高强玻璃纤维改性石膏--系列产品具有声学性能好、造型能力强、耐火性能好、强度高、环保、可擦洗、会呼吸等优点
玻璃钢学名玻璃纤维增强塑料。它是以玻璃纤维及其制品（玻璃布、带、毡、纱等）作为增强材料，以合成树脂作基体材料的一种复合材料。复合材料的概念是指一种材料不能满足使用要求，需要由两种或两种以上的材料复合在一起，组成另一种能满足人们要求的材料，即复合材料。例如，单一种玻璃纤维，虽然强度很高，但纤维间是松散的，只能承受拉力，不能承受弯曲、剪切和压应力，还不易做成固定的几何形状，是松软体。如果用合成树脂把它们粘合在一起，可以做成各种具有固定形状的坚硬制品，既能承受拉应力，又可承受弯曲、压缩和剪切应力。这就组成了玻璃纤维增强的塑料基复合材料。由于其强度相当于钢材，又含有玻璃组分，也具有玻璃那样的色泽、形体、耐腐蚀、电绝缘、隔热等性能，象玻璃那样，历史上形成了这个通俗易懂的名称“玻璃钢”，这个名词是由原国家建筑材料工业部部长赖际发同志于1958 年提出的，由建材系统扩至全国，现在还普遍地采用着。由此可见，玻璃钢的含义就是指玻璃纤维作增强材料、合成树脂作粘结剂的增强塑料，国外称玻璃纤维增强塑料。随着我国玻璃钢事业的发展，作为塑料基的增强材料，已由玻璃纤维扩大到碳纤维、硼纤维、芳纶纤维、氧化铝纤维和碳化硅纤维等，无疑地，这些新型纤维制成的增强塑料，是一些高性能的纤维增强复合材料，再用玻璃钢这个俗称就无法概括了。考虑到历史的由来和发展，通常采用玻璃钢复合材料，这样一个名称就较全面了。
FRP材料有哪些特性优点和不足
一、FRP有如下特性。
(1)轻质高强
相对密度在1.5~2.0之间，只有碳钢的1/4~1/5，可是拉伸强度却接近，甚至超过碳素钢，而比强度可以与高级合金钢相比。因此，在航空、火箭、宇宙飞行器、高压容器以及在其他需要减轻自重的制品应用中，都具有卓越成效。某些环氧FRP的拉伸、弯曲和压缩强度均能达到400Mpa以上。部分材料的密度、强度和比强度见表1-1。
(2)耐腐蚀性能好
FRP是良好的耐腐材料，对大气、水和一般浓度的酸、碱、盐以及多种油类和溶剂都有较好的抵抗能力。已应用到化工防腐的各个方面，正在取代碳钢、不锈钢、木材、有色金属等。
(3)电性能好
是优良的绝缘材料，用来制造绝缘体。高频下仍能保护良好介电性。微波透过性良好，已广泛用于雷达天线罩。
(4)热性能良好
FRP热导率低，室温下为1.25~1.67kJ/（m·h·K），只有金属的1/100~1/1000，是优良的绝热材料。在瞬时超高温情况下，是理想的热防护和耐烧蚀材料，能保护宇宙飞行器在
(5)可设计性好
①可以根据需要，灵活地设计出各种结构产品，来满足使用要求，可以使产品有很好的整体性。
②可以充分选择材料来满足产品的性能，如：可以设计出耐腐的，耐瞬时高温的、产品某方向上有特别高强度的、介电性好的，等等。
(6)工艺性优良
①可以根据产品的形状、技术要求、用途及数量来灵活地选择成型工艺。
②工艺简单，可以一次成型，经济效果突出，尤其对形状复杂、不易成型的数量少的产品，更突出它的工艺优越性。
二、不能要求一种FRP来满足所有要求，FRP不是万能的，FRP也有以下一些不足之处。
(1) 弹性模量低
FRP的弹性模量比木材大两倍，但比钢（E=2.1×106）小10倍，因此在产品结构中常感到刚性不足，容易变形。
可以做成薄壳结构、夹层结构，也可通过高模量纤维或者做加强筋等形式来弥补。
(2) 长期耐温性差
一般FRP不能在高温下长期使用，通用聚酯FRP在
(3) 老化现象
老化现象是塑料的共同缺陷，FRP也不例外，在紫外线、风沙雨雪、化学介质、机械应力等作用下容易导致性能下降。
(4) 层间剪切强度低
层间剪切强度是靠树脂来承担的，所以很低。可以通过选择工艺、使用偶联剂等方法来提高层间粘结力，最主要的是在产品设计时，尽量避免使层间受剪。
三、FRP有哪些生产方法？
答：基本上分两大类，即湿法接触型和干法加压成型。如按工艺特点来分，有手糊成型、层压成型、RTM法、挤拉法、模压成型、缠绕成型等。手糊成型又包括手糊法、袋压法、喷射法、湿糊低压法和无模手糊法。
目前世界上使用最多的成型方法有以下四种。
①手糊法：主要使用国家有挪威、日本、英国、丹麦等。
②喷射法：主要使用国家有瑞典、美国、挪威等。
③模压法：主要使用国家有德国等。
④FTM法：主要使用国家有欧美各国、日本。
我国有90%以上的FRP产品是手糊法生产的，其他有模压法、缠绕法、层压法等（见第十一章）。日本的手糊法仍占50%。从世界各国来看，手糊法仍占相当比重，说明它仍有生命力。手糊法的特点是用湿态树脂成型，设备简单，费用少，一次能糊
由于玻璃钢是一种复合材料，其性能的适应范围非常广泛，因此它的市场开发前景十分广阔。据有关统计资料，目前世界各国开发的玻璃钢产品的种类已达4万种左右。虽然各国均根据本国的经济发展情况，开发的方向各有侧重，但基本上均已涉及到各个工业部门。我国玻璃钢工业经过四十多年来的发展，也已在国民经济各个领域中取得了成功的应用，在经济建设中发挥了重要的作用。
现将玻璃钢主要的应用领域，粗略地概括如下：
建筑行业：冷却塔、玻璃钢门窗New、建筑结构、围护结构、室内设备及装饰件、玻璃钢平板、波形瓦、装饰板、卫生洁具及整体卫生间、桑拿浴室、冲浪浴室，建筑施工模板、储仓建筑，以及太阳能利用装置等等。
化学化工行业：耐腐蚀管道、贮罐贮槽、耐腐蚀输送泵及其附件、耐腐阀门、格栅、通风设施，以及污水和废水的处理设备及其附件等等。
汽车及铁路交通运输行业：汽车壳体及其他部件，全塑微型汽车，大型客车的车体外壳、车门、内板、主柱、地板、底梁、保险杠、仪表屏，小型客货车，以及消防罐车、冷藏车、拖拉机的驾驶室及机器罩等；在铁路运输方面，有火车窗框、车内顶弯板、车顶水箱、厕所地板、行李车车门、车顶通风器、冷藏车门、储水箱，以及某些铁路通讯设施等；在公路建设方面，有交通路标、路牌、隔离墩、公路护栏等等。
船艇及水上运输行业：内河客货船、捕渔船、气垫船、各类游艇、赛艇、高速艇、救生艇、交通艇，以及玻璃钢航标浮鼓及系船浮筒等等。
电气工业及通讯工程：有灭弧设备、电缆保护管，发电机定子线圈和支撑环及锥壳，绝缘管、绝缘杆，电动机护环，高压绝缘子，标准电容器外壳，电机冷却用套管，发电机挡风板等强电设备；配电箱及配电盘，绝缘轴，玻璃钢罩等电器设备；印刷线路板、天线、雷达罩等电子工程应用。
近年来，随着科学技术的发展，以及人民生活水平的提高，许多民用玻璃钢产品大量地被开发，例如许多城市雕塑、工艺美术造型，快餐桌椅、摩托车部件、玻璃钢花盆、安全帽、高级游乐设备、家用电器外壳等，都成功地被大量应用。
储罐的种类很多，大体上有：滚塑储罐，玻璃钢储罐，陶瓷储罐、橡胶储罐、焊接塑料储罐等。就储罐的性价比来讲，现在以滚塑储罐最为优越，滚塑储罐又可以分钢衬塑储罐，全塑储罐两大系，分别包括立式，卧式，运输，搅拌等多个品种....
1.储罐的加工工艺：(1)(2)
(1)聚乙烯储罐的加工工艺：
它是采用聚乙烯(线性低密度聚乙烯LLDPE、高密度聚乙烯HDPE)为原料，在滚塑模具上一次成型。
(2)钢衬塑储罐的加工工艺：
钢衬塑卧式储罐 亦称龟甲卧式储罐(龟甲衬里—钢、网、塑三合一)是钢塑复合系列产品的精华。它采用特殊滚塑成型工艺。它是将钢网(龟甲)焊接于钢体表面，以以纯聚乙烯（线性低密度聚乙烯LLDPE、高密度聚乙烯HDPE）为原料，采用滚塑工艺将钢板、钢网（龟甲）与聚乙烯有机结合成一体。聚乙烯牢固沾钢体表面。
2.聚乙烯储罐的特点：
聚乙烯的外文简称为PE。最高应用温度为低密度聚乙烯60℃，高密度聚乙烯70℃。最低应用温度为-70℃。
具有无焊接缝、不渗漏、无毒性、抗老化、抗冲击、耐腐蚀、寿命长、符合卫生标准等优点。它弥补了全塑滚塑储罐刚性强度差，不耐压，耐温差的缺点。产品内衬面平整、光滑、坚固，与传统的钢衬塑料板储槽、钢衬橡胶储罐、钢衬玻璃钢贮槽相比，具有更良好的耐腐蚀、不渗漏、不剥离、耐磨损、可耐一定压力、可耐较高温度、寿命更长等优点，其价格低于同规格的传统储罐，是储存腐蚀液体的理想容器。因而是一种极为优异的耐腐蚀储罐。
3.聚乙烯储罐可存放的物质:
（1）无机酸
（2）有机酸
（3）碱及氢氧化物
（4） 元素、气体、及其它无机化合物
（5）醇、醛、酮、醚、酯、烃及石油产品
（6） 含卤素有机化合物、胺、酚、其它有机化合物
（7）其它元素化合物、工业液体及制品、食品及植物油、大气、水.
玻璃钢夹砂管以其优异的耐腐蚀性能、水力性特点、轻质高强、输送流量大、安装方便、工期短和综合投资低等优点,成为化工工业及排水工程的最佳选择。它具有其它金属管材无法比拟优越性,主要具有以下特点：
【优良的耐腐蚀性能】
产品选用耐腐蚀极强的树脂,拥有极佳的机械性质与加工特性,在大部分酸、碱、盐海水未处理的污水,腐蚀性土壤或地下水及众多化学物质的侵蚀。
【耐热耐寒性能好】
在-30℃状态下,仍具有良好的韧性和极高的强度,可在-50℃－80℃的范围内长期使用,采用特殊配方的树脂还可110℃时使用。 【耐磨性能好】
玻璃钢管的耐磨性能是非常好的,试验证明:把含有大量泥浆、沙石的水,装入管子中进行旋转磨损影响对比试验。经30万次旋转后,检测管子内壁的磨损深度如下:用焦油和瓷油涂层的钢管为0.53mm;经表面硬化处理的钢管为0.48mm;玻璃钢管道为0.21mm,由此可以说明玻璃钢管的耐磨损性能十分强。
【保温性能优】
由于玻璃钢产品的导热系数低,因此其保温性能特别好。
【固化后防污抗性】
在使用过程中不结垢、不生锈、不会被海洋或污水中的贝类,菌类等微生物玷污蛀附。
【比重小、重量轻】
采用纤维缠绕生产的夹砂玻璃钢管,其比重在1.65－2．0,只有钢的1/4,但玻璃钢管的环向拉伸强度为180－300MPa,轴向拉伸强度为60－150MPa,近似合金钢。因此,其比强度（强度/比重）是合金钢的2-3倍,这样它就可以按用户的不同要求,设计成满足各类承受内、外压力要求的管道。对于相同管径的单重,FRPM管只有碳素钢管（钢板卷管）的1/2.5,铸铁管的1/3.5,预应力钢筋水泥管的1/8左右,因此运输安装十分方便。
【接口少,安装效率高】
管道的长度一般为:6-12m/根（也可以根据客户的要求生产出特殊长度的管道）。单根管道长,接口数量少,从而加快了安装速度,减少故障概率,提高整条管线的安装质量。
【机械性能好、优良的绝缘性能】
管道的拉伸强度低于钢,高于球墨铸铁管和混凝土管,而比强度大约是钢管的3倍,球墨铸铁管的10倍,混凝土管的25倍。此外,它的导热系数只有钢管的1%,具有优良的绝缘性,适应使用于输电、电信线路密集区和多雷区。
【水力学性能优异、节省能耗】
夹砂玻璃钢管具有光滑的内表面,适用于大口径(≥φ500mm)输水管道的特点,磨阻系数小,水力流体特性好,而且管径越大其优势越明显。反之,在管道输送流量相同的情况下,工程上可以采用内径较小的夹砂玻璃钢管代替,从而降低了一次性的工程投入。夹砂玻璃钢管道在输水过程中与其它的管材相比,可以大大减少压头损失,节省泵的功率和能源。
【使用寿命长、安全可靠】
夹砂玻璃钢管设计安全系数高。据实验室的模拟试验表:一般给水、排水夹砂玻璃钢管的寿命可达50年以上,是钢管和混凝土管的2倍。对于腐蚀性较强的介质,其使用寿命远高于钢管等。
【设计灵活、产品适应性强】
夹砂玻璃钢管道可以根据用户的各种特殊的使用要求,通过改变设计,制造出各种规格、压力等级、刚度等级或其它特殊性能的产品,适用范围广。
【运行维护费用低】
由于玻璃钢产品本身具有很好的耐腐蚀性,不需要进行防锈,防污,绝缘,保温等措施和检修,对地埋管无需作阴极保护,可节约大量维护费用。
【工程综合效益好】
综合效益是指由建设投资、安装维修费用、使用寿命、节能节钢等多种因素形成的长期性,玻璃钢管道的综合效益是可取的,特别是管径越大,其成本越低。当进一步考虑埋入地下的管道可使用好几代,又无需年年检修,更可以发挥它优越的综合效益。
玻璃钢冷却塔 cooling tower 玻璃钢维护结构的冷却塔
工业中，使热水冷却的一种设备。水被输送到塔内，使水和空气之间进行热交换，或热、质交换，以达到降低水温的目的。
冷却塔的工作原理
冷却塔是利用水和空气的接触，通过蒸发作用来散去工业上或制冷空调中产生的废热的一种设备。基本原理是：干燥(低焓值)的空气经过风机的抽动后，自进风网处进入冷却塔内；饱和蒸汽分压力大的高温水分子向压力低的空气流动，湿热(高焓值)的水自播水系统洒入塔内。当水滴和空气接触时，一方面由于空气与不的直接传热，另一方面由于水蒸汽表面和空气之间存在压力差，在压力的作用下产生蒸发现象，带到目前为走蒸发潜热，将水中的热量带走即蒸发传热，从而达到降温之目的。 冷却塔的工作过程：圆形逆流式冷却塔的工作过程为例：热水自主机房通过水泵以一定的压力经过管道、横喉、曲喉、中心喉将循环水压至冷却塔的播水系统内，通过播水管上的小孔将水均匀地播洒在填料上面；干燥的低晗值的空气在风机的作用下由底部入风网进入塔内，热水流经填料表面时形成水膜和空气进行热交换，高湿度高晗值的热风从顶部抽出，冷却水滴入底盆内，经出水管流入主机。一般情况下，进入塔内的空气、是干燥低湿球温度的空气，水和空气之间明显存在着水分子的浓度差和动能压力差，当风机运行时，在塔内静压的作用下，水分子不断地向空气中蒸发，成为水蒸气分子，剩余的水分子的平均动能便会降低，从而使循环水的温度下降。从以上分析可以看出，蒸发降温与空气的温度（通常说的干球温度）低于或高于水温无关，只要水分子能不断地向空气中蒸发，水温就会降低。但是，水向空气中的蒸发不会无休止地进行下去。当与水接触的空气不饱和时，水分子不断地向空气中蒸发，但当水气接触面上的空气达到饱和时，水分子就蒸发不出去，而是处于一种动平衡状态。蒸发出去的水分子数量等于从空气中返回到水中的水分子的数量，水温保持不变。由此可以看出，与水接触的空气越干燥，蒸发就越容易进行，水温就容易降低。
冷却塔的分类
一、按通风方式分有自然通风冷却塔、机械通风冷却塔、混合通风冷却塔。
二、按热水和空气的接触方式分有湿式冷却塔、干式冷却塔、干湿式冷却塔。
三、按热水和空气的流动方向分有逆流式冷却塔、横流（交流）式冷却塔、混流式冷却塔。
四、按用途分一般空调用冷却塔、工业用冷却塔、高温型冷却塔。
五、按噪声级别分为普通型冷却塔、低噪型冷却塔、超低噪型冷却塔、超静音型冷却塔。
六、其他如喷流式冷却塔、无风机冷却塔、双曲线冷却塔等。
冷却塔的适用范围
工业生产或制冷工艺过程中产生的废热，一般要用冷却水来导走。冷却塔的作用是将挟带废热的冷却水在塔内与空气进行热交换，使废热传输给空气并散入大气中。例如：火电厂内，锅炉将水加热成高温高压蒸汽，推动汽轮机做功使发电机发电，经汽轮机作功后的废汽排入冷凝器，与冷却水进行热交换凝结成水，再用水泵打回锅炉循环使用。这一过程中乏汽的废热传给了冷却水，使水温度升高，挟带废热的冷却水，在冷却塔中将热量传递给空气，从风筒处排入大气环境中。冷却塔应用范围：主要应用于空调冷却系统、冷冻系列、注塑、制革、发泡、发电、汽轮机、铝型材加工、空压机、工业水冷却等领域，应用最多的为空调冷却、冷冻、塑胶化工行业。
结构形式
为了节约能源，大型冷却塔多用自然通风冷却塔，它由通风筒、人字柱、环基、淋水装置和塔心材料组成。
通风筒多为钢筋混凝土双曲线旋转壳，具有较好的结构力学和流体力学特性。壳体下部边缘支承在等距离的V形或X形斜支柱上，以构成冷却塔的进风口。壳体的荷载经斜支柱传到基础上。基础多做成带斜面的环形基础以承受由斜支柱传来的部分环拉力，也可做成分离的单个基础或桩基础。
通风筒的喉部直径最小，当计算壳体受压稳定时，壳壁最薄，由此向上直径逐渐增大构成气流出口扩散段，塔顶处设有刚性环，喉部以下按双曲线形逐渐扩大，下段壳壁也相应加厚，形成一个具有一定刚度的下环梁。通风筒也可做成截头锥壳或组合锥壳，或用钢构架外包木护板或石棉水泥护板的多边形塔筒。 德国在施梅豪森的核电站的一座高146米的干式冷却塔中采用了网索结构的塔筒，外包铝质护板，外包铝质护板，具有较好的抗震和抗风性能。
冷却塔的作用
1.火力发电厂一般都有冷却塔冷却塔冷却塔冷却塔冷却塔冷却塔冷却塔冷却塔冷却塔冷却塔冷却塔。水经加热后，产生高压气体推动汽轮机发电，而剩余的气体需冷却，其工作原理是这样的：电厂的冷却塔上的水是用泵打上去,经过布水器将水均匀地散开落下来,一般情况下冷却塔高度为几十米,象个巨大的烟囱,能将空气从下面抽上去,在空气和水滴接触的过程中将热量带走,从而起到冷却水的作用.
2.中央空调也有冷却塔作用是起到冷却循环液的作用。
3.还有专业生产玻璃钢冷却塔,俗称冷却水塔、冷水塔、凉水塔、玻璃钢塔、水塔等，主要有方形,圆形,横流式,逆流式,无填料喷雾式系列冷却塔。
自动旋转雾化式冷却塔与传统填料式冷却塔相比较还具有以下不可比拟的优点：
1、由于无填料，塔内基本处于空心状态，风机阻力小、噪音低。
2、采用本公司专利技术生产的高效率收水器，有效的减少了漂水，节水效果明显。
3、塔体采用流线型设计，风扇与风筒配合间隙小，产生风量大、风速快，冷却效果好。
4、自动旋转雾化器采用高分子耐磨材料制造，耐腐蚀、使用寿命长。
5、采用模块化设计，便于运输、安装、调试。
6、无堵塞、无维修、运行稳定可靠。彻底消除了填料塔因循环水中的杂质堵塞填料和填料老化、变形、脆裂、布水喷头堵塞及冲落、填料碎片堵塞管道、泵和换热器等一系列影响塔和工艺系统设备性能的现象。彻底消除了频繁清洗、更换填料和布水喷头的麻烦。
二、设备组成及工作原理
设备组成：自动旋转雾化式冷却塔由进水管、自动旋转雾化器、壳体、收水器、风机、电机、进风窗、集水盘(水箱)、出水管、支架、扶梯等零部件组成(见结构示意图)。
注：以上是针对单塔所做的结构说明，对于不同的处理量，可以组成双塔、多塔结构。
工作原理：自动旋转雾化式冷却塔是通过循环冷却水与冷、干空气的热传导和循环冷却水的蒸发带走气化潜热而达到降低水温的目的。具有一定压力的循环冷却水经进水管进入冷却塔，在雾化器的旋流喷射作用下，被雾化成直径为0.1mm的雾汽向塔顶方向喷射，喷射产生的反推力带动自动旋转装置旋转，致使雾化水充满整个塔体。安装在塔顶的轴流风机旋转，将周围环境的冷、干空气通过进风窗强行吸入冷却塔内与循环冷却水进行传质、传热。雾化器喷射出的雾化水流流速很快，并具有夹带、卷吸作用，使雾化器周围产生一定负压，加大了冷却塔从周围环境的抽风量和进风流速，同时带动底部空气向上流动，致使冷、干空气与水雾混合、接触更充分(气水比可达1.2左右)，雾化水流的颗粒得到了进一步细化，直径可降至0.01mm，气、水充分混合后的雾气流向上喷射至安装在塔顶的收水器上，水被截留并以水帘状重新返回冷却塔内，空气和水中的热量经由收水器排出塔外。
由以上工作过程可见，循环冷却水在冷却塔内有上升、悬浮、下降三个过程。同时冷却也有顺流冷却与逆流冷却两个过程，因此与冷、干空气接触时间更长、更充分，带走的热量更多。同时，由于取消填料，空气阻力现象不存在，降低了带动风机旋转的电机的功率，达到了降低运转费用和提高进出水温差的效果。另外，雾化后水与空气的接触面积远远超过填料式冷却塔水与空气的接触面积。基于这几点，雾化式冷却塔热交换效率更高，电机功率风扇型号选用更小，节能效果更明显。
储罐的种类很多，大体上有：滚塑储罐，玻璃钢储罐，陶瓷储罐、橡胶储罐、焊接塑料储罐等。就储罐的性价比来讲，现在以滚塑储罐最为优越，滚塑储罐又可以分钢衬塑储罐，全塑储罐两大系，分别包括立式，卧式，运输，搅拌等多个品种....
1.储罐的加工工艺：(1)(2)
(1)聚乙烯储罐的加工工艺：
它是采用聚乙烯(线性低密度聚乙烯LLDPE、高密度聚乙烯HDPE)为原料，在滚塑模具上一次成型。
(2)钢衬塑储罐的加工工艺：
钢衬塑卧式储罐 亦称龟甲卧式储罐(龟甲衬里—钢、网、塑三合一)是钢塑复合系列产品的精华。它采用特殊滚塑成型工艺。它是将钢网(龟甲)焊接于钢体表面，以以纯聚乙烯（线性低密度聚乙烯LLDPE、高密度聚乙烯HDPE）为原料，采用滚塑工艺将钢板、钢网（龟甲）与聚乙烯有机结合成一体。聚乙烯牢固沾钢体表面。
2.聚乙烯储罐的特点：
聚乙烯的外文简称为PE。最高应用温度为低密度聚乙烯60℃，高密度聚乙烯70℃。最低应用温度为-70℃。
具有无焊接缝、不渗漏、无毒性、抗老化、抗冲击、耐腐蚀、寿命长、符合卫生标准等优点。它弥补了全塑滚塑储罐刚性强度差，不耐压，耐温差的缺点。产品内衬面平整、光滑、坚固，与传统的钢衬塑料板储槽、钢衬橡胶储罐、钢衬玻璃钢贮槽相比，具有更良好的耐腐蚀、不渗漏、不剥离、耐磨损、可耐一定压力、可耐较高温度、寿命更长等优点，其价格低于同规格的传统储罐，是储存腐蚀液体的理想容器。因而是一种极为优异的耐腐蚀储罐。
3.聚乙烯储罐可存放的物质:
（1）无机酸
（2）有机酸
（3）碱及氢氧化物
（4） 元素、气体、及其它无机化合物
（5）醇、醛、酮、醚、酯、烃及石油产品
（6） 含卤素有机化合物、胺、酚、其它有机化合物
（7）其它元素化合物、工业液体及制品、食品及植物油、大气、水.
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产品介绍： |
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应用范围： |
孙久亮 肖道荣
北京博凯恒大休闲设备有限公司 北京玻璃钢研究设计院
一、 引言
二十世纪五十年代，高压玻璃钢管道首次在油田上得到应用。随后，其便以优异的性能在油田地面管线和注水管线中得到迅速推广。九十年代中期，我国首次在三次采油工艺中采用高压玻璃钢管道。目前，每年世界石油工业应用高压玻璃钢管道达数千公里。美国是世界上应用玻璃钢管道历史最长、应用量最大的国家。我国在这方面的起步较晚，但近几年呈迅速上升之势。
油田用管道是一项复杂的系统工程，在原材料选择、设计、制造到安装施工都应制订一整套完善的规范，才能够保证油田生产的稳定运行。玻璃钢管道由于具备耐腐蚀性好、内壁光滑、流体阻力小、对输送介质无二次污染、保温性能好、工程造价低等诸多特点而倍受青睐。
本文就高压玻璃钢管道在生产过程中需注意的一些问题进行简要论述，以期对国内高压玻璃钢管道生产企业提供帮助和参考。关于生产过程中的具体节点质量控制，我们将另外撰文加以阐述。
二、 技术要求及主要应用领域
（一）技术要求
1. 公称直径（mm）：DN40～DN200；
2. 公称压力（MPa）：PN3.5～PN25；
3. 使用温度（EP/MeTHPA）：-40℃～80℃。
（二）主要应用领域
1. 产出水处理系统或污水回注管线；
2. 集输管线；
3. 聚合物注输系统；
4. 三元复合驱注输系统；
5. 二氧化碳注输系统。
三、 原材料选择与控制
经过对比工艺试验和基本性能测试，我们选择了以下材料体系：
1. 增强材料体系：TYPE 158B或PPG-2006；
2. 树脂体系：液态低粘度环氧树脂及相应固化体系；
采用纤维缠绕工艺，在合适的固化制度下进行固化，经过水压检验、爆破试验后，各项指标均满足设计要求。固化制度是通过差热分析等实验后确定的，它对管道的适应环境的能力和使用寿命、经济效益等具有关键作用。
四、 原材料质量控制
（一）优选供应商，确定合格供方
一旦材料体系和供应商确定以后，一定要贯彻实施ISO 9001质量管理体系，进行合格供方认证。因为现在大多数厂家都缺乏较为严格的原材料入厂检验手段和配套的硬件设施，如果原材料质量发生了微小变化没有及时发现，极易对高压玻璃钢管的质量造成严重影响，给生产厂家带来较大损失。因此，有必要对供应商自身的综合管理水平以及质量控制手段进行实地考察。通常，国内厂家很容易因为过多地考虑价格及成本因素，而将原材料的质量控制放到了次要地位。如果供应商的质量水平缺乏重现性，即使价格再低，也不能选用，否则终将受到市场的惩罚。
（二）重视供应商管理，建立战略合作联盟
玻璃钢高压管道前期的投入成本较高，企业需要做长远规划才能真正在市场中立足。由于受变动因素影响较大，供应链的任一环节发生变化都将影响生产进度、产品质量和存货水平。因此要想长远发展，在原材料方面，生产商必须重视对供应商的管理，通过合作建立起战略合作伙伴关系，形成稳定的原材料供应渠道。否则，除非采取有利措施，建立一套有效的预警系统，才能够提前做好准备来应对各种不利的变化。
另外，不定期地组织与供应商的互访，也能够在原材料市场出现波动时处于有利地位而不至于被动。
五、 制造过程质量控制
（一）人员培训
鉴于目前中小企业技工严重缺乏，而目前行业又没有相应的上岗资格认证程序，高压玻璃钢管的生产企业一定要重视自身操作工人的培训。
培训内容主要包括：
1. 基本道德素质培训；
2. 玻璃钢基本理论知识培训；
3. 岗位技能培训（包括安全操作注意事项）。
其中，基本道德素质培训涉及到操作工的道德素养、责任心、敬业精神等等。因为每一个操作工工作质量的好坏直接影响其工作成果的质量，提供一些基本的玻璃钢理论知识培训，可以使他们进一步了解和认识自己所做的工作。技工之中也不乏善于动脑之人，有些人甚至比一些受过高等教育的人认识问题更深刻，眼光更独到，观察更细致。通过岗位技能培训、实习等，可以使他们更加了解岗位工作的重要性，充分发挥其潜能为企业服务。
简言之，一线技工是质量控制最直接的元素。因此，对于一线员工的管理，应该在企业战略管理中得到应有的重视。包括企业对他们的工作情绪、工作环境、福利待遇以及娱乐活动的考虑，都应该成为企业领导者重点考虑的问题。
（二）工序控制
高压玻璃钢管的生产工序主要包括：
1. 缠绕；
(1) 配制胶液；
(2) 穿纱；
(3) 模具准备、涂脱模剂；
(4) 缠绕。
2. 固化；
3. 冷却、脱模；
4. 阳螺纹制作；
5. 水压检验；
6. 喷涂标识、安装螺纹护套；
7. 打包、入库。
针对工序控制这些环节，注重加强岗位技能的培训。操作熟练程度是一个渐进的过程，所以应该把岗位技能培训当作一项系统工程，在生产中安排专门人员负责不定期地进行，才能够不断提高工人的熟练程度。
以上每一道工序都很重要，从材料准备一直到最后的成品入库，只有严格控制质量检验标准，真正把质量当作企业的生命，运用多种质量管理手段，如贯彻实施质量管理体系、TQM（全面质量管理）等，才能进一步提高和稳定产品质量。关于生产过程中的具体节点质量控制，我们将另外撰文加以阐述。
全面质量控制涉及到整个制造过程的所有员工，包括岗位员工、工艺技术人员、设计人员以及采购人员，从人（职工方面）、机（设备条件方面）、料（原为、设计条件等）、法（操作规程、设计方法）、环（工作环境、企业管理环境）等五个方面进行控制和分析。
六、 工程质量控制
包括搬运和现场安装、施工、回填、试压的质量控制。这一环节通常容易被忽视，主要是因为部分玻璃钢企业对高压管玻璃钢管道本身的认识不够。企业应该制订严格的贮运和安装施工规范，而且要安排专人负责监督执行，使其真正落到实处。
七、 结语
本文简要介绍了高压玻璃钢管道生产的工序过程，并强调了质量控制的重要性。当前高压玻璃钢管道的市场已经成熟，用户认知度较高，各企业在上项目的同时，一定要重视产品设计和质量控制，避免将这一有着良好应用前景的产品毁于人祸。我们愿和有志于推动高压玻璃钢管道在油田广泛应用的有识之士共同努力，为推动我国玻璃钢高压管道的发展尽自己的微薄之力。
3.2 流体性能
4 高压玻璃钢管制造工艺流程
高压玻璃钢管以高强度的连续无碱无捻粗纱浸渍环氧树脂，采用纤维缠绕工艺制造，主要制造工艺流程
5 材料选择
5.1 增强材料
选择增强材料时主要考虑如下几个因素：
（1） 所用基体材料的类型；
（2） 浸润剂的种类；
（3） 设计上的考虑；
（4） 缠绕设备；
（5） 制品工况；
（6） 成本因素。
玻璃纤维在选择时工艺性能非常重要，因为工艺性能的好坏不仅影响产品质量，而且直接影响生产效率。
5.2 基体材料
（1）树脂体系的选择
纤维的类型、品种及铺层决定了复合材料的极限强度，而树脂基体则通过与增强材料的有效匹配和应力传递作用，使纤维的性能得以充分发挥，从而制造出高性能的复合材料制品。此外，高压玻璃钢管的有些性能如耐高温性能、耐腐蚀性和耐老化性能等，主要由树脂基体决定。
环氧树脂和乙烯基酯树脂是制造高压玻璃钢管时常用的树脂基体。
环氧树脂具有优异的物理机械性能，在高温下具有优良的性能保持率。同时具有优异的操作性能和加工性能，用它制成的复合材料性能优良，成本低廉。因此，环氧树脂是高压玻璃钢管中应用得最广泛的树脂基体。
环氧树脂中通常含有多个环氧基，它可与多种类型的固化剂反应，生成三维交联结构。可按不同的工艺要求和性能要求选择固化剂。例如，使用胺类固化剂（与液体环氧树脂共用）可得到室温下粘度中等、适用期适中、耐腐蚀性好、高温性能尚可的基体体系。同时，为了达到最佳粘接性能，基体树脂必须在特定的固化制度下固化。酸酐是环氧树脂的另一种常用固化剂。常用的有MeTHPA, MeHHPA,MNA等。为了缩短固化时间，提高固化度，通常引入适当比例的促进剂。
针对不同的使用环境，我们设计了三种耐温等级，两种输送介质的常规树脂体系
2.根据输送介质浓度、温度选择相应的树脂体系。表中所列数值只针对某一特定树脂体系。
（2）环氧树脂的固化
解决高压玻璃钢管耐渗漏问题关键在于选择合适的材料和制造工艺过程。
高压玻璃钢管失效时的环向应力受树脂体系固化程度的影响较大。因为要想提高其耐温等级，即要求有较高的玻璃化转变温度，必然要求有较高的固化程度。但固化度越高，树脂基体的断裂延伸率越低，越难与纤维的断裂伸长相匹配，在进行水压失效压力试验时，树脂基体首先开裂，树脂与纤维逐渐脱开，裂纹进一步扩展，导致管体渗漏，降低了管材的失效压力，进而降低其失效时的环向应力，使纤维的性能得不到充分发挥，因此，应根据设计要求选择合适的固化程度，以满足其性能要求。
6 产品规格
高压玻璃钢管的基本参数见表4。
表4 高压玻璃钢线管的基本参数
| 项 目 | 数 值 | ||||||
| 公称规格（mm） | DN40 | DN50 | DN65 | DN80 | DN100 | DN150 | DN200 |
| 螺纹尺寸（in） | 1.900 | 23/8 | 27/8 | 31/2 | 41/2 | 7 | 85/8 |
| 公称长度（m） | 9.144 | ||||||
| 公称压力等级（MPa） | PN3.5～PN25 | ||||||
| 耐温等级（℃） | ～120 | ||||||
高压玻璃钢管件的基本参数见表5。
表5 高压玻璃钢管件的基本参数
7 结语
高压玻璃钢管在结构设计上有严格的规范，在材料选择上有较宽的范围，对制造检验过程要求均较高，我们研制的高压玻璃钢管道工艺技术和安装技术已经通过一系列试验与生产考核，目前相关产品已经用于油田生产中，技术性能指标满足实际使用需求。API标准规定进行100％的工厂内水压检验，主要是因为对于油田生产而言，管材的质量和制造水平具有重大意义。高压玻璃钢管在解决钢管线穿孔腐蚀、节能降耗等方面必将发挥重要作用。随着各生产厂家的制造工艺水平和用户认知程度的提高，以及质量保证体系的进一步完善，高压玻璃钢管必将在油田得到大力推广和使用。