标题：玻璃钢夹砂管道的应用现状及前景展望
玻璃钢夹砂管道
（简称玻璃FRPM管）是20世纪70年代出现具有重量、耐腐蚀、内壁摩阻力小、寿命长等特点。玻璃主、化工、电力、农业灌溉及市政给、排
年才开始研制和生产，目前已有几十条生[1]，其应用与推广属于国家重点扶持的八项[2]。与传统管材相比，玻璃钢
尤其据实验室的模拟试验和实际50年[3]，并且在其长期运行过程中不会出现管体是替代传统的钢管、铸铁是本世纪最具发。
、不饱和、石英砂为主要原料，主要有纤维缠绕
玻璃钢夹砂管道
在实际
。在国外许
但在国内人们对其尚缺乏公允的认识，特别是近几年来，我国给排水行业发展迅速，每年新增供水管道约10000km，新增排水管道约6000km，但绝大部分仍选用传统管材[4]。为了增强人们对玻璃钢夹砂管的认识，进一步推广该新型复合材料在我国国民经济中的应用与开发，本文对玻璃钢夹砂管的技术性能及其在我国各领域的应用现状进行了分析，并对其未来发展前景进行了展望。1砂管的结构及性能玻璃钢夹砂管是由基体树脂、增强材料、辅助材料等组成的复合管材，其中，基体树脂包括内衬树脂和结构层缠绕树脂，内衬树脂选择食品级间苯型不饱和聚酯树脂，结构树脂选用邻苯型不饱和聚酯树脂；增强材料包括无碱玻璃纤维表面毡、无碱针织毡、无碱缠绕纱、无碱玻璃纤维增强布以及石英砂等；辅助材料包括聚醋薄膜、兜砂布、网格布、固化剂和促进剂等。严格地选材是控制产品质量的第一道防线。通常，玻璃钢夹砂管由内衬层、结构层和表面层构成。内衬层为防腐防渗层，由内表面层和次内层两部分组成，树脂含量很高，为90％左右。结构层由连续纤维缠绕层和树脂砂浆层组成，以邻苯型或间苯型不饱和聚酯树脂为粘结基玻璃钢夹砂管的应用现状及展望
玻璃纤维的重量约占65％～70%，树脂的重30％~35％，起承受荷载、抵抗变形的作
能
。其结构可根据实际工况需要来满足不同性能的要求。
玻璃钢夹砂管具有以下优
1）耐腐蚀：由于玻璃钢夹砂管道内外层均
所以能耐酸、碱、盐、海
、未经处理的污水、腐蚀性土壤以及多种化学
抗电化学腐蚀，无需对内外层作防
、无需阴极保护、使用寿命长、维护费用
。一般情况下，塑料管使用年限为3年，铸铁管
5～10年，钢管使用年限只有15年，
50年。
2）重量轻、强度高：管壁结构致密、坚实、
。玻璃钢夹砂管道的密度为1.65～
g/cm3，密度只有钢的1/4，管的环向拉伸强度
180～300MPa，轴向拉伸强度为60～150
，最大可达230MPa，近似合金钢，而其比强
(强度/密度)是合金钢的2～3倍[5]。因此，可
、外
。外压作用下的管壁中心附近区
由树脂砂浆层承担，而高应力
。充分体现
。
、易安装，设备简单。
3）内壁光滑、糙率和摩阻力小：糙率系数
0.0084，而混凝土管为0.014，铸铁管为
，水头损耗小，泵送费用低；相同口径下，其
相同流量下，其口径可减小1个档
污垢积淤极小。
4）耐热性、抗冻性好：在-30℃状态下，仍
-50~80℃
采用特殊配方的树脂还可在
℃以上工作。
5）适应性强：可根据用户的各种特定要
诸如不同的流量、压力、不同的埋深和载荷情
。
玻璃钢夹砂管的应用现状
在世界许多国家得到了广泛的应用，主要包括：市政给排水、供热、灌溉、建筑、石油、化工、轻工、能源、交通、污水处理等领域，特别是在中东地区的大中型输水、排污、海水淡化和一些工业输送管道，几乎全部采用玻璃钢管[6]。本文仅对玻璃钢夹砂管在排水、污水治理和非开挖更新管道技术中的应用现状进行总结。2.1在排水工业中的应用长期以来，我国在排水工程中，室外排水管材多采用制作工艺简单，价格低廉的钢筋混凝土排水管。但这种管材存在水力条件较差、接头数量多、对基础要求高、易损坏，管道维护困难等许多弊端。建设部218号公告中明确规定2005年元月1日起，管径≤500mm的钢筋混凝土管不得用于城镇市政污水、雨水管道。玻璃钢夹砂管以耐腐蚀性强、轻质高强、输送流量大、安装方便、工期短、综合投资低等优点成为主要替代管材之一。这种管材用于排水工程有着钢筋混凝土管无可比拟的优越性，表1[7]为两种管材主要性能的比较。表1玻璃钢夹砂管与钢筋混凝土管主要性能的比较
[10]等。
在污水处理领域的应用
、输送的管材主要有混
、钢筋混凝土管、钢管和近年研制开发的玻
。其中玻璃钢夹砂管既经济又避免出
并获得推广。该应用领域主要选择大口
DN2500和DN2200，在南方沿海城市应
———沙河涌分洪道横穿黄埔
[11]。玻璃钢夹砂管的使用提高了
由于重量轻，减少了吊装机械对
确保了深基槽的安全，明显改善管道
。同时有效克服了污水管道在淤泥层中的埋
解决了管道抗浮和抗沉等问题。
故在顶进时要特别
管轴线的最大偏差应在
。特别是大口径管道，因为偏差
这是在该
。
在非开挖更新管道技术中的应用
“管中管”非开挖
是随着中国城镇化发展，对原有老化
。玻璃钢夹砂衬管以
便捷的施工方法和低廉的造价与
在管道非开挖在线修复管道领域占有
有着巨大的市场发展潜力。
再把新旧管道进行固定，从而修复旧管道
。该种方法具有以下优点：
对旧管道要求低，可适应一定的转角，内
施工简单、快捷，可带少量水施工；
玻璃钢夹砂衬管的强度与刚度较高，可
不会因旧管道结构的破坏而
玻璃钢夹砂衬管内壁光滑，流通能力强，
玻璃钢夹砂衬管耐腐蚀，寿命长，维护费用低廉；(6)玻璃钢夹砂衬管工程综合造价低。文献[12]对2004年实施的广州工业大道46m长DN1050污水钢管的玻璃钢夹砂衬管工程进行了介绍：研究采用manning公式对新旧管道进行水力学计算，采用Hazen-Williams公式对璃钢夹砂管道与原管道的粗糙系数与直径关系进行计算。结果表明，水力坡度、流量、泵容一定的原有管道完全可用小直径的玻璃钢夹砂管道衬入，而不影响其功能，该工程获得了极佳的修复效果。3发展前景与展望玻璃钢夹砂管的开发与应用已经引起一场管道材料的重大革命，它不但具有结构的优点，而且还具有成本低、生产效率高，便于机械化成批生产的特点。加之它轻质高强、高刚度、耐腐蚀，便于运输安装，联接可靠，寿命长等突出优点，所以它将对传统的大口径输水、下水用水泥管、铸铁管、钢管是一次严峻的冲击，市场占有份额与日俱增。目前，世界各国都在积极研制和推广玻璃钢夹砂管道。尽管如此，玻璃钢夹砂管道的开发是一项复杂的技术项目，目前国内乃至国外的缠绕玻璃钢夹砂管的技术水平尚不尽理想，还有许多技术难题需要进一步深入研究、解决，使其不断完善。随着玻璃钢夹砂管的大量推广，国内夹砂管道生产企业的数量呈快速增长趋势，这样不可避免会产生较多的质量问题；同时，市场也会对玻璃钢夹砂管提出各种各样的要求，无论在技术上、质量上和造价上都要比老的管材更要严格一些，因此要求生产企业要不断地进行科研，提高质量，降低造价，从而满足市场日益增长的需求。企业要善于解决生产和市场要求的各种问题，以此带动科技进步，并培养人才，壮大自己的科技队伍，提高技术水平。随着现代科技的发展，新型的材料工业飞速发展，玻璃钢夹砂管一定会具有广阔的市场和发展前景。
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