離性能(néng)
在規定的使用(yòng)期内，正常使用(yòng)情況下玻璃鋼夾砂管不會出現剝離現象。現從玻璃鋼夾砂管的構成材料、材料作(zuò)用(yòng)原理(lǐ)、結構和生産(chǎn)工(gōng)藝三方面加以說明。
1）構成材料：玻璃鋼夾砂管的主要材料為(wèi)不飽和聚酯樹脂、無堿無撚玻璃纖維和天然圓角石英砂。不飽和聚酯樹脂采用(yòng)南京帝斯曼樹脂有(yǒu)限公(gōng)司、大連鑫鼎樹脂塗料有(yǒu)限公(gōng)司等國(guó)内著名(míng)生産(chǎn)廠家的産(chǎn)品，其酸值、工(gōng)藝浸潤性、澆鑄體(tǐ)斷裂韌性和強度等指标均處于國(guó)内領先水平；無堿無撚玻璃纖維采用(yòng)巨石集團和泰山(shān)玻璃纖維有(yǒu)限公(gōng)司，該産(chǎn)品采用(yòng)了先進的池窯拉絲生産(chǎn)技(jì )術，使用(yòng)****的表面處理(lǐ)劑，因此，其拉伸強度、耐磨性、表面形态及其與樹脂的融合程度均十分(fēn)理(lǐ)想；石英砂采用(yòng)内蒙古草(cǎo)原的天然圓角石英砂，經水洗、烘幹和篩選等工(gōng)藝過程後得到符合理(lǐ)想級配的産(chǎn)品，其形狀、成份和潔淨度使天然圓角石英砂具(jù)有(yǒu)浸潤性好、堆積密度高、有(yǒu)效地提高玻璃鋼夾砂管強度和剛度等優良性能(néng)。美國(guó)歐文(wén)斯科(kē)甯管道有(yǒu)限公(gōng)司用(yòng)與上述材料相同性能(néng)的材料生産(chǎn)的玻璃鋼夾砂管，經美國(guó)歐文(wén)斯科(kē)甯管道有(yǒu)限公(gōng)司美國(guó)技(jì )術中(zhōng)心和挪威技(jì )術中(zhōng)心按照ANSI/AWWA C950－95标準中(zhōng)的長(cháng)期靜水壓設計基準（HDB），經過10000小(xiǎo)時嚴格的模拟試驗，采用(yòng)線(xiàn)性回歸分(fēn)析方法推算出在50年的使用(yòng)期内，按照規定要求設計和生産(chǎn)的玻璃鋼夾砂管的性能(néng)衰減程度是完全能(néng)夠達到其最低使用(yòng)要求的。
2）材料作(zuò)用(yòng)原理(lǐ)：構成地埋玻璃鋼夾砂管的主要材料無堿無撚玻璃纖維和天然圓角石英砂均屬典型的無機非金屬材料，起增強作(zuò)用(yòng)，具(jù)有(yǒu)理(lǐ)想的組份和結構強度，其性能(néng)在玻璃鋼夾砂管的成型過程和使用(yòng)期内無變化。不飽和聚酯樹脂屬黏接材料，在成型過程中(zhōng)發生化學(xué)反應，從低分(fēn)子線(xiàn)性結構轉變成具(jù)有(yǒu)黏附力好，剪切強度高，收縮率小(xiǎo)的穩固的高分(fēn)子三維立體(tǐ)結構，使其極難與增強材料脫離。
3）結構和生産(chǎn)工(gōng)藝：玻璃鋼夾砂管的内表面是由高比例不飽和聚酯樹脂和增強材料構成的防滲漏層，然後是環向和交叉纏繞的無堿無撚玻璃纖維和樹脂層。整個石英砂層居于管壁中(zhōng)部位置，其中(zhōng)有(yǒu)多(duō)層環向和交叉纏繞的無堿無撚玻璃纖維起連接和增強作(zuò)用(yòng)。外層仍為(wèi)環向和交叉纏繞的無堿無撚玻璃纖維和樹脂層。生産(chǎn)過程中(zhōng)給予纖維以足夠的成型張力并逐層壓實，使整個管壁結構渾然一體(tǐ)。
鋼管的導熱系數較高，與防腐材料間變形系數差别較大，在局部腐蝕、水流沖擊等外部因素作(zuò)用(yòng)下較易剝離。
11 抗凍性能(néng)
玻璃鋼管屬柔性管，斷裂延伸率較高，彈性好，導熱系數低，屬非金屬保溫材料。另外，由于玻璃鋼夾砂管的環向拉伸強度和軸向拉伸強度較高，即使在管内滿水全部冰凍情況下，也不會出現凍裂現象。一般情況下，在寒冷地區(qū)埋設的玻璃鋼管運行中(zhōng)可(kě)有(yǒu)1/3~1/2在凍層内不緻影響使用(yòng)。
12 抗變形和基礎不均勻沉降能(néng)力
玻璃鋼管既具(jù)備足夠的抗外部荷載和變形的剛度性能(néng)，又(yòu)具(jù)有(yǒu)一定的柔性，DN1800mm管接口借轉角度可(kě)達到1.5°；而鋼管為(wèi)剛性連接，受外力或不均運沉降作(zuò)用(yòng)易發生剪切破壞或焊口開裂現象。因此，玻璃鋼管比鋼管具(jù)有(yǒu)更強的抗變形和不均勻沉降能(néng)力，對地震等外力有(yǒu)較強的抵抗能(néng)力。
13維護與維修
從玻璃鋼管的特性和引松入長(cháng)等工(gōng)程的運行情況看，玻璃鋼管是一種免維護的管材。如因外部因素造成玻璃鋼管損壞，玻璃鋼企業可(kě)采用(yòng)成型的特種維修卡頭在不影響供水的情況下于最短時間内解決問題。
鋼管一旦損壞或爆管，維修相當困難。

打印本頁(yè) 關閉窗口