玻璃钢钢管和钢管的比较以及高压玻璃钢管道的生产及质量控制
现在是玻璃钢大行其道，为什么它会被广泛的应用呢?接下来我们就来比较下玻璃钢管和钢管顺便介绍下高压玻璃钢管道的生产和质量控制。
钢管是一种传统管材，由钢板螺旋缠绕成圆筒状后焊接而成。从强度和刚度来看，夹砂玻璃钢管和钢管都具有优良的特性。但从耐腐蚀性与使用寿命、水力特性、能耗、水质、运输、安装、以及价格等方分析，夹砂玻璃钢管比钢管更优越、更具有竞争力。
一、技术性能比较
1设计的灵活性
玻璃钢管具有设计灵活性，可针对任何一种适用的技术参数组合进行设计和制作，能够zui大化地满足顾客的需要和要求；而钢管的设计针对性就差些，只在一定程度上具备这种特点。
2强度性能
玻璃钢管具有优良的强度性能，zui大容许工作压力可达到6.4mpa，设计安全系数在6倍以上。
1）抗拉强度：
根据纤维铺设与含量情况，玻璃钢管的表观环向抗拉强度可在140~520mpa之间，轴向抗拉强度可在70~320mpa之间；
2）抗弯强度：
根据纤维铺设与含量情况，玻璃钢管的表观环向抗弯强度可在154~340mpa之间。不但管口是柔性接口，管材也是柔性的。
3）冲击强度：
玻璃钢管具有良好的抗冲击强度，为300kgf·cm/cm2以上，有试验表明：将φ2600玻璃钢管从1.8m高处自由落下，未受任何破坏；
3刚度性能
在刚度性能方面，二者都能满足工程需要。玻璃钢管是在承受弯曲应力较小的管壁中间层根据工程需要增加夹砂层来提高刚度，可满足用户所提出的任何刚度要求。钢管本身刚度足够大，可不用考虑。
在承受短期意外的超载荷作用（如载重汽车）方面，玻璃钢管可通过自身的弹性变形来承担，并在载荷移去后能自动恢复原状；而钢管在一定的变形下容易被剪切破坏或断裂。
4使用寿命
玻璃钢管的基体是极其稳定的高分子材料，且其破坏压力是按工作压力的6倍设计的，可以确保50年使用寿命（见awwa、astm标准）。
钢管使用寿命一般为20年。运行期间维护频繁，维修难度大，费用高。钢管在埋入地下运行时，管内水质、周围土壤、地下水，埋设地带附近是否存在电场等因素，均会使管内外壁产生腐蚀。因此，标准规定：管体内外表面应涂覆沥青质或其他防腐材料。由于涂覆材料与钢管的材质不同，在*运行中，受到气候冷热、水力冲击等作用，容易产生界面分层脱落，而逐步失去防腐涂覆层，从而使管的内表面铁分子产生氧化作用、电化学腐蚀等，必将减少使用寿命。
5水力特性比较
玻璃钢管的内壁非常光滑，新玻璃钢管的hazen-wllliams粗糙系数c值为160～165，其保守的设计值（按50年计）为150。新钢管的c值均为为120，经使用后为c＝65。c值的降低是由于管的内表面铁分子产生氧化作用和电化学腐蚀反映在内壁结垢造成的。
钢管与玻璃钢管的流量进行比较的数据。因为新钢管的粗糙度为0.05mm，腐蚀后的钢管的粗糙度为3mm，腐蚀后是未腐蚀钢管的粗糙度的60倍；
取钢管的hazen-williams平均粗糙系数c值为100，玻璃钢管的c为150，则12英寸的玻璃钢管与14英寸的钢管的流量相同。或者说，在同样的管径条件下，玻璃钢管的流量比钢管要大36%。
6能耗比较
由于钢管的hazen-williams粗糙系数c值随着年份大幅度减少，其能耗也将大幅度增加。钢管管线的能耗远大于玻璃钢管线。其主要原因有两个：其一是由于钢管氧化、电化学腐蚀等因素，产生内壁结垢而增加阻力，使能耗增加；其二是由于在新管状态下，玻璃钢管远比钢管要光滑。值得指出的是：在管线寿命期的zui后数年，钢管线需要的泵送功率将从25马力增加到60马力；而玻璃钢管线的功率基本保持不变。
现按同样的流量进行能耗比较：
设日流量为：6万方，管全长为10公里，输送自来水，动力粘度系数1.2*10-6，坡高为零，其中钢管的粗糙度取平均值1.65mm。则：玻璃钢管的扬程为30.85m，而钢的扬程为58.62m。钢的能耗是玻璃钢管的1.9倍。这意味着在管道运行时将大大增加后期成本。
7水质
玻璃钢管的内衬采用食品级树脂，可确保水质达到国家标准（jc586～1995），并可用于输送和贮存含氯的饮用水及生活用水。除；此之外，在避光条件下的玻璃钢管的内壁不滋长微生物，因此埋地的玻璃钢管可进一步确保自来水的质量。
由于钢管必须涂覆涂料，因此gb13295一91标准对涂料作了严格规定：涂料应不溶于水，不得使水产生臭和味，涂料中的有害物质应符合卫生部引水的有关规定。此外，由于钢管壁粗糙，即使采取涂覆防腐材料工艺也难以达到和玻璃钢管内壁的光滑性，且*使用后会产生腐蚀，因而会生长微生物和结垢，从而影响水质。
8防渗漏性能和抗水锤能力
玻璃钢管采用双环橡胶密封胶圈承插连接，安装时在连接处100%打压试验，可确保接头密封性能*。此外，由于玻璃钢是一种致密性很高的复合材料，管身不仅不会由里往外渗水（如往外渗的污水影响农田），而且也不可能由外往里渗（如管外部的污水往里渗将影响管内的水质）。
钢管在焊接时要求的作业条件较高，在现场施工过程中受条件的限制焊接质量往往难以保证，因此焊接处密封的可靠性不及玻璃钢管，爆管现象就是出在钢管的焊接处。
由于玻璃钢夹砂管具有很高的强度和良好的延展性，不会因为水锤作用和瞬间超压产生破坏。
由此可见，玻璃钢管材的防渗性比钢管要优越得多。
9适用性、安全和环保特性
在可能的组合下，可根据使用条件要求对玻璃钢夹砂管进行灵活设计，并且，国内*水平的生产装备完够按照各种设计方案生产出合格产品。由于食品级树脂等原材料质量稳定，经多年使用效果良好。
玻璃钢管由结构稳定的无机非金属材料和大分子链的有机材料构成，管道内外富树脂层的结构形式使管材在*使用中性能稳定，渗入渗出极少，不会对所输送的水质和环境水土产生影响，因此，玻璃钢夹砂管是一种很好的环保材料。由于玻璃钢夹砂管具有很高的强度和良好的延展性，不会因为水锤作用和瞬间超压产生破坏，又不会对所输送的水质和环境水土产生影响，因此，从诸多方面评价玻璃钢夹砂管都是一种安全的管材。另外，由于玻璃钢夹砂管内壁光滑，水流阻力小，特别是在有重力流的情况下，所需的加压设备少，节省运行动力。一般情况下，玻璃钢夹砂管的运行费用比其他管材低20%左右。由于玻璃钢夹砂管强度高，材质稳定，非外力作用不易破坏，可以讲玻璃钢夹砂管基本上是免维护的。国内外正在运行管道的良好表现也证明了这一点。
10抗剥离性能
在规定的使用期内，正常使用情况下玻璃钢夹砂管不会出现剥离现象。现从玻璃钢夹砂管的构成材料、材料作用原理、结构和生产工艺三方面加以说明。
1）构成材料：玻璃钢夹砂管的主要材料为不饱和聚酯树脂、无碱无捻玻璃纤维和天然圆角石英砂。不饱和聚酯树脂采用南京帝斯曼树脂有限公司、大连鑫鼎树脂涂料有限公司等国内生产厂家的产品，其酸值、工艺浸润性、浇铸体断裂韧性和强度等指标均处于国内水平；无碱无捻玻璃纤维采用巨石集团和泰山玻璃纤维有限公司，该产品采用了*的池窑拉丝生产技术，使用*的表面处理剂，因此，其拉伸强度、耐磨性、表面形态及其与树脂的融合程度均十分理想；石英砂采用内蒙古草原的天然圆角石英砂，经水洗、烘干和筛选等工艺过程后得到符合理想级配的产品，其形状、成份和洁净度
使天然圆角石英砂具有浸润性好、堆积密度高、有效地提高玻璃钢夹砂管强度和刚度等优良性能。美国欧文斯科宁管道有限公司用与上述材料相同性能的材料生产的玻璃钢夹砂管，经美国欧文斯科宁管道有限公司*中心
和挪威技术中心按照ansi/awwac950－95标准中的*静水压设计基准（hdb），经过10000小时严格的模拟试验，采用线性回归分析方法推算出在50年的使用期内，按照规定要求设计和生产的玻璃钢夹砂管的性能衰减程度是完够达到其zui低使用要求的。
2）材料作用原理：构成地埋玻璃钢夹砂管的主要材料无碱无捻玻璃纤维和天然圆角石英砂均属典型的无机非金属材料，起增强作用，具有理想的组份和结构强度，其性能在玻璃钢夹砂管的成型过程和使用期内无变化。不饱和聚酯树脂属黏接材料，在成型过程中发生化学反应，从低分子线性结构转变成具有黏附力好，剪切强度高，收缩率小的稳固的高分子三维立体结构，使其极难与增强材料脱离。
3）结构和生产工艺：玻璃钢夹砂管的内表面是由高比例不饱和聚酯树脂和增强材料构成的防渗漏层，然后是环向和交叉缠绕的无碱无捻玻璃纤维和树脂层。整个石英砂层居于管壁中部位置，其中有多层环向和交叉缠绕的无碱无捻玻璃纤维起连接和增强作用。外层仍为环向和交叉缠绕的无碱无捻玻璃纤维和树脂层。生产过程中给予纤维以足够的成型张力并逐层压实，使整个管壁结构浑然一体。
钢管的导热系数较高，与防腐材料间变形系数差别较大，在局部腐蚀、水流冲击等外部因素作用下较易剥离。
11抗冻性能
玻璃钢管属柔性管，断裂延伸率较高，弹性好，导热系数低，属非金属保温材料。另外，由于玻璃钢夹砂管的环向拉伸强度和轴向拉伸强度较高，即使在管内满水全部冰冻情况下，也不会出现冻裂现象。一般情况下，在寒冷地区埋设的玻璃钢管运行中可有1/3~1/2在冻层内不致影响使用。
12抗变形和基础不均匀沉降能力
玻璃钢管既具备足够的抗外部荷载和变形的刚度性能，又具有一定的柔性，dn1800mm管接口借转角度可达到1.5°；而钢管为刚性连接，受外力或不均运沉降作用易发生剪切破坏或焊口开裂现象。因此，玻璃钢管比钢管具有更强的抗变形和不均匀沉降能力，对地震等外力有较强的抵抗能力。
13维护与维修
从玻璃钢管的特性和引松入长等工程的运行情况看，玻璃钢管是一种免维护的管材。如因外部因素造成玻璃钢管损坏，玻璃钢企业可采用成型的特种维修卡头在不影响供水的情况下于zui短时间内解决问题。钢管一旦损坏或爆管，维修相当困难。
二、经济分析
1．运输、安装与维护
同管径同压力的玻璃钢管重量是钢管的四分之一左右，这无疑给玻璃钢管的运输和安装提供了便利，同时也减少了运费，增加了安装的可靠性。
玻璃钢管在运行过程中基本上无须任何维护，而钢管由于耐腐蚀性能差，需要不断采取防腐维护措施，有时还需采取阴极保护等措施。
2．价格
玻璃钢夹砂管材的单价要比钢管低10%至20%，工程综合造价低20%以上。以dn1600mm管材为例，目前钢管（壁厚1.4mm，含防腐处理）的价格为2400元/米（引英入连一期工程执行时钢管价格较低），玻璃钢管不超过2000元/米。
二十世纪五十年代，高压玻璃钢管道在油田上得到应用。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zui长、应用量zui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：type158b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iso9001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zui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zui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。
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钢管是一种传统管材，由钢板螺旋缠绕成圆筒状后焊接而成。从强度和刚度来看，夹砂玻璃钢管和钢管都具有优良的特性。但从耐腐蚀性与使用寿命、水力特性、能耗、水质、运输、安装、以及价格等方分析，夹砂玻璃钢管比钢管更优越、更具有竞争力。
一、技术性能比较
1设计的灵活性
玻璃钢管具有设计灵活性，可针对任何一种适用的技术参数组合进行设计和制作，能够zui大化地满足顾客的需要和要求；而钢管的设计针对性就差些，只在一定程度上具备这种特点。
2强度性能
玻璃钢管具有优良的强度性能，zui大容许工作压力可达到6.4mpa，设计安全系数在6倍以上。
1）抗拉强度：
根据纤维铺设与含量情况，玻璃钢管的表观环向抗拉强度可在140~520mpa之间，轴向抗拉强度可在70~320mpa之间；
2）抗弯强度：
根据纤维铺设与含量情况，玻璃钢管的表观环向抗弯强度可在154~340mpa之间。不但管口是柔性接口，管材也是柔性的。
3）冲击强度：
玻璃钢管具有良好的抗冲击强度，为300kgf·cm/cm2以上，有试验表明：将φ2600玻璃钢管从1.8m高处自由落下，未受任何破坏；
3刚度性能
在刚度性能方面，二者都能满足工程需要。玻璃钢管是在承受弯曲应力较小的管壁中间层根据工程需要增加夹砂层来提高刚度，可满足用户所提出的任何刚度要求。钢管本身刚度足够大，可不用考虑。
在承受短期意外的超载荷作用（如载重汽车）方面，玻璃钢管可通过自身的弹性变形来承担，并在载荷移去后能自动恢复原状；而钢管在一定的变形下容易被剪切破坏或断裂。
4使用寿命
玻璃钢管的基体是极其稳定的高分子材料，且其破坏压力是按工作压力的6倍设计的，可以确保50年使用寿命（见awwa、astm标准）。
钢管使用寿命一般为20年。运行期间维护频繁，维修难度大，费用高。钢管在埋入地下运行时，管内水质、周围土壤、地下水，埋设地带附近是否存在电场等因素，均会使管内外壁产生腐蚀。因此，标准规定：管体内外表面应涂覆沥青质或其他防腐材料。由于涂覆材料与钢管的材质不同，在*运行中，受到气候冷热、水力冲击等作用，容易产生界面分层脱落，而逐步失去防腐涂覆层，从而使管的内表面铁分子产生氧化作用、电化学腐蚀等，必将减少使用寿命。
5水力特性比较
玻璃钢管的内壁非常光滑，新玻璃钢管的hazen-wllliams粗糙系数c值为160～165，其保守的设计值（按50年计）为150。新钢管的c值均为为120，经使用后为c＝65。c值的降低是由于管的内表面铁分子产生氧化作用和电化学腐蚀反映在内壁结垢造成的。
钢管与玻璃钢管的流量进行比较的数据。因为新钢管的粗糙度为0.05mm，腐蚀后的钢管的粗糙度为3mm，腐蚀后是未腐蚀钢管的粗糙度的60倍；
取钢管的hazen-williams平均粗糙系数c值为100，玻璃钢管的c为150，则12英寸的玻璃钢管与14英寸的钢管的流量相同。或者说，在同样的管径条件下，玻璃钢管的流量比钢管要大36%。
6能耗比较
由于钢管的hazen-williams粗糙系数c值随着年份大幅度减少，其能耗也将大幅度增加。钢管管线的能耗远大于玻璃钢管线。其主要原因有两个：其一是由于钢管氧化、电化学腐蚀等因素，产生内壁结垢而增加阻力，使能耗增加；其二是由于在新管状态下，玻璃钢管远比钢管要光滑。值得指出的是：在管线寿命期的zui后数年，钢管线需要的泵送功率将从25马力增加到60马力；而玻璃钢管线的功率基本保持不变。
现按同样的流量进行能耗比较：
设日流量为：6万方，管全长为10公里，输送自来水，动力粘度系数1.2*10-6，坡高为零，其中钢管的粗糙度取平均值1.65mm。则：玻璃钢管的扬程为30.85m，而钢的扬程为58.62m。钢的能耗是玻璃钢管的1.9倍。这意味着在管道运行时将大大增加后期成本。
7水质
玻璃钢管的内衬采用食品级树脂，可确保水质达到国家标准（jc586～1995），并可用于输送和贮存含氯的饮用水及生活用水。除；此之外，在避光条件下的玻璃钢管的内壁不滋长微生物，因此埋地的玻璃钢管可进一步确保自来水的质量。
由于钢管必须涂覆涂料，因此gb13295一91标准对涂料作了严格规定：涂料应不溶于水，不得使水产生臭和味，涂料中的有害物质应符合卫生部引水的有关规定。此外，由于钢管壁粗糙，即使采取涂覆防腐材料工艺也难以达到和玻璃钢管内壁的光滑性，且*使用后会产生腐蚀，因而会生长微生物和结垢，从而影响水质。
8防渗漏性能和抗水锤能力
玻璃钢管采用双环橡胶密封胶圈承插连接，安装时在连接处100%打压试验，可确保接头密封性能*。此外，由于玻璃钢是一种致密性很高的复合材料，管身不仅不会由里往外渗水（如往外渗的污水影响农田），而且也不可能由外往里渗（如管外部的污水往里渗将影响管内的水质）。
钢管在焊接时要求的作业条件较高，在现场施工过程中受条件的限制焊接质量往往难以保证，因此焊接处密封的可靠性不及玻璃钢管，爆管现象就是出在钢管的焊接处。
由于玻璃钢夹砂管具有很高的强度和良好的延展性，不会因为水锤作用和瞬间超压产生破坏。
由此可见，玻璃钢管材的防渗性比钢管要优越得多。
9适用性、安全和环保特性
在可能的组合下，可根据使用条件要求对玻璃钢夹砂管进行灵活设计，并且，国内*水平的生产装备完够按照各种设计方案生产出合格产品。由于食品级树脂等原材料质量稳定，经多年使用效果良好。
玻璃钢管由结构稳定的无机非金属材料和大分子链的有机材料构成，管道内外富树脂层的结构形式使管材在*使用中性能稳定，渗入渗出极少，不会对所输送的水质和环境水土产生影响，因此，玻璃钢夹砂管是一种很好的环保材料。由于玻璃钢夹砂管具有很高的强度和良好的延展性，不会因为水锤作用和瞬间超压产生破坏，又不会对所输送的水质和环境水土产生影响，因此，从诸多方面评价玻璃钢夹砂管都是一种安全的管材。另外，由于玻璃钢夹砂管内壁光滑，水流阻力小，特别是在有重力流的情况下，所需的加压设备少，节省运行动力。一般情况下，玻璃钢夹砂管的运行费用比其他管材低20%左右。由于玻璃钢夹砂管强度高，材质稳定，非外力作用不易破坏，可以讲玻璃钢夹砂管基本上是免维护的。国内外正在运行管道的良好表现也证明了这一点。
10抗剥离性能
在规定的使用期内，正常使用情况下玻璃钢夹砂管不会出现剥离现象。现从玻璃钢夹砂管的构成材料、材料作用原理、结构和生产工艺三方面加以说明。
1）构成材料：玻璃钢夹砂管的主要材料为不饱和聚酯树脂、无碱无捻玻璃纤维和天然圆角石英砂。不饱和聚酯树脂采用南京帝斯曼树脂有限公司、大连鑫鼎树脂涂料有限公司等国内生产厂家的产品，其酸值、工艺浸润性、浇铸体断裂韧性和强度等指标均处于国内水平；无碱无捻玻璃纤维采用巨石集团和泰山玻璃纤维有限公司，该产品采用了*的池窑拉丝生产技术，使用*的表面处理剂，因此，其拉伸强度、耐磨性、表面形态及其与树脂的融合程度均十分理想；石英砂采用内蒙古草原的天然圆角石英砂，经水洗、烘干和筛选等工艺过程后得到符合理想级配的产品，其形状、成份和洁净度
使天然圆角石英砂具有浸润性好、堆积密度高、有效地提高玻璃钢夹砂管强度和刚度等优良性能。美国欧文斯科宁管道有限公司用与上述材料相同性能的材料生产的玻璃钢夹砂管，经美国欧文斯科宁管道有限公司*中心
和挪威技术中心按照ansi/awwac950－95标准中的*静水压设计基准（hdb），经过10000小时严格的模拟试验，采用线性回归分析方法推算出在50年的使用期内，按照规定要求设计和生产的玻璃钢夹砂管的性能衰减程度是完够达到其zui低使用要求的。
2）材料作用原理：构成地埋玻璃钢夹砂管的主要材料无碱无捻玻璃纤维和天然圆角石英砂均属典型的无机非金属材料，起增强作用，具有理想的组份和结构强度，其性能在玻璃钢夹砂管的成型过程和使用期内无变化。不饱和聚酯树脂属黏接材料，在成型过程中发生化学反应，从低分子线性结构转变成具有黏附力好，剪切强度高，收缩率小的稳固的高分子三维立体结构，使其极难与增强材料脱离。
3）结构和生产工艺：玻璃钢夹砂管的内表面是由高比例不饱和聚酯树脂和增强材料构成的防渗漏层，然后是环向和交叉缠绕的无碱无捻玻璃纤维和树脂层。整个石英砂层居于管壁中部位置，其中有多层环向和交叉缠绕的无碱无捻玻璃纤维起连接和增强作用。外层仍为环向和交叉缠绕的无碱无捻玻璃纤维和树脂层。生产过程中给予纤维以足够的成型张力并逐层压实，使整个管壁结构浑然一体。
钢管的导热系数较高，与防腐材料间变形系数差别较大，在局部腐蚀、水流冲击等外部因素作用下较易剥离。
11抗冻性能
玻璃钢管属柔性管，断裂延伸率较高，弹性好，导热系数低，属非金属保温材料。另外，由于玻璃钢夹砂管的环向拉伸强度和轴向拉伸强度较高，即使在管内满水全部冰冻情况下，也不会出现冻裂现象。一般情况下，在寒冷地区埋设的玻璃钢管运行中可有1/3~1/2在冻层内不致影响使用。
12抗变形和基础不均匀沉降能力
玻璃钢管既具备足够的抗外部荷载和变形的刚度性能，又具有一定的柔性，dn1800mm管接口借转角度可达到1.5°；而钢管为刚性连接，受外力或不均运沉降作用易发生剪切破坏或焊口开裂现象。因此，玻璃钢管比钢管具有更强的抗变形和不均匀沉降能力，对地震等外力有较强的抵抗能力。
13维护与维修
从玻璃钢管的特性和引松入长等工程的运行情况看，玻璃钢管是一种免维护的管材。如因外部因素造成玻璃钢管损坏，玻璃钢企业可采用成型的特种维修卡头在不影响供水的情况下于zui短时间内解决问题。钢管一旦损坏或爆管，维修相当困难。
二、经济分析
1．运输、安装与维护
同管径同压力的玻璃钢管重量是钢管的四分之一左右，这无疑给玻璃钢管的运输和安装提供了便利，同时也减少了运费，增加了安装的可靠性。
玻璃钢管在运行过程中基本上无须任何维护，而钢管由于耐腐蚀性能差，需要不断采取防腐维护措施，有时还需采取阴极保护等措施。
2．价格
玻璃钢夹砂管材的单价要比钢管低10%至20%，工程综合造价低20%以上。以dn1600mm管材为例，目前钢管（壁厚1.4mm，含防腐处理）的价格为2400元/米（引英入连一期工程执行时钢管价格较低），玻璃钢管不超过2000元/米。
二十世纪五十年代，高压玻璃钢管道在油田上得到应用。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zui长、应用量zui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：type158b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iso9001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zui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zui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。
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