摘　要：接合水利供水工程的實際，對玻璃鋼管特點進行闡述，提出玻璃鋼管在部分水利工程中的技術應用的可行性，以期促進新材料技術推廣的效果。
關鍵詞：供水工程　玻璃鋼管　新材料技術

1　玻璃鋼管現狀概述

　　我國在供水管道工程中主要采用鋼管、鑄鐵管、玻璃鋼管、塑料管等．玻璃鋼管作為一種新型管材在近年來才逐步為人們所了解。玻璃鋼管又稱玻璃鋼增強熱固性樹脂管，英文名稱：Glass fibre reinforced plastic pipe(簡稱GRP管)。玻璃鋼管是以玻璃鋼、不飽和聚酯樹脂、石英砂等為主要原料澆鑄而成，目前其生產方法基本上分兩大類：即濕法接觸型和干法加壓成型。如按工藝特點來分，有手糊成型、層壓成型、RTM法、擠拉法、模壓成型、纏繞成型等。手糊成型又包括手糊法、袋壓法、噴射法、濕糊低壓法和無模手糊法 我國有90％以上的FRP產品是手糊法生產的，其他有模壓法、纏繞法、層壓法等。

2　玻璃鋼管的主要性能特點

　　(1)耐腐蝕
　　 樹脂性能的不同賦予玻璃鋼不同的耐腐蝕性能，使在不同酸堿、鹽、有機溶劑的氣、液介質的腐蝕環境下長期使用。
　　 (2)阻燃
　　的樹脂及阻燃添加劑賦予產品優良的阻燃性能，一般阻燃產品氧指數大于26，火焰擴散系數小于25，煙密度小于500。
　　 (3)輕質高強
　　無堿玻璃纖維紗與樹脂的完美結合，賦予產品獨特的輕質高強的特性，產品的比重是鋼材的1／4，適用于腐蝕環境下各種承載結構。
　　 (4)耐老化
　　產品由的基體樹脂加抗老化添加劑，使產品具有持久的抗老化性能，可保持長久的光澤及持續的高強度，使用壽命在20年以上。
　　 (5)可設計性
除玻璃鋼靈活的設計性能外，產品的顏色可以根據不同的要求進行定制，外形尺寸也可切割拼接成實際所需的尺寸。
　　 (6)安全防滑
　　高彈性模量及不同的表面效果使格柵具有防滑性能，輕微彈性減少工作人員的疲勞感，雙平面，月牙面，砂面，菱形封面，不同的表面提供不同使用場合的防滑性能。

3　玻璃鋼管在水利供水工程中的應用

　　正因為玻璃鋼管自身所具備的上述特點，在水利給水供水工程中有著特殊的優勢。
　　 例如：印江土家族苗族自治縣栗子園水庫供水工程。栗子園水庫城鎮供水范圍包括峨嶺、合水、永義、朗溪、中壩5個鄉鎮的城鎮居民生活用水和工業、建筑業、第三產業用水，以及水庫周邊農村居民生活用水，沿程干、支管總長度超過90km。該工程位于梵凈山麓及其余脈，地形地質條件很復雜，由于需要頻繁跨越溝谷、山溪，干、支渠采用渠道為主的輸水線路將頻繁使用積水池、倒虹吸管、渡槽等設施，在有壓水流和明渠水流之間頻繁轉換導致水頭損失增加，水量損失大，且施工難度、維護成本高，因此，確定采用長距離管道輸水的方案。
　　由于供水工程投資大、線路長、涉及到鄉鎮較多，工程較分散、各分水口門線路長短不一，管徑類型多(200～1600mm)，工程對水質的要求高，沿程對管材有抗腐蝕要求，管線的造價在整個輸水工程中所占的投資比例很大，因此，管道輸水的選材問題成為工程的關鍵。工程管材的選擇是從工程的規模、重要性、管徑、工作壓力、地形地質、工期、資金等方面綜合分析確定的，以達到性價比優。目前我國長距離輸水工程常見的金屬管材有鋼管，球墨鑄鐵管等：新材料主要有玻璃鋼管，硬聚氯乙烯管(PVC―U)等；上述管材選擇比較如下。
　　 (1)鋼管
　　鋼管應用歷史較長，范圍廣，是一種傳統的輸水管材。鋼管一般選用螺旋焊接與直縫焊接管、無縫鋼管、不銹鋼管，鋼管具有強度高、可靠性高、適應性強等優點，在穿越河流、鐵路、山谷和障礙物時多采用鋼管，但其耐腐蝕性差，內、外壁仍需做防腐處理，使用壽命一般不超過20年。鋼管外壁腐蝕主要是電化學腐蝕，目前鋼管外防腐主要采取涂層防護和電化學保護，涂層防護是用非金屬材料如涂纏石油瀝青玻璃布、環氧煤瀝青等防腐材料涂在鋼管外壁上，以防止金屬與水接觸；鋼管的內防腐主要是用水泥砂漿涂襯，防止管內的水直接和鋼管接觸，防腐效果較好。與其他管材相比，鋼管現場的工作量較大，并且施工現場焊接需要有電源，并保證工作坑內無積水，整個工程造價較高，排除。
　　 (2)球墨鑄鐵管
　　球墨鑄鐵管是20世紀90年代廣泛應用的輸水管材，具有強度高、韌性好、延伸率大、耐腐蝕等特點，內壁采用水泥砂漿襯里，改善了管道輸水環境，提高了供水能力，降低了能耗，運行穩定，可靠性高，外壁采用噴鋅后涂瀝青防腐，采用柔性T型接口，適應變形能力強，止水效果好，是一種較理想的輸水管材。球墨鑄鐵管是以鎂或稀土鎂合金球化劑在澆注前加入鐵水中，使石墨球化，應力集中降低，使管材具有較高的強度和延伸率，耐沖擊、耐震動、耐腐蝕、管壁薄，同口徑時比鑄鐵管節省材料30％～40％，膠圈接口，施工方便，縮短工期。球墨鑄鐵管是當今為普及使用的管材。主要原因是多數施工單位積累了安裝此類管材的豐富經驗，管材配件規格齊全：在維修過程中，能夠不停水作業，但由于本次輸水工程中管徑較大，與相同管徑的其他管材相比，大口徑球墨鑄鐵管的價格相對較高，施工場地大，排除。
　　 (3)玻璃鋼管(FR PM)
　　 玻璃鋼管全稱纏繞玻璃纖維增強熱固樹脂加砂管，玻璃鋼管是以樹脂為基本材料，玻璃纖維及其制品為增強材料，以石英砂為填充材料而制成的新型復合管材。玻璃鋼管采用承插式連接，橡膠圈止水，具有耐腐蝕、重量輕、強度高、不結垢，尤其內壁光滑，水力學性能好，造率系數為0.008～0.009，管徑相同時玻璃鋼管可多輸送水，輸水量相同時，可降低能耗。FR PM通過這些年的發展，管材技術性能有了極大的改進，出現了很多復合型管材，尤其是在耐腐蝕、使用壽命長、輸水水力條件好、重量輕、施工方便等方面優點突出。其缺點是抗壓能力與傳統的金屬管相比存在一定的差距，但能滿足本次工程需要，經權衡采用。
　　 (4)硬聚氯乙烯管(PVC―U)
　　硬聚氯乙烯管(PVC―U)是不加或僅加極少量增塑劑的聚氯乙烯脂在一定的溫度下擠壓成形的管材，其原材料來源廣泛，價格低。但由于大1:2徑及高壓管的成本較高，常見的PVC―U管管徑多在DN 600以下，故UPV―C管較適合在城市管網配水工程中使用。在本次輸水工程中管徑普遍較大的情況下，排除。上述主要管材米均價格見下表：

　　從上表可以看出經濟層面上該工程使用玻璃鋼管是優選項，同時由于該工程供水管線部分路段地質條件復雜，若用鋼管或球墨鑄鐵管均需要進行防腐處理，將增加其他工程投資及施工難度，而玻璃鋼管具有天生的耐腐性，很好的解決了上述問題，因此，玻璃鋼管方案優勢明顯，后確定選用玻璃鋼管方案。該工程考慮不同管材對工程的適應特性，能夠充分發揮不同材料的優點，確保管道運行的安全可靠，管理方便，運行成本低，施工便捷，施工周期有保證，供水量保證率高，工程總投資省的原則，綜合比選后確定了玻璃鋼管為優方案。

4　結　語

　　綜上所述玻璃鋼管材在復雜條件的水利供水工程中有以下經常用到的優點和優勢如下：
1　力學性能優越
　　 玻璃鋼管超高的抗拉性能，例如聚酯玻璃鋼抗拉強度為290MPa，即每平方厘米截面可承受2900 Kg的拉力：
2　施工方便、快速
　　 玻璃鋼管的密度只有普碳鋼的1／4―1／5，比鋁還輕1／3左右，可大大降低人力及運輸成本這是金屬材料和其它材料無法相比的，另外玻璃鋼管的鋪設受天氣的影響小。
3　復雜工況下耐久性好，產品由的基體樹脂加抗老化添加劑，使產品具有持久的抗老化性能，可保持長久的光澤及持續的高強度，使用壽命在25年以上。
4　價格低廉，使用玻璃鋼管往往比其他工程措施要經濟廉價，節約投資。
　　目前隨著我國各地新興城鎮水利供水工程的興建，玻璃鋼管在管材應用上必定會有自己的一席之地，在這里通過具體工程實踐簡要闡述了玻璃鋼管應用的優勢，希望新型玻璃纖維材料能在水利工程上得到更加廣泛應用。