浅谈玻璃钢管道的性能特点及发展现状

关辉

【摘要】玻璃钢管道以耐腐蚀性强、内表面光滑、输送能耗低等优点广泛应用于石油、造纸、化工、冶金、城市供水等行业中。随着我国经济的快速发展，市场对玻璃钢管道的认知也在逐渐加强，国内外市场对玻璃钢管道的需求也在日益加大。本文主要介绍了玻璃钢管道的特点、发展现状及不足之处，认为随着人们对玻璃钢材料认识的不断加深及工艺水平的日益提高，玻璃钢管道在未来必然会发挥更重要的作用。

【关键词】复合材料；玻璃钢；管道

玻璃钢之所以称为玻璃纤维增强塑料，因为其是以玻璃纤维或其制品作增强材料的增强塑料。根据采用的树脂品种不同，分为聚酯玻璃钢、酚醛玻璃钢、环氧玻璃钢等。玻璃制品虽易碎，但又具有透明性同时耐高温、耐腐蚀；而钢铁坚硬且不易碎，同样具有耐高温的特点。所以人们将两者结合，制造出玻璃钢材料，既具有耐高温、抗腐蚀的性质，又具有坚硬不碎的特点，这二者扬长避短，优势互补，充分发挥复合材料的优势性能。

1、玻璃钢管道的性能特点

1）耐化学腐蚀性能优良。玻璃钢主要的原材料是高分子成分不饱和聚脂树脂和玻璃纤维，這两种材料的性能可有效抵抗酸、碱、生活污水、化工废水等腐蚀性化学液体的侵蚀，在正常情况下，可长期保持管道的安全运行。

2）耐热性能好。一般情况，玻璃钢管道使用温度范围在-40℃～70℃之间，更有特殊耐高温配方的玻璃钢管道可在200℃以上温度正常工作。有些管道是长期露天使用，可在表面添加紫外线吸收剂，抵抗辐射，用来延缓玻璃钢管道的老化。

3）耐磨性能优越。将大量泥浆沙石混合在水中，装进管道内，进行300万次旋转磨损对比试验。检测到的管道内壁磨损情况如下：用瓷釉和焦油的涂层钢管内壁为0.53mm，用环氧树脂和焦油涂层钢管的内壁为0.52mm，由表面硬化处理的玻璃钢管内壁为0.21mm。由此得出结论为玻璃钢的耐磨性能更为优越。

4）设计性与工艺性出色。玻璃钢作为基础材料管材可根据用户的特定需求，例如，不同的压力、流量、不同的载荷和埋深情况，设计制造出特定的玻璃钢管道。

5）绝缘性能良好。玻璃钢这种材料是绝缘体，管道的电绝缘性要求较高，最适合使用于输电的绝缘电阻在1012～1015Ω.cm，在电信线路密集区和多雷区玻璃钢管道非常适用。

6）抗冻抗寒性好。玻璃钢管道在零下20℃以下工作，管道内结冰也不会发生冻裂情况。

7）性价比高。由于玻璃钢材料特性，玻璃钢管道的内壁如镜面光滑，摩擦阻力和糙率很小，糙率系数仅为0.0084，而混凝土管的糙率系数为0.014，铸铁管的为0.013，由此看出，玻璃钢管道摩擦阻力小、输送能力高，在使用过程中可显著减少沿程的流体压力损失，同时提高输送能力，为企业带来显著的经济效益。工程建造时，如果在相同的输送能力下，可以选用内径较小的玻璃钢管道，降低工程的一次性投入；管道在同等内径的条件下，玻璃钢管道比其他材质管道的压力损失小，节省泵送费用；此外，在泵送时间上，玻璃钢管道也较短，这就减少了长期运行费用。所以，玻璃钢管道是性价比高的管材。

8）维护成本低。由于玻璃钢管道具有上述的耐腐、耐热、耐磨和抗冻抗污等性能，即工程中不再需要进行绝缘保温、防腐、防锈、防污等措施和检修。

9）安装方便简单。玻璃钢管道可塑性强、重量轻、强度高、运输与安装方便，操作简单，实用性强。

2、玻璃钢管道的发展现状及存在的问题

1）玻璃钢管道的发展现状。国际经济的快速发展，使得工业领域对复合材料的需求增大，促使复合材料方面发展迅速。玻璃钢管道得以认可，在化工、石油、冶金、造纸、城市给排水等工业领域被广泛推广应用。世界上一些先进国家，如美国，有近50年使用玻璃钢复合管道的历史，美国有较为成熟的设计和应用经验，并制订了较系统的产品标准和检验方法，对于原材料的选择有严格标准，管道安装、施工等方面也制订了相应的规范，相对来说，复合材料形成了较为完善的体系。而我国与发达国家相比，在原材料、工程设计、工艺装备、产品标准、技术管理、施工规范、应用范围等一些方面存在较大差距。近10年来，我国玻璃钢复合管道领域发展较快，先后从美国、日本等先进国家引进加砂管道生产线及纤维缠绕玻璃钢管道生产线，在工艺和设计方面引进国外先进技术，促进了我国材料工业的发展。树脂和纤维制品也有多种牌号供设计选用，使玻璃钢管逐步配套。经多年发展，中国制造的复合材料管道成型设备在生产体系中发挥着越来越大的作用。

2）存在的问题。虽说国内近几年引进了不少国外的先进技术，但在有些方面与国外先进水平对比还是有些差距，譬如树脂、助剂等方面。

a树脂。国外玻璃钢管用树脂有性能高、品种全及系列化的优势；间苯型不饱和聚脂已占30%多，已经逐渐成为通用型不饱和聚脂树脂，根据不同用途需要，有多种专用树脂和助剂满足使用要求。中国国内现年产500吨以下的不饱和聚脂树脂厂家有200多家，生产总量约占总产量的60%以上。但有些小厂存在着设备简陋，检验、技术管理落后，品种少，质量差的缺点。全国引进的不饱和聚脂生产线有五条，间苯型不饱和聚脂树脂产量低、价格高。其它高性能专用树脂几乎没有。

b助剂。助剂在生产加工过程中起关键的作用，又直接影响产品的性能，助剂是玻璃钢生产中必不可缺的一部分，但国产的助剂存在着品种少，不配套，质量差等缺点。

c其他。中国国内引进和自制管、罐生产线有29条，然而利用率只有20%左右，缠绕成型等先进工艺更是只占其它成型工艺的3.5%，由此可见，国内市场仍需进一步开发，充分发挥现有设备的生产能力。大口径管件大多采用手糊和喷射法成型，存在不配套、质量差等缺点。很多玻璃钢厂缺乏专业技术人员，形成了产品无设计，检测无手段，选材无标准，产品无检验的局面；在制作玻璃钢管道时，用原材料，常以次充好，偷工减料，因质量造成一些管道渗漏事故和经济损失，从而使用户对玻璃钢制品产生了很大的认识偏差，影响了玻璃钢管的在用户心中的信誉和市场的推广应用。

3、结论

随着玻璃钢管道生产技术的不断发展及市场对管道材料要求的不断提高，相信在不久的将来，玻璃钢管道将会在我国石油、造纸、化工、冶金、城市供水等领域发挥更重要的作用。

参考文献

[1]汪爱明，倪文源.《水运工程》，2004年05期

[2]刘洋，董事尔，刘倩，廖德君.《油气田地面工程》，2011年04期