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玻璃钢管与钢管对比
编辑:山东惠普环保科技有限公司 发布日期:2018-08-25
钢管是一种传统管材,由钢板螺旋环绕成圆筒状后焊接而成。从强度和刚度来看,夹砂玻璃钢管和钢管都具有优秀的特性。但从耐腐蚀性与运用寿数、水力特性、能耗、水质、运送、装置、以及价格等方剖析,夹砂玻璃钢管比钢管更优胜、更具有竞争力。
 
一、技术功能比较
1 规划的灵敏性
玻璃钢管具有规划灵敏性,可针对任何一种适用的技术参数组合进行规划和制造,可以最大化地满意顾客的需求和要求;而钢管的规划针对性就差些,只在必定程度上具有这种特色。
2 强度功能
玻璃钢管具有优秀的强度功能,最大容许工作压力可到达6.4MPa,规划安全系数在6倍以上。
1) 抗拉强度:
依据纤维铺设与含量状况,玻璃钢管的表观环向抗拉强度可在140~520MPa之间,轴向抗拉强度可在70~320MPa之间;
2) 抗弯强度:
依据纤维铺设与含量状况,玻璃钢管的表观环向抗弯强度可在154~340MPa之间。不光管口是柔性接口,管材也是柔性的。
3) 冲击强度:
玻璃钢管具有杰出的抗冲击强度,为300kgf•cm/cm2 以上 ,有实验标明:将Φ2600玻璃钢管从1.8m高处自在落下,未受任何损坏;
3 刚度功能
在刚度功能方面,二者都能满意工程需求。玻璃钢管是在接受弯曲应力较小的管壁中间层依据工程需求添加夹砂层来进步刚度,可满意用户所提出的任何刚度要求。钢管本身刚度满足大,可不必考虑。
在接受短期意外的超载荷效果(如载重汽车)方面,玻璃钢管可通过本身的弹性变形来承当,并在载荷移去后能主动恢复原状;而钢管在必定的变形下简单被剪切损坏或开裂。
4 运用寿数
玻璃钢管的基体是极端安稳的高分子资料,且其损坏压力是按工作压力的6倍规划的,可以确保50年运用寿数(见AWWA、ASTM规范)。
钢管运用寿数一般为20年。运转期间保护频频,修理难度大,费用高。钢管在埋入地下运转时,管内水质、周围土壤、地下水,埋设地带邻近是否存在电场等要素,均会使管表里壁发生腐蚀。因而,规范规则:管体表里外表应涂覆沥青质或其他防腐资料。因为涂覆资料与钢管的原料不同,在长时间运转中,遭到气候冷热、水力冲击等效果,简单发生界面分层掉落,而逐渐失掉防腐涂覆层,然后使管的表里表铁分子发生氧化效果、电化学腐蚀等,必将削减运用寿数。
5 水力特性比较
玻璃钢管的内壁十分润滑,新玻璃钢管的Hazen-Wllliams粗糙系数C值为160~165,其保存的规划值(按50年计)为150。 新钢管的C值均为为120,经运用后为C=65。C值的降低是因为管的表里表铁分子发生氧化效果和电化学腐蚀反映在内壁结垢造成的。
钢管与玻璃钢管的流量进行比较的数据。因为新钢管的肯定粗糙度为0.05mm,腐蚀后的钢管的肯定粗糙度为3mm,腐蚀后是未腐蚀钢管的肯定粗糙度的60倍;
  取钢管的Hazen-Williams 平均粗糙系数C值为100,玻璃钢管的C为150,则12英寸的玻璃钢管与14英寸的钢管的流量相同。或者说,在相同的管径条件下,玻璃钢管的流量比钢管要大36%。
6 能耗比较
因为钢管的Hazen-Williams 粗糙系数C值随着年份大幅度削减,其能耗也将大幅度添加。钢管管线的能耗远大于玻璃钢管线。其首要原因有两个:其一是因为钢管氧化、电化学腐蚀等要素,发生内壁结垢而添加阻力,使能耗添加;其二是因为在新管状态下,玻璃钢管远比钢管要润滑。值得指出的是:在管线寿数期的最后数年,钢管线需求的泵送功率将从25马力添加到60马力;而玻璃钢管线的功率基本坚持不变。
现按相同的流量进行能耗比较:
设日流量为:6万方,管全长为10公里,运送自来水,动力粘度系数1.2*10-6,坡高为零,其间钢管的肯定粗糙度取平均值1.65mm。则:玻璃钢管的扬程为30.85m,而钢的扬程为58.62m。钢的能耗是玻璃钢管的1.9倍。这意味着在管道运转时将大大添加后期成本。
7 水质
玻璃钢管的内衬选用食品级树脂,可确保水质到达国家规范(JC586~1995 ),并可用于运送和贮存含氯的饮用水及生活用水。除;此之外,在避光条件下的玻璃钢管的内壁不滋长微生物,因而埋地的玻璃钢管可进一步确保自来水的质量。
因为钢管有必要涂覆涂料,因而GB13295一91规范对涂料作了严厉规则:涂料应不溶于水,不得使水发生臭和味,涂猜中的有害物质应契合卫生部引水的有关规则。此外,因为钢管壁粗糙,即便采取涂覆防腐资料工艺也难以到达和玻璃钢管内壁的润滑性,且长时间运用后会发生腐蚀,因而会成长微生物和结垢,然后影响水质。
8 防渗漏功能和抗水锤才能
玻璃钢管选用双环橡胶密封胶圈承插衔接,装置时在衔接处100%镇压实验,可确保接头密封功能100%合格。此外,因为玻璃钢是一种细密性很高的复合资料,管身不仅不会由里往外渗水(如往外渗的污水影响农田),而且也不可能由外往里渗(如管外部的污水往里渗将影响管内的水质)。
钢管在焊接时要求的作业条件较高,在现场施工进程中受条件的约束焊接质量往往难以确保,因而焊接处密封的可靠性不及玻璃钢管,爆管现象就是出在钢管的焊接处。
因为玻璃钢夹砂管具有很高的强度和杰出的延展性,不会因为水锤效果和瞬间超压发生损坏。
由此可见,玻璃钢管材的防渗性比钢管要优胜得多。
9 适用性、安全和环保特性
在可能的组合下,可依据运用条件要求对玻璃钢夹砂管进行灵敏规划,而且,国内先进水平的出产配备彻底可以依照各种规划方案出产出合格产品。因为食品级树脂等原资料质量安稳,经多年运用效果杰出。
玻璃钢管由结构安稳的无机非金属资料和大分子链的有机资料构成,管
道表里富树脂层的结构形式使管材在长时间运用中功能安稳,进入渗出很少,不会对所运送的水质和环境水土发生影响,因而,玻璃钢夹砂管是一种很好的环保资料。因为玻璃钢夹砂管具有很高的强度和杰出的延展性,不会因为水锤效果和瞬间超压发生损坏,又不会对所运送的水质和环境水土发生影响,因而,从诸多方面点评玻璃钢夹砂管都是一种安全的管材。别的,因为玻璃钢夹砂管内壁润滑,水流阻力小,特别是在有重力流的状况下,所需的加压设备少,节约运转动力。一般状况下,玻璃钢夹砂管的运转费用比其他管材低20%左右。因为玻璃钢夹砂管强度高,原料安稳,非外力效果不易损坏,可以讲玻璃钢夹砂管基本上是免保护的。国表里正在运转管道的杰出体现也证明了这一点。
10 抗剥离功能
在规则的运用期内,正常运用状况下玻璃钢夹砂管不会呈现剥离现象。现从玻璃钢夹砂管的构成资料、资料效果原理、结构和出产工艺三方面加以阐明。
1)构成资料:玻璃钢夹砂管的首要资料为不饱和聚酯树脂、无碱无捻玻璃纤维和天然圆角石英砂。不饱和聚酯树脂选用南京帝斯曼树脂有限公司、大连鑫鼎树脂涂料有限公司等国内闻名出产厂家的产品,其酸值、工艺浸润性、浇铸体开裂韧性和强度等目标均处于国内领先水平;无碱无捻玻璃纤维选用巨石集团和泰山玻璃纤维有限公司,该产品选用了先进的池窑拉丝出产技术,运用最佳的外表处理剂,因而,其拉伸强度、耐磨性、外表形状及其与树脂的交融程度均十分抱负;石英砂选用内蒙古草原的天然圆角石英砂,经水洗、烘干和挑选等工艺进程后得到契合抱负级配的产品,其形状、成份和洁净度使天然圆角石英砂具有浸润性好、堆积密度高、有效地进步玻璃钢夹砂管强度和刚度等优秀功能。美国欧文斯科宁管道有限公司用与上述资料相同功能的资料出产的玻璃钢夹砂管,经美国欧文斯科宁管道有限公司美国技术中心和挪威技术中心依照ANSI/AWWA C950-95规范中的长时间静水压规划基准(HDB),通过10000小时严厉的模拟实验,选用线性回归剖析办法推算出在50年的运用期内,依照规则要求规划和出产的玻璃钢夹砂管的功能衰减程度是彻底可以到达其最低运用要求的。
2)资料效果原理:构成地埋玻璃钢夹砂管的首要资料无碱无捻玻璃纤维和天然圆角石英砂均属典型的无机非金属资料,起增强效果,具有抱负的组份和结构强度,其功能在玻璃钢夹砂管的成型进程和运用期内无变化。不饱和聚酯树脂属黏接资料,在成型进程中发生化学反应,从低分子线性结构转变成具有黏附力好,剪切强度高,缩短率小的安定的高分子三维立体结构,使其极难与增强资料脱离。
3)结构和出产工艺:玻璃钢夹砂管的表里表是由高比例不饱和聚酯树脂和增强资料构成的防渗漏层,然后是环向和穿插环绕的无碱无捻玻璃纤维和树脂层。整个石英砂层居于管壁中部方位,其间有多层环向和穿插环绕的无碱无捻玻璃纤维起衔接和增强效果。外层仍为环向和穿插环绕的无碱无捻玻璃纤维和树脂层。出产进程中给予纤维以满足的成型张力并逐层压实,使整个管壁结构天衣无缝。
钢管的导热系数较高,与防腐资料间变形系数差别较大,在部分腐蚀、水流冲击等外部要素效果下较易剥离。
11 抗冻功能
玻璃钢管属柔性管,开裂延伸率较高,弹性好,导热系数低,属非金属保温资料。别的,因为玻璃钢夹砂管的环向拉伸强度和轴向拉伸强度较高,即便在管内满水悉数冰冻状况下,也不会呈现冻裂现象。一般状况下,在冰冷区域埋设的玻璃钢管运转中可有1/3~1/2在冻层内不致影响运用。
12 抗变形和根底不均匀沉降才能
玻璃钢管既具有满足的抗外部荷载和变形的刚度功能,又具有必定的柔性,DN1800mm管接口借转视点可到达1.5°;而钢管为刚性衔接,受外力或不均运沉降效果易发生剪切损坏或焊口开裂现象。因而,玻璃钢管比钢管具有更强的抗变形和不均匀沉降才能,对地震等外力有较强的反抗才能。
13保护与修理
从玻璃钢管的特性和引松入长等工程的运转状况看,玻璃钢管是一种免保护的管材。如因外部要素造成玻璃钢管损坏,玻璃钢企业可选用成型的特种修理卡头在不影响供水的状况下于最短时间内解决问题。
钢管一旦损坏或爆管,修理适当困难。
玻璃钢管

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