





三种工艺玻璃钢管道的特点
定长:连续纤维 间歇法 多工位 低自动化
离心:短切纤维 间歇法 单工位 较高自动化
连续:连续纤维 短切纤维 连续法 高自动化信息化
定长缠绕工艺
是***早出现的玻璃钢管道成型工艺,为间歇式生产,其生产线属于半自动化生产设备,单根管道可以达到12m,河西区玻璃钢,产品质量的稳定性主要取决于操作工的熟练程度,而且生产效率低。结构承力层为连续纤维,无短切纤维,可以承受较高内压,层间强度低,外压易分层。
发展历史
1987年,河北中意玻璃钢有限公司引进定长缠绕生产线
1992年河北中意玻璃钢有限公司引进定长缠绕夹砂管道生产线
此后得到迅速发展,具不完全统计目前有近800条定长缠绕生产线
特点
设备简单,要求低,方便灵活
***小,成本低
自动化程度有限
操作人员多,人为因素较多,稳定性相对较差
行业门槛低,生产厂家多,良莠不齐
生产效率较低
检验代价大
承插连接影响水力性能
离心浇铸工艺
离心浇铸工艺是将短切玻璃纤维、石英砂和树脂按比例喷到旋转的钢模中来加工管道的工艺,为间歇式生产,生产线是自动化生产设备,生产效率高,生产成本高,同时由于设备和工艺难于掌握,一直以来国际上基本就1家企业(HOBAS)在全世界***生产。
结构承力层为短切纤维,无连续纤维,层间强度较高,一体性强,可以承受较高外压,因无连续纤维,在非预期损伤时易于爆管,玻璃钢缠绕罐,引发次生灾害。国际上主要应用于无压顶管领域。
连续缠绕工艺
连续缠绕玻璃钢管道成型工艺,为连续式生产,生产线是全自动化生产设备,生产效率高,产品质量稳定,应用承载材料为连续纤维和短切纤维,连续纤维实现高抗拉强度,短切纤维联系整体,管壁一体性强,管道承受内外压能力均衡。
发展历史
个世纪60年代末丹麦研制了台连续缠管机
我国在上世纪80年代也研制成功了连续缠绕制管设备
国际上发展迅速,得到广泛应用。目前国际上大型玻璃钢管道公司均采用连续缠绕工艺制造玻璃钢夹砂管,如AMIANTIT、Future、FLOWTITE等公司
但在国内发展缓慢。主要是由于设备价格及性能原因以及定长缠绕的冲击,缠绕玻璃钢罐,近几年逐渐得到重视
特点
设备复杂,价格高,要求高,灵活性较差
自动化程度高,全程监控
操作人员少,人为因素少
行业门槛高,生产厂家少,比较规范
生产效率高,生产环境好
产品质量高且更加均匀稳定可靠
检验维修方便
长度不限
套筒连接,水力性能好
玻璃钢的基本特性
玻璃钢的基本性能主要取决于其两大组分和它们之间的结合,即玻璃纤维、热固性树脂或热塑性树脂、纤维和树脂间的间面。使用***广泛的热固性树脂是不饱和聚酯树脂。此外还有环氧树脂、乙烯基树脂和酚醛树脂,以及某些特种用途的树脂(如有机硅、聚酞、等)。由热固性树脂制成的玻璃钢俗称热固性玻璃钢。把不同树脂和各种玻璃纤维制品复合,就可制成各种不同性能的玻璃钢制品。用玻璃纤维增强热塑性树脂称为热塑性玻璃钢。常用的热塑性树脂有聚氯乙稀、聚乙烯、、饱和树脂、一丁二烯一(ABS)树脂等。我国目前大量生产的是热固性玻璃钢。常用的玻璃纤维制品有无碱、中碱的玻璃纤维布、无碱、中碱的无捻玻璃纤维布(方格布),无碱、中碱的无捻玻璃纤维纱等。
玻璃钢集中了玻璃纤维及合成树脂的特性,具有质量轻、强度高、耐学腐蚀、电绝缘性好,透过电磁波、隔音、减震和耐瞬时高温烧蚀等特点。因此,玻璃钢己经成为国防和国民经济建设中不可缺少的重要材料之一。 (一)力学性能 玻璃钢的力学性能突出的一点是比强度高,这是金属材料和其它材料无法相比的。这里,我们要提一下强度的概念。强度通常是指单位面积所能承受的载荷,材料就***了。强度又分为拉伸强度、压缩强度、弯曲强度、剪切强度。例如说聚酯树脂玻璃钢抗拉强度290MPa,是指每平方厘米截面可以承受2900kg的拉力。 玻璃钢轻质高强的性能,来源于较低的树脂密度(浇注体密度1.27左右)以及玻璃纤维的高抗拉强度(普通钢材的5倍以上)。玻璃钢的密度随着树脂含量的不同而有所不同。从高树脂含量的玻璃纤维毡制品到低树脂含量的玻璃纤维缠绕制品(密度2.2),玻璃钢的密度只有普通碳钢的1/4~1/5,比铝还轻1/3。
据相关报道,2008年***各地航空产业消耗的复合材料达到21万吨。美国的增长咨询公司——弗若斯特沙利文在2009年发表了***航空聚合物基复合材料行业的研究报告,报告认为随着***航空业的发展,聚合物基复合材料市场将有望在2014年前仍保持两位数的增长。据预测,2008~2014年,***航空领域对复合材料的使用量将每年增长11%。
2.能源电力
(1)风能
2009年***风电能力达到159,213MW,2009年新增38,312MW。风电的年增长率达到了自2001年以来的31.7%。到2009年年底***风力发电340万亿瓦小时/年,相当于世界第七大经济体意大利的全部电力需求,也相当于***电力消费的2%。
中国继续其在国际风电产业中的火车头角色,2009年新增13800MW能力。为新增风机的市场,其连续第四年装机能力增加一倍。预测2010年我国风能新增15000MW。
(2)烟气脱硫
火力发电量占***发电量的一半以上,因此,煤炭在至少未来几十年内仍将是主要的燃料。所有的火力电厂***终都要安装洗涤塔和脱硫系统,而
玻璃钢则是这一应用领域内的材料。
FGD(烟气脱硫)未来***主要是在亚洲,而不是美国和欧洲,中国将成为FGD系统场,占到世界总量的40%以上。
在我国,玻璃钢在脱硫系统的应用还处于上升阶段,已有少数玻璃钢企业能够提供满足脱硫系统使用要求的玻璃钢制品,并且玻璃钢产品还仅限于喷淋管、***数烟塔合一脱硫设施的烟道和浆液管道。
在未来20年内,中国燃煤电厂的脱硫容量将增长一倍以上,如果玻璃钢行业采取适当的措施,加强产品开发、设备制造和技术更新,加强市场宣传和拓展,必将为玻璃钢产品在FGD市场的应用开拓出广阔的市场。2010年我国烟塔一体脱硫系统用ECR玻璃纤维预测比2009年增长50%以上。
(3)输变电设施
由于玻璃钢具有重量轻、强度高、绝缘性好、耐疲劳、耐腐蚀、加工成型方便、易维护等特点,在电力行业得到了广泛应用。
玻璃钢复合材料在电力行业的应用除传统输变电设备、设施外,玻璃钢杆塔和复合电缆芯成为行业关注的热点之一。
近年来,随着输电走廊用地的日益紧张,复合材料用于输电杆塔的优势日益突显。利用复合材料的优良性能,不仅可以克服传统的输电杆塔普遍存在的质量重、易腐、锈蚀或开裂等缺陷,还可以增加杆塔绝缘间隙及绝缘爬距,提高线路的绝缘水平,进一步压缩输电线路走廊宽度,降低输电线路建设及运行维护成本。
随着国内玻璃钢复合材料成型工艺技术和产品性能的进步与提升,制造成本的降低,玻璃钢杆塔的研究与应用条件已经具备,许多部门开展了应用研究工作,并已进入线路试验阶段
3.交通运输
(1)轨道车辆
2010~2015年间,我国规划建设的城市快速轨道交通项目总长度达1700公里,5000多亿元***将聚集在这一领域。
玻璃钢在轨道交通上的应用发展从玻璃钢零部件到全玻璃钢的机头、箱体等都展示了巨大的优势及其在轨道交通领域广泛的应用前景。国内除应用现有技术和工艺,为轨道车辆研发生产、车体内装件和设备、设施外,应深入研究具有自主知识产权的玻璃钢制造技术及其批量化产品,促进我国高速轨道交通事业的发展。当前我国正处在轨道交通建设的繁荣时期,已经成为世大的城市轨道交通市场。对于玻璃钢而言,这是一个大有可为的应用领域,行业应抓住这一契机,不断开发新产品,拓展玻璃钢复合材料在轨道交通领域的应用。
(2)汽车
2009年我国汽车产销量达1300万辆。随着***振兴汽车产业规划出台,将加速提升玻璃钢制品在汽车上的应用总量。同时,玻璃钢排管,***节能减排政策和新能源电力汽车的发展,以及汽车材料轻量化的发展趋势,也为玻璃钢制品在汽车上的应用提供了更加广阔的市场发展空间。
4.建筑工程
玻璃钢制品在建筑领域的应用除传统产品,如冷却塔、风机、水箱、管道、门窗、采光瓦、装饰装修等和建筑材料外,建筑补强和玻璃钢在桥梁上的应用成为新的关注点。
5.石油化工
石油化工是玻璃钢的重要应用领域之一。除传统防腐工程外,玻璃钢高压管道、贮罐、塔器等产品持续增长,玻璃钢在地下贮油罐(双壁罐)和海洋石油工程中的应用成为关注热点。
6.水处理工程
水处理一般分为纯净水处理、循环水处理和原水废水处理。由于
玻璃钢所具有的比强度高、优良的耐腐蚀性能和无锈蚀等特点在水处理工程上得到广泛的应用。随着***环保节能减排政策和******的出台,***会加大在这一领域的***,玻璃钢/复合材料在水处理设施上的应用会有一个大的进展。
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