玻璃纖維增強塑料夾砂管(FRPM),俗稱玻璃鋼夾砂管,是以玻璃纖維及其制品為增強材料,以樹脂為基體材料,以石英砂等無機非金屬顆粒材料為填料,按一定工藝方法制成的管道。
結構:一般由內襯層、結構層和外保護層組成。內襯層采用耐腐蝕性能好的樹脂,確保管道內部光滑,不易結垢,能有效防止輸送介質對管道的侵蝕;結構層由玻璃纖維和樹脂組成,中間夾有石英砂,玻璃纖維提供高強度,石英砂則增加管材的剛度;外保護層主要用于防止外界環(huán)境對管道的破壞,如紫外線照射、機械損傷等。
生產工藝
定長纏繞成型工藝:在長度一定的管模上采用螺旋或環(huán)向纏繞工藝,將玻璃纖維、樹脂和石英砂等原材料按照一定的規(guī)律纏繞在管模上,經過固化后形成管材。這種工藝生產的管材長度一般為3米、6米、9米等標準長度。
離心澆鑄成型工藝:通過加料機將玻璃纖維、樹脂、石英砂等原材料按配方設計要求,在計算機控制下澆鑄到高速旋轉的模具內,加熱固化后成型制成直管。該工藝生產的管道內表面光滑,尺寸精度高,適用于生產大口徑的管材。
連續(xù)纏繞成型工藝:在連續(xù)輸出的模具上,把熱固性樹脂、連續(xù)纖維、短切纖維和石英砂按照一定要求,采用環(huán)向纏繞連續(xù)鋪層,經過固化后可以根據(jù)設計按需切割成任意長度的管材。
性能特點
耐腐蝕性強:選用耐腐蝕性能優(yōu)異的樹脂,能夠抵抗酸、堿、鹽、海水、污水等化學介質的長期侵蝕,適用于各種腐蝕性環(huán)境。
輕質高強:比重在1.65-2.0之間,只有鋼的1/4左右,但環(huán)向拉伸強度可達180-300MPa,軸向拉伸強度為60-150MPa,近似合金鋼,比強度是合金鋼的2-3倍,運輸和安裝都非常方便。
水力性能良好:內壁光滑,糙率系數(shù)低,在使用過程中不結垢、不生銹,不會被海洋或污水中的貝類、菌類等微生物玷污附著,水流阻力小,具有較高的流通能力,可有效降低輸送能耗。
耐熱耐寒性好:可在-50℃-80℃的范圍內長期使用,采用特殊配方的樹脂還可在110℃時使用,能適應不同的工作環(huán)境溫度。
耐磨性能出色:經試驗證明,其耐磨性能優(yōu)于傳統(tǒng)的鋼管等管材,即使在含有大量泥漿、沙石的環(huán)境中使用,內壁的磨損也相對較小。
絕緣性能優(yōu)良:具有良好的電絕緣性能,可用于電力電纜保護等對絕緣要求較高的場合。
應用領域
市政工程領域:廣泛應用于城市給排水管道系統(tǒng),包括飲用水輸送、污水排放、雨水收集等;也可用于城市地下綜合管廊建設,作為電力、通信、燃氣等管道的保護套管。
水利工程領域:可用于農田灌溉、水利水電工程中的輸水管道,能夠有效減少水資源在輸送過程中的滲漏和損失,提高水資源利用效率。
工業(yè)領域:在石油化工行業(yè),可用于輸送各種腐蝕性的化工原料、石油產品等;在造紙、印染、電鍍等工業(yè)領域,可作為污水處理和回用的管道系統(tǒng)。
海洋工程領域:由于其良好的耐海水腐蝕性能,可用于海水淡化工程中的取水管道、輸水管道,以及海洋石油平臺的給排水管道、消防管道等。
執(zhí)行標準:國內生產的玻璃纖維增強塑料夾砂管主要執(zhí)行GB/T21238-2016《玻璃纖維增強塑料夾砂管》等國家標準,出口產品則通常按ISO25780、ISO23856等國際標準生產。