玻璃纤维增强塑料夹砂管(FRPM),俗称玻璃钢夹砂管,是以玻璃纤维及其制品为增强材料,以树脂为基体材料,以石英砂等无机非金属颗粒材料为填料,按一定工艺方法制成的管道。
结构:一般由内衬层、结构层和外保护层组成。内衬层采用耐腐蚀性能好的树脂,确保管道内部光滑,不易结垢,能有效防止输送介质对管道的侵蚀;结构层由玻璃纤维和树脂组成,中间夹有石英砂,玻璃纤维提供高强度,石英砂则增加管材的刚度;外保护层主要用于防止外界环境对管道的破坏,如紫外线照射、机械损伤等。
生产工艺
定长缠绕成型工艺:在长度一定的管模上采用螺旋或环向缠绕工艺,将玻璃纤维、树脂和石英砂等原材料按照一定的规律缠绕在管模上,经过固化后形成管材。这种工艺生产的管材长度一般为3米、6米、9米等标准长度。
离心浇铸成型工艺:通过加料机将玻璃纤维、树脂、石英砂等原材料按配方设计要求,在计算机控制下浇铸到高速旋转的模具内,加热固化后成型制成直管。该工艺生产的管道内表面光滑,尺寸精度高,适用于生产大口径的管材。
连续缠绕成型工艺:在连续输出的模具上,把热固性树脂、连续纤维、短切纤维和石英砂按照一定要求,采用环向缠绕连续铺层,经过固化后可以根据设计按需切割成任意长度的管材。
性能特点
耐腐蚀性强:选用耐腐蚀性能优异的树脂,能够抵抗酸、碱、盐、海水、污水等化学介质的长期侵蚀,适用于各种腐蚀性环境。
轻质高强:比重在1.65-2.0之间,只有钢的1/4左右,但环向拉伸强度可达180-300MPa,轴向拉伸强度为60-150MPa,近似合金钢,比强度是合金钢的2-3倍,运输和安装都非常方便。
水力性能良好:内壁光滑,糙率系数低,在使用过程中不结垢、不生锈,不会被海洋或污水中的贝类、菌类等微生物玷污附着,水流阻力小,具有较高的流通能力,可有效降低输送能耗。
耐热耐寒性好:可在-50℃-80℃的范围内长期使用,采用特殊配方的树脂还可在110℃时使用,能适应不同的工作环境温度。
耐磨性能出色:经试验证明,其耐磨性能优于传统的钢管等管材,即使在含有大量泥浆、沙石的环境中使用,内壁的磨损也相对较小。
绝缘性能优良:具有良好的电绝缘性能,可用于电力电缆保护等对绝缘要求较高的场合。
应用领域
市政工程领域:广泛应用于城市给排水管道系统,包括饮用水输送、污水排放、雨水收集等;也可用于城市地下综合管廊建设,作为电力、通信、燃气等管道的保护套管。
水利工程领域:可用于农田灌溉、水利水电工程中的输水管道,能够有效减少水资源在输送过程中的渗漏和损失,提高水资源利用效率。
工业领域:在石油化工行业,可用于输送各种腐蚀性的化工原料、石油产品等;在造纸、印染、电镀等工业领域,可作为污水处理和回用的管道系统。
海洋工程领域:由于其良好的耐海水腐蚀性能,可用于海水淡化工程中的取水管道、输水管道,以及海洋石油平台的给排水管道、消防管道等。
执行标准:国内生产的玻璃纤维增强塑料夹砂管主要执行GB/T21238-2016《玻璃纤维增强塑料夹砂管》等国家标准,出口产品则通常按ISO25780、ISO23856等国际标准生产。