淺談夾砂玻璃鋼管應用中的質量控制
[摘 要] 夾砂玻璃鋼管是一種新型非金屬管材,具有造價低、污染少、水阻小等諸多優點,但由于產品和安裝質量要求高、控制難,限制了其應用范圍。文章對玻璃鋼管的質量控制進行了分析和研究。
[關鍵詞] 夾砂玻璃鋼管;質量控制
1 夾砂玻璃鋼管簡介
纖維纏繞玻璃鋼管誕生于1948年,它主要是以玻璃纖維紗作為增強材料和樹脂作為基體制成,具有比重小、強度高、耐腐蝕性能優良等諸多優點。20世紀70年代,又出現了夾砂玻璃鋼管,在純玻璃鋼管的中間,引入了樹脂砂漿層,形成新的層合結構體,從而提高了管材剛度,而且降低了制造成本,因此,在城市給排水工程中得到了迅速發展。與其他管材相比,夾砂玻璃鋼管具有以下特點。
(1)具有優良的耐腐蝕性能,對水質無影響。玻璃鋼管道能夠耐酸、堿、鹽、各類油污、海水、污水等的侵蝕,具有無毒、無垢、無銹、無味等優點,不會對水質產生2次污染。
(2)比重小、重量輕,運輸安裝方便。夾砂玻璃鋼管的比重在1.65~2.0之間,是金屬管材的1/4,混凝土管材的2/3;是同規格、同長度球磨鑄鐵管重量的1/4,混凝土管重量的1/10,因此,運輸安裝十分方便。大口徑玻璃鋼管一般采用承插連接方式,吊裝費用省,安裝快捷簡便。
(3)摩擦阻力小、水力性能優良,節能降耗。玻璃鋼管的內表面非常光滑,糙率和摩阻力很小,玻璃鋼管的糙率系數為0.009,鑄鐵管為0.013,混凝土管為0.014。因此同等管徑下水頭損失小,可以節約能耗;同等輸送能力下可采用較小管徑,降低工程成本。
(4)使用壽命長,安全可靠。玻璃鋼管道設計安全系數一般在4以上,根據研究和實驗室模擬試驗,玻璃鋼管道壽命可達50 a以上。
(5)綜合造價低,長期經濟效益好。據調查,同口徑的玻璃鋼管,造價基本與混凝土管持平,低于金屬管材,管道口徑越大,差別越明顯??紤]管道的運行能耗、維護費用以及使用年限,玻璃鋼管的綜合效益十分明顯。
2 夾砂玻璃鋼管的質量控制
夾砂玻璃鋼管全稱為“玻璃纖維增強塑料夾紗管”,它是以玻璃纖維及其制品為增強材料,以不飽和聚酯樹脂等為基體材料,以石英砂及碳酸鈣等無機非金屬顆粒材料為填料,采用定長纏繞工藝、離心澆鑄工藝、連續纏繞工藝方法制成的管道。
目前,國內應用較為普遍、具代表性的是定長纏繞工藝,其成型原理是在控制張力和預定線型的條件下,以浸有樹脂膠液的連續玻璃纖維紗纏繞到芯?;蚰>呱铣尚驮鰪娝芰现破?。主要制造設備包括制襯機、固化裝置、纏繞加砂機、脫模機和修整機。
由于玻璃鋼產品工藝簡單、入門水平低、原材料規格多等因素,造成產品質量良莠不齊,因此在實際應用中應選擇有資質、實力強、信譽度高的廠家,并從原材料、生產過程和成品檢驗等方面進行嚴格控制。
(1)原材料。夾砂玻璃鋼管應采用無堿玻璃纖維,無堿無捻玻璃纖維紗應符合GB/T 18369的規定。所采用的不飽和聚酯樹脂應符合GB/T 8237的規定;內襯層樹脂應采用間苯型不飽和聚酯樹脂或乙烯基酯樹脂或雙酚A型樹脂;給水工程用管的內襯層樹脂的衛生指標必須符合必須滿足GB13115《食品容器及包裝材料用不飽和聚酯樹脂及其玻璃鋼制品衛生標準》的規定。夾砂用顆粒材料的大粒徑不得大于2.5mm和1/5管壁厚度之問的較小值。其中石英砂的SiO2含量應大于95%,含水量應不大于0.2%;碳酸鈣的CaCO3含量應大于98%,含水量應不大于0.2%。
(2)成品外觀質量。夾砂玻璃鋼管的內表面應光滑平整,無對使用性能有影響的龜裂、分層、針孔、雜質、貧膠區、氣泡和纖維浸潤不良等現象;管端面應平整;邊棱應無毛刺,外表面無明確缺陷。管道直徑、長度和端面垂直度偏差應符合GB/T 21238的要求,任一截面管壁平均厚度不小于規定的設計厚度,內襯層厚度應不小于1.2 mm。
(3)管道的各項力學性能和理化指標應符合GB/T 21238要求,衛生性能應符合GB 5749(生活飲用水衛生標準》的規定。水壓滲漏的檢驗數量由供需雙方商定,但應不少于1%。
(4)檢驗方法包括查驗進場原材料合格證、抽樣和見證取樣、生產過程監督、查閱試驗報告、目的地驗貨等。
(5)管道貯存堆放處應遠離熱源,不宜長期露天存放。
(6)每批管道出廠時都應附出廠證明書,包括生產廠名稱、產品規格、生產日期和產品出廠檢驗證明書。
3 管道安裝質量控制
管道安裝的工序包括開槽、基礎處理、下管、穩管、接口、回填等,后進行壓力試驗和檢查驗收。由于夾砂玻璃鋼管的剛度小于混凝土管和金屬管材,其安裝質量對于使用工況和壽命都有著較大的影響,特別是管坑的開挖和回填必須給予高度重視。
(1)管溝質量要求。管溝開挖的工程量在安裝費用用比例較大,應根據管徑、埋深、土質、地下水等因素選擇合理穩定的開挖斷面。機械開挖時槽底應預留200~300 mm保護層人工開挖;當基礎承載力較小時,可換填砂礫石。土基開挖的不平整度控制在±20 mm之內,巖基開挖控制在










































