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第一章項(xiàng)目概要
一■、項(xiàng)目名稱
玻璃鋼纏繞增強(qiáng)壓力容器、玻璃鋼管道及玻璃鋼環(huán)保制品研發(fā)和生產(chǎn)項(xiàng)目
二、項(xiàng)目內(nèi)容
(一)玻璃鋼的含義
玻璃鋼學(xué)名玻璃纖維增強(qiáng)塑料。它是以玻璃纖維及其制品(玻璃布、帶
氈、紗等)作為增強(qiáng)材料,以合成樹脂作基體材料的一種復(fù)合材料。復(fù)合
材料的概念是指一種材料不能滿足使用要求,需要由兩種或兩種以上的材料
復(fù)合在一起,組成另一種能滿足人們要求的材料,即復(fù)合材料。由于其強(qiáng)度
相當(dāng)于鋼材,又含有玻璃組分,也具有玻璃那樣的色澤、形體、耐腐蝕、電
絕緣、隔熱等性能,象玻璃那樣,歷史上形成了這個(gè)通俗易懂的名稱“玻璃
鋼”,這個(gè)名詞是由原國家建筑材料工業(yè)部部長賴際發(fā)同志于1958年提出
的,由建材系統(tǒng)擴(kuò)至全國。
玻璃鋼的含義就是指玻璃纖維作增強(qiáng)材料、合成樹脂作粘結(jié)劑的增強(qiáng)塑
料?,國外稱玻璃纖維增強(qiáng)塑料。隨著我國玻璃鋼事業(yè)的發(fā)展,作為塑料基的
增強(qiáng)材料,已由玻璃纖維擴(kuò)大到碳纖維、硼纖維、芳綸纖維、氧化鋁纖維和
碳化硅纖維等,無疑地,這些新型纖維制成的增強(qiáng)塑料?,是一些高性能的纖
維增強(qiáng)復(fù)合材料,考慮到歷史的由來和發(fā)展,通常采用玻璃鋼復(fù)合材料,這
一名稱。
(二)玻璃鋼產(chǎn)品特性
1.玻璃鋼纏繞貯罐特性:
玻璃鋼纏繞貯罐具有輕質(zhì)、高強(qiáng)、耐腐蝕,容積大,占地小,安裝方便,
維修費(fèi)用低,主要用于石油、化工、食品釀造,醫(yī)藥等領(lǐng)域,傳統(tǒng)的大型容
器一般采用鋼板焊接制成,內(nèi)部貼敷環(huán)氧玻璃鋼防腐襯里或防腐材料,施工
困難,效果不好,易脫落,穿孔。而纏繞制作的大型玻璃鋼容器為熱固性樹
脂為基體,玻璃纖維為增強(qiáng)材料,采用連續(xù)纖維纏繞技術(shù),工藝先進(jìn),結(jié)構(gòu)
合理,制品力學(xué)性能好。玻璃鋼纏繞儲罐主要特點(diǎn)有:
(1)大型玻璃鋼容器整體成型:筒體整體纏繞,無結(jié)構(gòu)層接縫,筒體軸
向力、環(huán)向力分配合理均勻,筒體整體性能好、強(qiáng)度高,無應(yīng)力集中區(qū),使
用壽命長。大型玻璃鋼貯罐樹脂含量均勻:在纏繞加工過程中,被加工設(shè)備
不停的旋轉(zhuǎn),各結(jié)構(gòu)層無論樹脂含量高低,均不會出現(xiàn)樹脂滴淋不產(chǎn)生樹脂
含量上低下高現(xiàn)象。
(2)耐腐蝕。樹脂性能的不同賦予玻璃鋼不同的耐腐蝕性能,使在不同
酸堿、鹽、有機(jī)溶劑的氣、液介質(zhì)的腐蝕環(huán)境下長期使用。
(3)阻燃。優(yōu)質(zhì)的樹脂及阻燃添加劑賦予產(chǎn)品優(yōu)良的阻燃性能,一般阻
燃產(chǎn)品氧指數(shù)大于26,火焰擴(kuò)散系數(shù)小于25,煙密度小于500。
(4)輕質(zhì)高強(qiáng)。無堿玻璃纖維紗與樹脂的完美結(jié)合,賦予產(chǎn)品獨(dú)特的輕
質(zhì)高強(qiáng)的特性,產(chǎn)品的比重是鋼材的1/4,適用于腐蝕環(huán)境下各種承載結(jié)構(gòu)。
(5)耐老化。產(chǎn)品由優(yōu)質(zhì)的基體樹脂加抗老化添加劑,使產(chǎn)品具有持久
的抗老化性能,可保持長久的光澤及持續(xù)的高強(qiáng)度,使用壽命在20年以上。
(6)可設(shè)計(jì)性。除玻璃鋼靈活的設(shè)計(jì)性能外,產(chǎn)品的顏色可以根據(jù)客戶
的要求進(jìn)行定制,外形尺寸也根據(jù)客戶所需的設(shè)計(jì)不同的尺寸,加工不同的
產(chǎn)品。
(7)熱導(dǎo)率低、線膨脹系數(shù)小。在有溫差時(shí)所產(chǎn)生的熱應(yīng)力比金屬低的
多。
(8)破損安全行好。纖維復(fù)合材料基體中有大量獨(dú)立的纖維,每平方厘
米上的纖維少則兒千根,多則上萬根。從力學(xué)觀點(diǎn)上看,是典型的靜不定體
系。當(dāng)構(gòu)件超載并有少量纖維斷裂時(shí),載荷會迅速重新分配在未破壞的纖維
上,這樣,在短期內(nèi)不致于使整個(gè)構(gòu)件喪失承載能力。
(9)電性能。玻璃纖維及高性能樹脂賦予產(chǎn)品優(yōu)越的電性能,產(chǎn)品穿擊
強(qiáng)度可達(dá)10kv/mm,金屬工具抗擊時(shí)無電火花;產(chǎn)品無磁性,可在抗電磁抗
爆環(huán)境中安全使用。
2.玻璃鋼管道與傳統(tǒng)的管道相比具有如下優(yōu)勢
(1)耐腐蝕性能好
纖維纏繞玻璃鋼管道結(jié)構(gòu)上分內(nèi)襯層、結(jié)構(gòu)層及外保護(hù)層三部分。其中,
內(nèi)襯層樹脂含量高,一般在70%以上,其內(nèi)表面富樹脂層樹脂含量高達(dá)95%
左右。通過對內(nèi)襯所用樹脂的選擇,可使玻璃鋼管道在輸送液體時(shí)具有不同
的耐腐蝕性能,從而滿足不同的工作需要;對需外防腐的場合,只需對外保
護(hù)層樹脂進(jìn)行認(rèn)真選擇,便也可達(dá)到不同外防腐的使用目的。
根據(jù)不同的腐蝕環(huán)境,可選用不同的防腐樹脂,主要包括:間苯型不飽
和聚酯樹脂、乙烯基樹脂、雙酚A樹脂、環(huán)氧樹脂及吠喃樹脂等,根據(jù)具體
情況分別選用:對酸性環(huán)境,選用雙酚A樹脂、吠喃樹脂等;對堿性環(huán)境,
選用乙烯基樹脂、環(huán)氧樹脂或吠喃樹脂等;對溶劑型使用環(huán)境,選用吠喃等
樹脂;當(dāng)酸、鹽、溶劑等腐蝕不是十分嚴(yán)重時(shí),則可選用價(jià)格較為低廉的間
苯型樹脂。通過對內(nèi)襯層不同樹脂的選擇,便可使玻璃鋼管道廣泛用于酸、
堿、鹽、溶劑等工作環(huán)境中,表現(xiàn)出良好的耐腐蝕性能。
(2)水力學(xué)性能優(yōu)良
纏繞玻璃鋼管道內(nèi)表面光滑,內(nèi)壁絕對粗糙度僅為0.01加,遠(yuǎn)小于鋼
管及鑄鐵管的內(nèi)壁粗糙度見表1,屬水力學(xué)光滑管。
對纏繞玻璃鋼管道和新碳素鋼管道進(jìn)行計(jì)算比較:管內(nèi)液體流量相同
時(shí),纏繞玻璃鋼管道輸送介質(zhì)時(shí)所引起的壓頭損失僅為同管徑新碳素鋼管的
0.856倍。
HLk—
另根據(jù)范寧公式:為g
對纏繞玻璃鋼管道和鑄鐵管進(jìn)行計(jì)算比較:當(dāng)管內(nèi)流體流速為1.0?
2.Om/s時(shí),管徑DN300?600mm的纏繞玻璃鋼管道輸送流體時(shí)引起的壓頭
損失約為同口徑鑄鐵管的2/3-1/20
計(jì)算結(jié)果說明:纖維纏繞玻璃鋼管道的水力學(xué)性能優(yōu)于鋼管或鑄鐵管。
(3)重量輕,安裝、運(yùn)輸方便
玻璃鋼管道比重約為L6左右,僅是鋼管或鑄鐵管的1/4?1/5,實(shí)際
應(yīng)用表明,在承受同樣內(nèi)壓的前提下,同口徑、同長度的玻璃鋼管道,其重
量約為鋼管的30%左右。正因如此,玻璃鋼管道在運(yùn)輸時(shí)可套裝運(yùn)輸,節(jié)
省油耗及其它費(fèi)用;安裝時(shí),對中小口徑的玻璃鋼管道一般不需用重型機(jī)械,
有的甚至可通過人工搬運(yùn),提高了安裝速度。
(4)比強(qiáng)度高、力學(xué)性能合理
纏繞玻璃鋼管道軸向拉伸強(qiáng)度為160?320MPa,接近于鋼管,比強(qiáng)度更
高,在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí),管材自重可大幅度減輕,安裝十分容易。對比情況見表
lo
表1玻璃鋼管道與鋼管強(qiáng)度及比強(qiáng)度
拉伸強(qiáng)度環(huán)比強(qiáng)度
材料比重
/MPa/MPa
高級合金鋼81280160
A3鋼7.8540050
鑄鐵7.424032
纏繞玻璃鋼1.6160—320100~200
(5)導(dǎo)熱系數(shù)低、熱應(yīng)力小
玻璃鋼管道與鋼管熱性能數(shù)據(jù)對比見表2o
表2玻璃鋼管道與鋼管熱性能參數(shù)對比
性能參數(shù)玻璃鋼管道鋼管
導(dǎo)熱系數(shù)
0.2762.8
/W*(cm*℃)-1
熱膨脹系數(shù)/k-11.12X10-51.23X10-5
軸向熱應(yīng)變之比1.671
軸向熱應(yīng)力之比111
表中,熱應(yīng)變及熱應(yīng)力之比均為假設(shè)玻璃鋼管道與鋼管管長相同、管道
兩端介質(zhì)溫差相同情況下所推得的結(jié)果。從表中數(shù)據(jù)可以看出,玻璃鋼管道
的導(dǎo)熱系數(shù)低,僅為鋼管的0.4%,因而具有較好的保溫性能,輸送介質(zhì)
時(shí)可以降低熱能損耗;另外,從表3還可以看出,當(dāng)玻璃鋼管道與鋼管兩端
有相同的熱溫差時(shí),線脹系數(shù)略大于鋼管的玻璃鋼管道將產(chǎn)生較大的熱應(yīng)
變,但由于玻璃鋼管道的軸向拉伸模量約H.2GPa,鋼管的模量為210GPa,
所以,溫差在玻璃鋼管道上產(chǎn)生的熱應(yīng)力僅約為鋼管的1/11。也就是說,
在實(shí)際使用中,鋼管需增加膨脹接頭以消除管線上的熱應(yīng)力集中,玻璃鋼管
一般卻可以不予考慮。玻璃鋼管道的熱線脹系數(shù)使得它具有良好的抗熱耐寒
特性,可在地表、地下、架空、海底、沙漠、冰凍、潮濕等各種惡劣環(huán)境中
使用。
(6)接頭少、連接方式多樣靈活
纏繞玻璃鋼管道單管長度6?12m,甚至更長,在長距離管線安裝時(shí),
所需接頭少,既能使流動水阻降低,也減少了施工費(fèi)用,同時(shí),管線因接頭
多而發(fā)生滲漏的可能性也較鋼管大為降低。另外,纏繞玻璃鋼管道的接頭方
式有多種,主要包括:承插膠接、平端對接、(活套)法蘭連接、(帶鎖緊
裝置)0形圈連接、螺紋連接等,可根據(jù)具體施工條件,靈活選擇接頭方式,
從而提高了工程的可靠性。
(7)電絕緣性能好
鋼管、鑄鐵管均為電的良導(dǎo)體。玻璃鋼管道卻是絕緣體,擊穿電壓:12?
16kV/mm,體積電阻率:?10140.cm,表面電阻率:?1011。,絕緣性能
優(yōu)良,可安全地應(yīng)用于輸電、電信線路密集區(qū)和多雷區(qū)。
(8)不生銹
鋼管、鑄鐵管在儲存、使用過程中,會因化學(xué)、電化學(xué)的作用產(chǎn)生局部
電池反應(yīng),表面極易生銹,對輸送介質(zhì)往往會產(chǎn)生污染,因而,常需對其表
面進(jìn)行特殊防銹、除銹處理;纖維纏繞玻璃鋼管道由于是由非金屬材料制成,
電極電位高,表面不會發(fā)生氧化銹蝕,無需處理,不會污染水質(zhì)。
(9)防污抗蛀
玻璃鋼管內(nèi)壁潔凈光滑,難以被海水或污水中的甲貝、菌類等微生物玷
污蛀附。而鋼管、鑄鐵管或鋼筋混凝土管內(nèi)表面卻很容易被甲貝、牡蠣等附
蛀寄生,且極難清除,增大粗糙率,使有效管徑縮小,同時(shí)增大流動阻力,
減少過水?dāng)嗝娣e。
(10)可設(shè)計(jì)性強(qiáng)
根據(jù)具體使用情況,可對管道的具體性能及形狀進(jìn)行設(shè)計(jì):①可對纏
繞時(shí)的纏繞角進(jìn)行設(shè)計(jì),以使管道具有不同的縱/環(huán)向強(qiáng)度分配;②可對
管道壁厚進(jìn)行設(shè)計(jì),以使管道可以承受不同的內(nèi)外壓;③可對材料進(jìn)行設(shè)
計(jì),以達(dá)到不同的耐腐蝕目的、阻燃目的、介電目的等;④可對接頭方式
進(jìn)行設(shè)計(jì),適用不同的安裝條件,以提高工程安裝速度;⑤可對產(chǎn)品形狀
進(jìn)行設(shè)計(jì),以滿足具體的形狀需要。
(三)玻璃鋼產(chǎn)品分類
1.玻璃鋼纏繞增強(qiáng)壓力容器:包括玻璃鋼化糞池、玻璃鋼儲罐(槽)、
玻璃鋼污水處理罐、玻璃鋼垃圾箱等。
2.玻璃鋼管道:包括玻璃鋼夾砂管、玻璃鋼電纜保護(hù)(穿線)管、玻
璃鋼給水管、玻璃鋼污水管、玻璃鋼污水處理罐、玻璃鋼通風(fēng)管、玻璃鋼保
溫管等。
3.玻璃鋼沼氣池:針對目前國內(nèi)農(nóng)村大力推廣使用的環(huán)保節(jié)能型“農(nóng)
用沼氣池”產(chǎn)品,采用玻璃鋼纖維增強(qiáng)熱固性樹脂(以下簡稱玻璃鋼)復(fù)合
成型技術(shù),設(shè)計(jì)、研制、生產(chǎn)一種輕質(zhì)、高強(qiáng)、美觀、經(jīng)久耐用、氣密性好、
產(chǎn)氣率高、使用安全可靠、安裝方便快捷的新型“玻璃鋼農(nóng)用沼氣池”產(chǎn)品。
4.玻璃鋼水箱:
5.玻璃鋼冷卻塔:
6.玻璃鋼塔器:
玻璃鋼尾氣吸收塔玻璃鋼脫硫塔
7.玻璃鋼防腐保溫工程:各種管道、罐、槽、反應(yīng)釜、冷庫及化工設(shè)
備保溫(聚胺脂保溫、巖棉保溫、福樂斯保溫工程)。防腐工程:承接化工
設(shè)備防腐、儲運(yùn)灌槽防腐、管道防腐、地坪(廠房自流坪)防腐、水泥地面
防腐、水泥池內(nèi)外防腐、防腐襯里的現(xiàn)場施工工程。
第二章玻璃鋼項(xiàng)目環(huán)境分析
一、玻璃鋼應(yīng)用潛力及市場領(lǐng)域分析
我國已成為世界上最大的玻璃纖維生產(chǎn)國,預(yù)計(jì)對玻璃纖維的需求將很
快超過美國,并正在成為全球玻璃纖維產(chǎn)業(yè)需求和應(yīng)用的最大市場,這也正
是全球頂級玻纖企業(yè)越來越關(guān)注亞洲市場的主要原因。隨著國家相關(guān)產(chǎn)業(yè)振
興規(guī)劃和加大基礎(chǔ)設(shè)施投資力度,對于玻璃鋼行業(yè)來講,建筑業(yè)和交通運(yùn)輸
業(yè)是玻璃纖維用量最大的應(yīng)用領(lǐng)域,同時(shí),新能源和電力等行業(yè)對玻璃纖維
的需求也將持續(xù)增長。玻璃纖維增強(qiáng)熱塑性復(fù)合材料愈來愈受到關(guān)注,F(xiàn)RTP
市場有望在近幾年大幅增長。根據(jù)我國玻璃鋼行業(yè)的發(fā)展情況,預(yù)計(jì)近年對
玻璃纖維的需求每年將有兩位數(shù)的增長。
復(fù)合材料的發(fā)展,推動了材料工業(yè)的巨大革命。玻璃鋼管(簡稱GRP管)
的誕生,標(biāo)志著非金屬管材在材料工業(yè)中的崛起,也預(yù)示著非金屬管材在國
民經(jīng)濟(jì)建設(shè)中的應(yīng)用領(lǐng)域和市場將不斷擴(kuò)大,并越來越廣闊。
1.航空領(lǐng)域
據(jù)相關(guān)報(bào)道,2008年全球各地航空產(chǎn)業(yè)消耗的復(fù)合材料達(dá)到21萬噸。
美國著名的增長咨詢公司——弗若斯特沙利文在2009年發(fā)表了全球航空聚
合物基復(fù)合材料行業(yè)的研究報(bào)告,報(bào)告認(rèn)為隨著全球航空業(yè)的發(fā)展,聚合物
基復(fù)合材料市場將有望在2014年前仍保持兩位數(shù)的增長。
2.能源電力
(1)風(fēng)能
2009年全球風(fēng)電能力達(dá)到159,213MW,2009年新增38,312MW。風(fēng)電的
年增長率達(dá)到了自2001年以來最高的31.7%o到2009年年底全球風(fēng)力發(fā)電
340萬億瓦小時(shí)/年,相當(dāng)于世界第七大經(jīng)濟(jì)體意大利的全部電力需求,也
相當(dāng)于全球電力消費(fèi)的2%。
中國繼續(xù)其在國際風(fēng)電產(chǎn)業(yè)中的火車頭角色,2009年新增13800MW能
力。為新增風(fēng)機(jī)最大的市場,其連續(xù)第四年裝機(jī)能力增加一倍,2010年我
國風(fēng)能新增15000MWo
(2)煙氣脫硫
火力發(fā)電量占全球發(fā)電量的一半以上,因此,煤炭在至少未來幾十年內(nèi)
仍將是主要的燃料。所有的火力電廠最終都要安裝洗滌塔和脫硫系統(tǒng),而玻
璃鋼則是這一應(yīng)用領(lǐng)域內(nèi)性價(jià)比最高的材料FGD(煙氣脫硫)未來投資主要
是在亞洲,而不是美國和歐洲,中國將成為FGD系統(tǒng)的最大市場,占到世界
總量的40%以上。
在我國,玻璃鋼在脫硫系統(tǒng)的應(yīng)用還處于上升階段,已有少數(shù)玻璃鋼企
業(yè)能夠提供滿足脫硫系統(tǒng)使用要求的玻璃鋼制品,并且玻璃鋼產(chǎn)品還僅限于
噴淋管、極少數(shù)煙塔合一脫硫設(shè)施的煙道和漿液管道。
在未來20年內(nèi),中國燃煤電廠的脫硫容量將增長一倍以上,如果玻璃
鋼行業(yè)采取適當(dāng)?shù)拇胧?,加?qiáng)產(chǎn)品開發(fā)、設(shè)備制造和技術(shù)更新,加強(qiáng)市場宣
傳和拓展,必將為玻璃鋼產(chǎn)品在FGD市場的應(yīng)用開拓出廣闊的市場。2010
年我國煙塔一體脫硫系統(tǒng)用ECR玻璃纖維比2009年增長50%以上。
(3)輸變電設(shè)施
由于玻璃鋼具有重量輕、強(qiáng)度高、絕緣性好、耐疲勞、耐腐蝕、加工成
型方便、易維護(hù)等特點(diǎn),在電力行業(yè)得到了廣泛應(yīng)用。
玻璃鋼復(fù)合材料在電力行業(yè)的應(yīng)用除傳統(tǒng)輸變電設(shè)備、設(shè)施外,玻璃鋼
桿塔和復(fù)合電纜芯成為行業(yè)關(guān)注的熱點(diǎn)之一。
近年來,隨著輸電走廊用地的日益緊張,復(fù)合材料用于輸電桿塔的優(yōu)勢
日益突顯。利用復(fù)合材料的優(yōu)良性能,不僅可以克服傳統(tǒng)的輸電桿塔普遍存
在的質(zhì)量重、易腐、銹蝕或開裂等缺陷,還可以增加桿塔絕緣間隙及絕緣爬
距,提高線路的絕緣水平,進(jìn)一步壓縮輸電線路走廊寬度,降低輸電線路建
設(shè)及運(yùn)行維護(hù)成本。
隨著國內(nèi)玻璃鋼復(fù)合材料成型工藝技術(shù)和產(chǎn)品性能的進(jìn)步與提升,制造
成本的降低,玻璃鋼桿塔的研究與應(yīng)用條件已經(jīng)具備,許多部門開展了應(yīng)用
研究工作,并已進(jìn)入線路試驗(yàn)階段
3.交通運(yùn)輸
(1)軌道車輛
2010~2015年間,我國規(guī)劃建設(shè)的城市快速軌道交通項(xiàng)目總長度達(dá)
1700公里,5000多億元投資將聚集在這一領(lǐng)域。
玻璃鋼在軌道交通上的應(yīng)用發(fā)展從玻璃鋼零部件到全玻璃鋼的機(jī)頭、箱
體等都展示了巨大的優(yōu)勢及其在軌道交通領(lǐng)域廣泛的應(yīng)用前景。國內(nèi)除應(yīng)用
現(xiàn)有技術(shù)和工藝,為軌道車輛研發(fā)生產(chǎn)、車體內(nèi)裝件和設(shè)備、設(shè)施外,應(yīng)深
入研究具有自主知識產(chǎn)權(quán)的玻璃鋼制造技術(shù)及其批量化產(chǎn)品,促進(jìn)我國高速
軌道交通事業(yè)的發(fā)展。當(dāng)前我國正處在軌道交通建設(shè)的繁榮時(shí)期,已經(jīng)成為
世界上最大的城市軌道交通市場。對于玻璃鋼而言,這是一個(gè)大有可為的應(yīng)
用領(lǐng)域,行業(yè)應(yīng)抓住這一契機(jī),不斷開發(fā)新產(chǎn)品,拓展玻璃鋼復(fù)合材料在軌
道交通領(lǐng)域的應(yīng)用。
(2)汽車
2009年我國汽車產(chǎn)銷量達(dá)1300萬輛。隨著國家振興汽車產(chǎn)業(yè)規(guī)劃出臺,
將加速提升玻璃鋼制品在汽車上的應(yīng)用總量。同時(shí),國家節(jié)能減排政策和新
能源電力汽車的發(fā)展,以及汽車材料輕量化的發(fā)展趨勢,也為玻璃鋼制品在
汽車上的應(yīng)用提供了更加廣闊的市場發(fā)展空間。
4.建筑工程
玻璃鋼制品在建筑領(lǐng)域的應(yīng)用除傳統(tǒng)產(chǎn)品,如冷卻塔、風(fēng)機(jī)、水箱、管
道、門窗、采光瓦、裝飾裝修等和建筑材料外,建筑補(bǔ)強(qiáng)和玻璃鋼在橋梁上
的應(yīng)用成為新的關(guān)注點(diǎn)。
5.石油化工
石油化工是玻璃鋼的重要應(yīng)用領(lǐng)域之一。除傳統(tǒng)防腐工程外,玻璃鋼高
壓管道、貯罐、塔器等產(chǎn)品持續(xù)增長,玻璃鋼在地下貯油罐(雙壁罐)和海
洋石油工程中的應(yīng)用成為關(guān)注熱點(diǎn)。
6.水處理工程
水處理一般分為純凈水處理、循環(huán)水處理和原水廢水處理。由于玻璃鋼
所具有的比強(qiáng)度高、優(yōu)良的耐腐蝕性能和無銹蝕等特點(diǎn)在水處理工程上得到
廣泛的應(yīng)用。隨著國家環(huán)保節(jié)能減排政策和法律法規(guī)的出臺,國家會加大在
這一領(lǐng)域的投資,玻璃鋼/復(fù)合材料在水處理設(shè)施上的應(yīng)用會有一個(gè)大的進(jìn)
展。
7.環(huán)保和再生能源工程
環(huán)境保護(hù)和新農(nóng)村建設(shè)是國家重點(diǎn)關(guān)注和支持的項(xiàng)目,也是玻璃鋼行業(yè)
近年來關(guān)注的應(yīng)用領(lǐng)域。
玻璃鋼凈化(槽)池和玻璃鋼沼氣池是受到行業(yè)關(guān)注的項(xiàng)目,具有廣闊
的市場發(fā)展空間。例如在新農(nóng)村建設(shè)中,玻璃鋼沼氣池因其材料耐腐蝕好、
可工廠化生產(chǎn)、安裝方便、產(chǎn)氣快、壽命長、使用安全等優(yōu)異性能得到農(nóng)戶
的歡迎,受到農(nóng)業(yè)部重視和大力推廣。據(jù)農(nóng)業(yè)部農(nóng)村新能源辦公室介紹,2010
年將安排實(shí)施500萬個(gè)農(nóng)村戶用沼氣池的計(jì)劃。
8.游艇
全世界游艇擁有量約為1800余萬艘。在美國注冊和使用中的各種游艇
總數(shù)已達(dá)1200萬艘。目前,世界各國大小各類游艇的年產(chǎn)量約為90萬艘。
隨著全球經(jīng)濟(jì)形勢的好轉(zhuǎn),外資游艇企業(yè)向大陸遷移和我國高收入階層的需
求,以及海南國際旅游島和沿海發(fā)達(dá)地區(qū)的游艇設(shè)施規(guī)劃建設(shè),未來幾年我
國游艇行業(yè)將有一個(gè)大的發(fā)展。
2010年,我國玻璃鋼總產(chǎn)量為223萬噸,其中玻璃鋼管道為50多萬噸。
隨著我國基礎(chǔ)建設(shè)的加大,及相關(guān)礦物資源的緊缺,預(yù)計(jì)2011年得玻璃鋼
產(chǎn)量將會呈上升趨勢。
二、湖北省玻璃鋼制品行業(yè)現(xiàn)狀
湖北省稍具規(guī)模的玻璃鋼制品企業(yè)不超過十家,且大多以非標(biāo)件生產(chǎn)、
手糊工藝為主,產(chǎn)品參次不齊,難以形成規(guī)模,目前還沒有標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)模化
的生產(chǎn)性企業(yè)。我省基礎(chǔ)項(xiàng)目建設(shè)中所采用的玻璃鋼容器、玻璃鋼管道多為
河北、山東和廣東等地的廠家生產(chǎn),但因其運(yùn)輸至我省的物流成本較高,約
占總成本的20%,導(dǎo)致我省玻璃鋼制品的價(jià)格偏高,且后期技術(shù)服務(wù)難以保
障。
三、技術(shù)環(huán)境
武漢理工大學(xué)材料復(fù)合新技術(shù)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室屬于新材料領(lǐng)域,1987
年由國家計(jì)委批準(zhǔn)、建于武漢理工大學(xué),1990年3月通過國家驗(yàn)收對外開
放。主管部門為國家科技部,現(xiàn)任實(shí)驗(yàn)室學(xué)術(shù)委員會主任為中科院院士王占
國研究員,實(shí)驗(yàn)室主任為張清杰教授。實(shí)驗(yàn)室的主要研究方向是:(1)發(fā)展
新一代材料復(fù)合與加工新技術(shù),特別是低維復(fù)合技術(shù),包括納米復(fù)合技術(shù)及
薄膜復(fù)合技術(shù);(2)基于材料復(fù)合與加工新技術(shù),發(fā)展新型結(jié)構(gòu)與功能材料,
特別是國防建設(shè)配套關(guān)鍵新材料、信息功能材料、新能源材料和納米生物醫(yī)
用材料;(3)材料基礎(chǔ)研究與材料設(shè)計(jì),特別是多組分、多尺度材料的復(fù)合
原理與設(shè)計(jì)。這些關(guān)鍵新材料已在我國國防建設(shè)和高新技術(shù)領(lǐng)域獲得了重要
應(yīng)用。
我省已經(jīng)具備玻璃鋼制品的技術(shù)條件和研發(fā)能力,但生產(chǎn)能力嚴(yán)重不
足,特別有規(guī)模的玻璃鋼企業(yè)少之又少,大多只是作坊式生產(chǎn)。因此,立足
湖北,建立自己的玻璃鋼復(fù)合材料制品生產(chǎn)基地,形成規(guī)模大、管理先進(jìn)的
玻璃鋼制品生產(chǎn)企業(yè)已經(jīng)具備技術(shù)、市場條件。
玻璃鋼管是一種新型的復(fù)合材料管,它主要以玻璃纖維紗作為增強(qiáng)材料
和樹脂作為基體制成,被廣泛地應(yīng)用于諸多領(lǐng)域。隨著玻璃鋼管的普及應(yīng)用,
又出現(xiàn)了夾砂玻璃鋼管(簡稱RPMP),這種管道不僅從性能上提高了管材剛
度,而且降低了管道的成本。
第四章玻璃鋼產(chǎn)品市場分析
一、總體分析
玻璃鋼已在航空航天、鐵道鐵路、裝飾建筑、家居家具、廣告展示、工
藝禮品、建材衛(wèi)浴、游艇泊船、體育用材、環(huán)衛(wèi)工程、黑色冶金業(yè)、有色冶
金業(yè)、電力行業(yè)、煤炭業(yè)、石油化工、化學(xué)工業(yè)、機(jī)電工業(yè)、紡織工業(yè)、汽
車及摩托車制造業(yè)、鐵路業(yè)、船舶工業(yè)、建筑業(yè)、輕工業(yè)、食品工業(yè)、電子
工業(yè)、郵電業(yè)、文化、體育及娛樂業(yè)、農(nóng)業(yè)、商業(yè)、醫(yī)藥衛(wèi)生業(yè),及軍工及
民用應(yīng)用等各個(gè)方面的應(yīng)用領(lǐng)域業(yè)中廣泛應(yīng)用,并深受贊譽(yù),成為材料行業(yè)
中新時(shí)代商家的需求寵兒。玻璃鋼制品也不同于傳統(tǒng)材料制品,在性能、用
途、壽命屬性上大大優(yōu)于傳統(tǒng)制品。其易造型、可定制、色彩隨意調(diào)配的特
點(diǎn),深受商家和銷售者的青睞,占有越來越大的市場比分,前景廣闊!
涉及這些產(chǎn)業(yè)部門應(yīng)用的主要玻璃鋼產(chǎn)品類別,有:礦山通風(fēng)設(shè)備、煉
焦及相關(guān)設(shè)備、稀土冶煉及鐵合金冶煉相關(guān)設(shè)備、冷軋及電鍍設(shè)備,輸變電
設(shè)備、風(fēng)力發(fā)電設(shè)備、火力發(fā)電用水管、冷卻水設(shè)備、電力管理及維修工器
具,煤礦鳳筒、隔爆水袋、防爆裝置,石油開采相關(guān)部件及設(shè)備、石油化工
設(shè)備,化工設(shè)備、化工建筑用材、礦山通風(fēng)設(shè)備,電動機(jī)部件、零配件、電
鍍設(shè)備、風(fēng)力發(fā)電機(jī)及部件,紡織印染設(shè)備、設(shè)施及部件,汽車制造用材及
部件、汽車維修用材、摩托車制造用材及部件,鐵路機(jī)車車輛用材及相關(guān)設(shè)
施、鐵路信號系統(tǒng)用材及相關(guān)部件,各種各類江河湖海船艇、大型鋼船艇配
套零部件及附屬設(shè)施,建筑設(shè)施及用材、衛(wèi)生間、廚房、門窗、波形瓦、冷
卻塔、建筑通風(fēng)空調(diào)設(shè)施、建筑模板等,輕工日用化學(xué)及造紙業(yè)用的相關(guān)設(shè)
施、家用電器、酒類、制革、家具用材,食品貯罐用途,電子工業(yè)用設(shè)備、
生活消費(fèi)品用材及電子設(shè)備配件,郵電電信器材配套設(shè)施,體育器械、游樂
器材及相關(guān)設(shè)施,農(nóng)業(yè)噴灌設(shè)備、暖房溫室、農(nóng)機(jī)具配件、冷庫、水產(chǎn)養(yǎng)殖,
商業(yè)柜臺、商業(yè)包裝箱、商用冷藏庫,醫(yī)藥工業(yè)設(shè)施及醫(yī)療衛(wèi)生用途等等。
二、我國水處理產(chǎn)業(yè)拉動玻璃鋼產(chǎn)業(yè)
近日,國家統(tǒng)計(jì)局?jǐn)?shù)據(jù)顯示,“十一五”期間,我國在供水、污水處理、
中水回用和排水、水污染防治等方面的總投資超過1萬億元,“十二五”期
間,水處理產(chǎn)業(yè)的規(guī)模將更加龐大。中國不飽和聚酯樹脂行業(yè)協(xié)會副秘書長
趙鴻漢認(rèn)為,作為依附水處理產(chǎn)業(yè)強(qiáng)勢發(fā)展的水工玻璃鋼產(chǎn)品(如玻璃鋼冷
卻塔、自然通風(fēng)冷卻塔導(dǎo)流罩、大口徑給排水玻璃鋼管道、反滲透水處理用
玻璃鋼壓力容器等)也將乘勢而上,創(chuàng)新擴(kuò)張。
玻璃鋼冷卻塔在我國達(dá)40多年的發(fā)展歷史,工業(yè)循環(huán)用水開始就出現(xiàn)
了玻璃鋼冷卻塔。如今全國已有上百家玻璃鋼冷卻塔廠,成為工業(yè)循環(huán)用水、
節(jié)約用水的重要支柱,出現(xiàn)了海鷗、聯(lián)豐、良機(jī)等品牌。
中國不飽和聚酯樹脂行業(yè)協(xié)會統(tǒng)計(jì)數(shù)字顯示,目前,國內(nèi)正在運(yùn)行的數(shù)
萬臺玻璃鋼冷卻塔已面臨“節(jié)電低碳”的要求,許多企業(yè)正在進(jìn)行“塔機(jī)”
自身的技術(shù)進(jìn)步,開發(fā)節(jié)能型冷卻塔、降低冷卻塔供水揚(yáng)程、開展塔內(nèi)布水
裝置設(shè)計(jì)等。上海飛狂、江西霧冷等企業(yè)開發(fā)了噴射型冷卻塔、水力驅(qū)動型
冷卻塔取代風(fēng)機(jī)減速箱和電機(jī),達(dá)到節(jié)電的效果。在機(jī)力型冷卻塔大型風(fēng)葉
方面,上?;瘷C(jī)、山東萊州、江蘇海歐等優(yōu)化葉型設(shè)計(jì),采用玻璃鋼材料抽
真空制作葉片,達(dá)到輕質(zhì)、高強(qiáng)、耐腐蝕和節(jié)電的目的。
玻璃鋼導(dǎo)流罩是用于自然通風(fēng)冷卻塔頂端出風(fēng)口,其高度3?5米,直
徑10?5米左右,屬于大型異型結(jié)構(gòu)件。采用玻璃鋼材料制作導(dǎo)流罩,輕質(zhì)
高強(qiáng)、安裝方便、耐腐蝕、導(dǎo)流效果好,國內(nèi)冷卻塔出風(fēng)口導(dǎo)流罩目前已是
清一色的玻璃鋼。
據(jù)悉,目前我國廢水、污水排放量以每年18億噸的速度增加,統(tǒng)計(jì)數(shù)
字顯示,2010年底,中國的污水排放已經(jīng)超過640億噸。隨著水處理產(chǎn)業(yè)
對水工玻璃鋼產(chǎn)品的巨大需求,國內(nèi)玻璃鋼管道裝備企業(yè)產(chǎn)品不斷升級,基
本滿足了國內(nèi)的需求。大口徑玻璃鋼夾砂管道在近10多年我國城市建設(shè)地
下水網(wǎng)貫通作出了極大貢獻(xiàn)。直徑在1米以上的給排水管,凸顯玻璃鋼夾砂
管在性價(jià)比方面的優(yōu)越性,有逐步取代混凝土管、球墨鑄鐵管以及鋼管的趨
勢。
近年來,國內(nèi)大型玻璃鋼給排水管道已形成產(chǎn)業(yè)群,涌現(xiàn)了永昌、天聯(lián)、
大有、金威、連眾、新世、常建、泓龍、漢維等品牌企業(yè)。值得一提的是,
新疆永昌和中復(fù)連眾兩公司給排水管道已進(jìn)入了海外市場,浙江新世公司今
年還曾經(jīng)一舉簽下昆明機(jī)場改建地下給排水用玻璃鋼管道工程3000萬大
單。據(jù)了解,可耐特、連云港唯德等玻璃鋼管道裝備公司積極開展對加砂裝
置的技術(shù)改進(jìn),其管道設(shè)備批量走向中東。此外,圍繞各類水處理技術(shù)對玻
璃鋼管道的選擇,青島郎通公司開發(fā)了2600?4000m/m的連續(xù)纏繞制管設(shè)
備,青島山塑開發(fā)了玻纖增強(qiáng)PP-R擠出輸水管設(shè)備,武漢博派和武漢九維
公司開發(fā)了水處理壓力容器高性能數(shù)控纖維纏繞機(jī)。重慶國際、河北金牛公
司開發(fā)了水溶性環(huán)氧表面處理的高強(qiáng)玻纖纏繞紗用于玻璃鋼壓力設(shè)備。
當(dāng)前,工業(yè)用水量加大,廢水、污水采用傳統(tǒng)的水處理方法已不能適應(yīng)
現(xiàn)代城市用水,工業(yè)用水和凈水的要求采用國外反滲透膜分離技術(shù)是大勢所
趨。這些經(jīng)過深度處理后的凈水,已經(jīng)能達(dá)到凈水標(biāo)準(zhǔn)。
反滲透水處理用玻璃鋼壓力容器,是隨近幾年國外膜法水處理技術(shù)引入
我國后出現(xiàn)的高性能水處理技術(shù)的關(guān)鍵設(shè)備。這個(gè)設(shè)備依據(jù)美國ASME標(biāo)準(zhǔn),
是耐壓、耐疲勞環(huán)氧基玻璃鋼壓力容器。目前,反滲透水處理裝置在全國有
六大集結(jié)產(chǎn)區(qū):江蘇的蘇南地區(qū)、河北衡水地區(qū)、廣東東莞深圳地區(qū)、北京
地區(qū)、上海地區(qū)和哈爾濱地區(qū)。哈爾濱樂普實(shí)業(yè)發(fā)展中心的“樂普”壓力容
器,性能優(yōu)越,領(lǐng)先全國,國內(nèi)典型水處理工程都有“樂普”的足跡,并出
口歐美、中東、印度、澳大利亞、俄羅斯等地區(qū)和國家。據(jù)統(tǒng)計(jì),這4大類
塔機(jī)、管道玻璃鋼產(chǎn)品總量接近百萬噸,并以15%的速度逐年遞增。
三、玻璃鋼容器市場分析
(一)油田
油田是較早使用纏繞玻璃鋼容器的一個(gè)領(lǐng)域,同時(shí)也是一個(gè)較大量使用
纏繞玻璃鋼容器的領(lǐng)域。國內(nèi)兒個(gè)大的油田,如:大慶油田、勝利油田、中
原汕田早在九十年代初期就較廣泛地選用纏繞玻璃鋼容器。近些年來,纏
繞玻璃鋼容器除了在上述幾個(gè)油田繼續(xù)得以較廣泛應(yīng)用外,江漢、克拉瑪
依等其他一些油田也越來越多的接受了纏繞玻璃鋼容器。總體而言,纏繞
玻璃鋼容器在油田的使用量呈逐年遞增趨勢,尤其是直徑大于4m的纏繞玻
璃鋼容器,近年在油田頗受歡迎,市場前景十分看好。從1996年至今,大
慶油田、勝利油田、江漢油田等單位每年都會采購直徑在4nl以上的纏繞玻
璃鋼容器,所用產(chǎn)品最大直徑已達(dá)20m,最大容積近500m3。
(二)化工
化工行業(yè)對容器的耐腐蝕性能要求較高,其它容器在使用過程中往往會
因腐蝕等原因而發(fā)生質(zhì)量事故。由于纏繞玻璃鋼容器具有良好的耐腐蝕性
能,可適用于不同的耐腐蝕環(huán)境,所以在化工行業(yè)的應(yīng)用范圍較廣,化工已
成為纏繞玻璃鋼容器另一個(gè)重要的應(yīng)用領(lǐng)域。國內(nèi)眾多化工企業(yè),如:蘇州
精細(xì)化工廠、云天化工集團(tuán)等單位均不同程度選用過纏繞玻璃鋼容器。
目前,化工行業(yè)選用的纏繞玻璃鋼容器已突破了傳統(tǒng)的儲存功能,涉及
到設(shè)備方面,如:玻璃鋼離子交換柱、玻璃鋼飽和器等均已成功或試驗(yàn)性地
投入使用。
化工行業(yè)使用的玻璃鋼容器規(guī)格大多直徑小于4m容積小于100m3,但
近年來,直徑達(dá)4m以上,容積超過lOOn?的玻璃鋼容器也開始在該領(lǐng)域得
以應(yīng)用,推廣速度很快。蘇州精細(xì)化工廠使用的Um直徑的纏繞玻璃鋼容器
可以說是我國相關(guān)行業(yè)目前在用的纏繞成型玻璃鋼容器中直徑最大的。
據(jù)統(tǒng)計(jì),2000年化工領(lǐng)域約用3萬噸玻璃鋼,至2010年,用于化工防
腐領(lǐng)域的玻璃鋼以每年百分之十幾的速度遞增,增長速度高于其他領(lǐng)域,所
以,具有優(yōu)良耐腐蝕性能的玻璃鋼容器,在化工領(lǐng)域得應(yīng)用前景十分廣闊。
(三)冶煉
早在80年代,貴溪冶煉廠等一些冶煉單位即已批量使用纏繞玻璃鋼容
器,近年來,冶煉行業(yè)使用的纏繞玻璃鋼容器在數(shù)量上也呈上升趨勢,但相
對其它行業(yè)而言,冶煉行業(yè)更趨向于將玻璃鋼容器制作成某種設(shè)備使用。如
金昌公司使用的DN1200mni機(jī)械釜,銅陵金隆工程使用的DN4880nlin、
DN5500mm.DN6705mm動力波系統(tǒng),銅陵有色金屬公司使用的DN5500mm填料
塔、橢圓形的空塔循環(huán)槽、間冷器沖洗槽、電霧凝液收集槽等均由纏繞玻璃
鋼容器制作而成。纏繞玻璃鋼容器用作設(shè)備關(guān)鍵要解決好磨損及壓力兩個(gè)方
面問題,這也是纏繞玻璃鋼容器能否在冶煉行業(yè)更廣泛應(yīng)用的關(guān)鍵所在。
(四)釀造、發(fā)酵
由于行業(yè)的特殊性質(zhì),釀造領(lǐng)域選用的容器對其衛(wèi)生性能要求較為嚴(yán)
格。傳統(tǒng)上使用的多為不銹鋼等無毒材料。近些年隨著食品級樹脂在我國成
功的批量生產(chǎn),食品級纏繞玻璃鋼容器已開發(fā)成功,并成為傳統(tǒng)容器的一種
較為理想的替代品,投放市場以來受到用戶的歡迎,如:南京醬油廠、鎮(zhèn)江
醋廠等單位均大量使用了纏繞玻璃鋼容器。釀造企業(yè)目前選用的大多是直徑
在4m以下中小型纏繞玻璃鋼容器,主要用于儲存成品、半成品及輔料。另
外,也有一些用作設(shè)備,如:發(fā)酵罐、味精工業(yè)中的中和罐、離子交換柱等。
當(dāng)用作設(shè)備時(shí),一般有溫度、壓力及帶攪拌器等要求。
(五)環(huán)保、建筑
由于纏繞玻璃鋼容器具有輕質(zhì)、高強(qiáng)度、耐酸堿的優(yōu)勢,目前在環(huán)保行
業(yè)的污水處理系統(tǒng)、建筑行業(yè)的管網(wǎng)系統(tǒng)中纏繞玻璃鋼容器的使用量越來越
多。近年來,湖北各大高速線路收費(fèi)站、服務(wù)區(qū)中污水處理系統(tǒng)上的污水處
理池大多采用的是玻璃鋼材質(zhì)的。相關(guān)人士就傳統(tǒng)的鑄鐵污水處理池與纏繞
玻璃鋼容器制作的污水處理池進(jìn)行對比研究,玻璃鋼污水處理池在安裝、使
用壽命上具有明顯的優(yōu)勢,如2006年同時(shí)安裝的兩批污水處理池,鑄鐵的
已因腐銹而報(bào)廢,但玻璃鋼材質(zhì)的卻良好如新。
隨著建筑行業(yè)對工期的要求,以及傳統(tǒng)的磚砌化糞池因滲漏引起的污染
問題越來越嚴(yán)重,用纏繞玻璃鋼容器制作而成的玻璃鋼化糞池因其無滲漏、
耐腐蝕耐酸抗堿、施工周期短安裝方便,受到了廣大用戶的歡迎,如:金地
集團(tuán)、保利地產(chǎn)、三江航天等房地產(chǎn)開發(fā)商。武漢市政府即將出臺停止使用
的磚砌化糞池、推廣玻璃鋼化糞池的相關(guān)文件,這對我們來說是一個(gè)很大的
機(jī)遇。
(六)其他
纏繞玻璃鋼容器在其它許多領(lǐng)域也有應(yīng)用,但大多沒有形成規(guī)模,市場
有待進(jìn)一步開拓。
值得一提的是:目前,我國醫(yī)藥行業(yè)經(jīng)濟(jì)一派景氣,它理應(yīng)成為纏繞玻
璃鋼容器的一個(gè)重要的應(yīng)用市場,我們應(yīng)抓住此機(jī)遇進(jìn)一步加大對此市場的
開拓力度。在加拿大、美國等北美國家的造紙行業(yè)一直是纏繞玻璃鋼容器的
一個(gè)大的應(yīng)用市場,但在我國它卻未被充分認(rèn)識和利用,應(yīng)盡力打開并占領(lǐng)
此部分市場。
四、玻璃鋼管道
(一)我國玻璃鋼管道行業(yè)分析
我國玻璃鋼管道行業(yè)經(jīng)歷了由小到大、由手工制作到自動化生產(chǎn)的發(fā)展
過程。
我國的玻璃鋼管道可追溯到40年前,當(dāng)時(shí)出現(xiàn)了以手工糊制的小口徑
玻璃鋼管道。70年代后,九江長江化工廠(5727廠)采用由三輻式卷管機(jī),
通過加熱制作小口徑玻璃鋼管道,其所用的制作材料是由酚醛樹脂預(yù)浸后的
玻璃纖維布。直至1987年,河北中意玻璃鋼有限公司從意大利威德樂羅西
娜公司引進(jìn)玻璃鋼管道與貯罐纏繞設(shè)備,由此拉開了我國玻璃纖維纏繞管道
工業(yè)化發(fā)展的序幕。
1987年至1994年間,是我國引進(jìn)玻璃鋼纏繞設(shè)備的高峰期,共有21
家企業(yè)先后從意大利、日本、美國、奧地利四國涉及10家外資公司引進(jìn)了
32條玻璃鋼管道與貯罐纏繞設(shè)備,其中,定長纏繞設(shè)備30條,離心澆聚成
形設(shè)備2條。
值得注意的是:1993年從意大利Sarplast公司引進(jìn)的第一條玻璃鋼夾
砂管道纏繞設(shè)備,為提高我國玻璃鋼管道在國內(nèi)市場的競爭力起到了里程碑
的作用。因?yàn)?,在這之前所生產(chǎn)的管道產(chǎn)品基本上是純玻璃鋼組成,不僅管
道價(jià)格據(jù)高不下,而且剛度低,基本維持在SN2500Pa的剛度等級。自從該
夾砂纏繞設(shè)備引進(jìn)后,不但使玻璃鋼管道成本得到較大幅度的下降,其管道
剛度也得到提高,一般保留在SN5000Pa的剛度等級上,使得安裝施工質(zhì)量
得到明顯提局。
玻璃鋼管道在標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)方面取得了多項(xiàng)重要成果。除已制定了大量有
關(guān)玻璃鋼管道的原材料、試樣的物理力學(xué)性能實(shí)驗(yàn)的國家標(biāo)準(zhǔn)外,還相繼出
臺了管道管件的有關(guān)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。1995年,國家建材局頒布了玻璃鋼壓力管
道行業(yè)標(biāo)準(zhǔn);1998年,國家建材局、國家建設(shè)部先后制定并頒布了玻璃鉀
管道行業(yè)標(biāo)準(zhǔn);2001年國家電力部頒布的玻璃鋼電纜導(dǎo)管行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)等。此
外,還制定了有關(guān)玻璃鋼管道埋設(shè)標(biāo)準(zhǔn)。目前正在制定有關(guān)玻璃鋼夾砂管道
的國家標(biāo)準(zhǔn)。這些標(biāo)準(zhǔn)的頒布和實(shí)施,極大地推動了我國玻璃鋼管道行業(yè)的
發(fā)展。
在企業(yè)、科研院所與高校的廣大科技人員的共同努力下,在科技創(chuàng)新、
建立我國自主知識產(chǎn)權(quán)方面也取得了驕人成績。至目前為止,僅就有關(guān)玻璃
鋼管道工藝、制造、設(shè)備、設(shè)計(jì)等專利已達(dá)到750余項(xiàng)。這些專利對促進(jìn)我
國玻璃鋼管道行業(yè)的科技進(jìn)步起到了重要作用。例如玻璃鋼管道的品種從地
上到地下(埋地)已發(fā)展到十余種:玻璃鋼夾砂頂管、玻璃鋼井壁管、無機(jī)
玻璃鋼通風(fēng)管道、管道牽拉管、玻璃鋼高壓管、電纜導(dǎo)管、玻璃鋼化工管等
等。
不斷進(jìn)行管道纏繞設(shè)備的研制是我國玻璃鋼管道行業(yè)科技創(chuàng)新中一個(gè)
非常突出的成就。事實(shí)上,早在70年代初武漢理工大學(xué)(原武漢工業(yè)大學(xué))
開始研究纏繞設(shè)備,并于1976年連續(xù)纏繞管制造設(shè)備研鍬感浪為。90?91
年連云港連眾集團(tuán)委托武漢理工大學(xué)研制三軸玻璃纖維纏繞設(shè)備并獲得成
功。在1993年引進(jìn)了可以夾砂的玻璃鋼管道纏繞設(shè)備后,啟動了國內(nèi)新一
輪纏繞設(shè)備研制的大發(fā)展。就夾砂工藝制造而言,從開始的一次夾砂量厚度
僅2mm以內(nèi),發(fā)展為上夾砂工藝,一次夾砂量厚度逐步從5mm增加到10余
mm;從單純的上夾砂工藝發(fā)展為帶張力帶壓輻濘夕上夾砂工藝,泌得夾砂層
致密性均勻性不斷得到提高;現(xiàn)在又在發(fā)展高密度的下夾砂工藝,其夾砂厚
度可達(dá)到20mm以上。不僅進(jìn)一步提高了質(zhì)量,而且還較大幅度地降低了成
本,有力地增加了玻璃鋼夾砂管道的市場競爭力。
顯然,隨著玻璃鋼管道制造設(shè)備、科技、市場等方面的發(fā)展,玻璃鋼管
道的質(zhì)量也得到了不斷發(fā)展。僅就使用玻璃纖維增強(qiáng)材料而言,早期的玻璃
鋼管道有相當(dāng)部分是采用中堿玻璃纖維紗;而目前,除少數(shù)企業(yè)外,絕大部
分已改為采用無堿玻璃纖維紗,尤其是在一些重大管道工程,已全部采用無
堿玻璃纖維紗。
另外。制約管道發(fā)展的長期性能測試,目前已開始受到企業(yè)的重視。新
疆永昌玻璃鋼股份有限公司采用DN600共計(jì)64個(gè)試樣,將在武漢理工大學(xué)
開展長達(dá)18個(gè)月的SB值實(shí)驗(yàn),開創(chuàng)了我國玻璃鋼管道行業(yè)長期性能檢測之
先河。
玻璃鋼管道發(fā)展的同時(shí)一,也促進(jìn)或帶動了原材料行業(yè)的發(fā)展。如出現(xiàn)了
越來越多的大規(guī)模高品質(zhì)的樹脂生產(chǎn)廠家,池窯生產(chǎn)的無堿玻璃纖維紗、以
及相關(guān)加工產(chǎn)品如表面氈、縫編氈、短切氈、單向布等。
玻璃鋼管道是一個(gè)小行業(yè),但也是一個(gè)正在蓬勃發(fā)展的行業(yè)。尤其是最
近幾年,玻璃鋼管道已成為玻璃鋼行業(yè)中發(fā)展最快的領(lǐng)域之一,目前已發(fā)展
至280多家企業(yè);即使在令年樹脂大幅度漲價(jià)的不利情況下,預(yù)計(jì)今年玻璃
鋼管道將進(jìn)一步超過去年產(chǎn)量,并將成為玻璃鋼行業(yè)比重較大的一個(gè)產(chǎn)業(yè)領(lǐng)
域。
(二)玻璃鋼管的應(yīng)用:
尚普咨詢行業(yè)分析師牛曉卉認(rèn)為,由于玻璃鋼管具有許多其它管材無法
取代的優(yōu)越性能,因此被廣泛地應(yīng)用于化工企業(yè)腐蝕介質(zhì)輸送、排污、油氣
輸送、農(nóng)業(yè)灌溉、海水輸送、電廠循環(huán)水,以及城市給水排水工程等許多領(lǐng)
域。
1.油田
(1)高壓管道
油田所用的高壓管道主要包括注水管和油井管等,管徑較小,大多在
DN50?200mm范圍內(nèi),壓力高,一般介于5?30MPa之間,對玻璃鋼而言,
條件較為苛刻,國產(chǎn)的玻纖制品性能上很難滿足要求,生產(chǎn)此類管道所需玻
纖需從國外進(jìn)口。目前,僅有中外合資哈爾濱史密斯玻璃鋼制品有限公司在
國內(nèi)生產(chǎn)此類管道,并自1994年起應(yīng)用于油田,己先后為大慶油田、吉林
油田、勝利油田、長慶油田、遼河油田等提供了兒十公里的高壓玻璃鋼管道。
(2)中、低壓玻璃鋼管道
油田生產(chǎn)過程中使用的大量管道中,80%的管道是用來輸送高含水汕、
油氣混輸及油田采出水。由于油田污水介質(zhì)條件苛刻,如勝利油田采出的污
水,其礦化度可達(dá)5.7X104mg/L,含氯量可達(dá)3X104mg/L且還有溶解氧、
C02、硫化物等腐蝕性物質(zhì)和硫酸鹽還原菌,因而,對金屬管道的腐蝕相當(dāng)
嚴(yán)重。選用鋼質(zhì)管道最快在投產(chǎn)后3個(gè)月就開始穿孔,一年報(bào)廢是常有的事。
所以,1983年勝利油田開始嘗試使用具有良好耐腐蝕性能的玻璃鋼管道作
為鋼管替代品,80年代末、90年代初,纖維纏繞玻璃鋼管道在我國大批量
生產(chǎn),很快便受到了油田的普遍歡迎,國內(nèi)幾個(gè)大的油田,如勝利油田、遼
河油田、中原油田、大慶油田、克拉瑪依油田、江漢油田等均大量采用了中
低壓纏繞玻璃鋼管道,青海的孕斯油田、江蘇的江都油田、河北的華北汕田,
青海的格爾木汕田等也不同程度地使用了中低壓纏繞玻璃鋼管道。青海的孕
斯油田僅在1990年就使用了20km,勝利油田在1991~1992年期間,僅地
面應(yīng)用工程中就使用了近30km,從而,在過去的幾年里,油田成了玻璃鋼
管道的一個(gè)非常重要的應(yīng)用市場。油田目前使用的中低壓玻璃鋼管道已近千
公里,其選用的管徑大多介于DN50?700mm之間,輸送的介質(zhì)溫度最高達(dá)
78℃左右,壓力一般為0.1-1.6MPao
為了確保纏繞玻璃鋼管道能更好地為油田服務(wù),汕田系統(tǒng)會同玻璃鋼廠
家及有關(guān)設(shè)計(jì)、科研院所,每兩年舉行一次“玻璃鋼管道在油田應(yīng)用技術(shù)推
廣會”,中國石油天然氣總公司從油田實(shí)際出發(fā),參照美國石油工業(yè)協(xié)會的
玻璃鋼管道標(biāo)準(zhǔn)APISpec15LR^SpecificationforLowPressure
FiberglassLinePipe"編制"低壓玻璃纖維管線管”技術(shù)規(guī)范,以進(jìn)一步
規(guī)范和推動纏繞玻璃鋼管道在我國油田的應(yīng)用。
2.化工
在我國,玻璃鋼管道于60年代率先在化工領(lǐng)域應(yīng)用,但當(dāng)時(shí)的玻璃鋼
管道主要以布帶纏繞和手糊成型為主,防滲性能差,所以,在化工領(lǐng)域并未
被大量推廣使用,1988年,哈爾濱玻璃鋼研究所等單位為青海格爾木鹽湖
成功地加工制作了DN800mm輸送鹽鹵的玻璃鋼管道,為玻璃鋼管道在化工
領(lǐng)域的大范圍應(yīng)用起了開路先鋒及示范作用。自進(jìn)入90年代以來,玻璃鋼
管道在化工領(lǐng)域應(yīng)用面越來越廣,雖然在少量場合玻璃鋼管道使用時(shí)也曾出
現(xiàn)過問題,但總的狀況良好。迄今,已得到了化工領(lǐng)域的普遍認(rèn)可,國內(nèi)眾
多化工企業(yè)或工程均大量選用了玻璃鋼管道,如:中國五環(huán)化工公司、岳陽
化工總廠、上海石化滌綸廠、錦化化工集團(tuán)、蘇州化工集團(tuán)、湖北化工廠、
青島山青化工有限公司、青海格爾木鉀肥廠等單位及湖北黃麥嶺磷肥工程、
大峪口礦肥工程、重慶鈦白粉工程、銅陵金隆工程等大的工程?;ゎI(lǐng)域選
用玻璃鋼管道呈上升趨勢。根據(jù)預(yù)測,至2000年,化工領(lǐng)域約需用3t/a
玻璃鋼,其中,很大一部分為管道,到2010年,用于化工防腐領(lǐng)域的玻璃
鋼將以每年百分之十兒的速度遞增,增長速度高于其它領(lǐng)域,應(yīng)用前景十分
廣闊。
目前,我國應(yīng)用于化工領(lǐng)域的玻璃鋼管道大多用作工藝管線及長距離輸
送管線。化工領(lǐng)域使用的玻璃鋼管管徑一般較小,大多在DN800mm以下,壓
力從常壓至4.0MPa不等,溫度:-40?100℃。由于化工廠家眾多,所以,
涉及的介質(zhì)條件包括了酸、堿、鹽、溶劑、酸堿交替等各個(gè)方面。
3.給排水
1985年,在深圳與香港之間鋪設(shè)輸水管線,其中香港一側(cè)用的是從英
國購進(jìn)的玻璃鋼管,直徑分別為DN2200mm>DN1700mm,總長50km,這是我
國在給排水領(lǐng)域首次使用玻璃鋼管道,近幾年來,由于食品級樹脂在我國已
批量生產(chǎn),且質(zhì)量穩(wěn)定,解決了玻璃鋼管道用于供水時(shí)的衛(wèi)生要求,再加上
玻璃鋼加砂管道的出現(xiàn),降低了管道制作成本,所以,玻璃鋼管道用于給排
水領(lǐng)域呈上升趨勢,市場競爭激烈。據(jù)報(bào)導(dǎo):1994年,長9km的大慶西水
源至宏偉化工區(qū)所用DN800mm輸水管線、1995年,長5km的自貢供水工程
及北京市政工程約70km的DN900mm、DN700mm、DN600mm管線、1996年,吉
林永吉長17kmDN300mm.DN400mm.DN600mm供水管線、尚志長1妹mDN500nlm、
吉林農(nóng)安長5.1kmDN500mm的供水管線,盤錦乙烯公司長30km加工用水管
道,以及其它如杭州市區(qū)DN600mni主輸水管線等均為玻璃鋼制造。湖北崇陽
長約10kmDN700mm的飲用水輸水管線采用的就是玻璃鋼管道,湖北羅田長
約20kmDN800mm的污水管道正在安裝施工中。
用于給水領(lǐng)域的玻璃鋼管道大多為中、小口徑,用于排水領(lǐng)域的大多為
大、中口徑,給排水時(shí)壓力一般均很低,所以,耐腐蝕性能好、重量輕、安
裝方便、水力性能優(yōu)異、但一般不能承受高壓力的(加砂)玻璃鋼管道尤其
適用于此領(lǐng)域。隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,市政建設(shè)的發(fā)展,玻璃鋼管道在此領(lǐng)
域的應(yīng)用將會越來越多。
4.電站
玻璃鋼管道應(yīng)用于電站始于80年代中、末期,當(dāng)時(shí),西藏羊八井地?zé)?/p>
電站選用了日本生產(chǎn)的玻璃鋼管道用于循環(huán)地?zé)崴?;海口發(fā)電廠選用了長
24m、DN1600mm的玻璃鋼管道循環(huán)發(fā)電機(jī)冷卻用水。之后,1990年、1992
年,西藏羊八井地?zé)犭娬驹诙?、三期擴(kuò)建中再次選用了近500萬元的玻璃鋼
管道,管徑從DN500至DN900mm不等,這些管道使用至今,狀況良好。1996
年,秦山核電站在二期建設(shè)中,選用了DN1800mm.DN2800mm玻璃鋼管道,
合同總價(jià)約1000萬元;1997年,深圳西水電廠選用了近200萬元DN100?
1200mm計(jì)七種規(guī)格的玻璃鋼管道,另外,湛江市發(fā)電廠、寶雞第二電廠等單
位也選用了玻璃鋼管道。
電站(廠)選用玻璃鋼管道一般用作循環(huán)水管、化水管、補(bǔ)給水管、雨
水管及海水脫硫管,它的使用目前正處于方興未艾階段,但由于在我國現(xiàn)階
段,電站(廠)建設(shè)數(shù)量有限,再加上玻璃鋼管道的諸多優(yōu)點(diǎn)尚未被電力行
業(yè)所認(rèn)識和接受,所以,在玻璃鋼管道的整個(gè)應(yīng)用中,此部分市場尚未占據(jù)
很大份額,但有很大市場潛力可挖。
5.抽拔腐蝕性氣體煙囪
玻璃鋼管道由于是整體成型,所以,在用作煙囪抽拔腐蝕性氣體時(shí)可承
受抽撥所產(chǎn)生的負(fù)壓,不會產(chǎn)生分層;另外,玻璃鋼管道重量輕,吊裝方便,
且通過設(shè)計(jì)可抵抗不同的風(fēng)壓與震載,抗老化性能也十分優(yōu)異,所以,玻璃
鋼管道是一種較為理想的煙囪用管材。1991年,甘肅404鈦白粉工程使用
的47m高、DN2800mm、DN3200mm煙囪;1994年,黃麥嶺磷鐵工程使用的100m
高DN2200mm煙囪;1995年,河北深州磷鐵廠以及秦山核電站即將使用的
DN3000mm煙囪均為玻璃鋼管道制成。玻璃鋼管道用作煙囪、用于抽拔腐蝕
性氣體是一個(gè)具有很大潛力的市場之一。
6.玻璃鋼地下管道
玻璃鋼地下管道是玻璃鋼管道行業(yè)的主導(dǎo)產(chǎn)品,其制作主要由三種工藝
組成:定長纏繞工藝(filamentwindingprocess)>離心澆鑄工藝
(centrifugalcastingprocess)、連續(xù)纏繞工藝(continuousadvancing
mand)0我國在這三種制造工藝中,定長纏繞工藝管的產(chǎn)量占居了絕大部分。
地下玻璃鋼管道工程應(yīng)用方面主要分為供水管道與排水管道。玻璃鋼夾
砂管道作為供水管的優(yōu)勢在于:材料強(qiáng)度高承壓能力高;內(nèi)表光滑輸水量大
且長期使用能耗低;剛度好抗變形能力強(qiáng);食品級內(nèi)壁輸送水質(zhì)優(yōu)良;雙
0〃型密封圈在安裝過程中,可實(shí)施100%接口試壓,安裝可靠性高;使用壽
命長,設(shè)計(jì)壽命在50年以上。這些優(yōu)勢使得玻璃鋼夾砂管作為一種高性能
的供水管正在逐步得到市場的認(rèn)可。下面介紹部分長距離的或有特色的供水
工程的應(yīng)用情況:
從1989年開始,中原油田、勝利油田、大慶油田、江漢油田和遼河油
田采用玻璃鋼長輸;管線和污水處理系統(tǒng),有多家玻璃鋼企業(yè)參與供管。其
中僅連眾集團(tuán)為這五大汕田提供了不同規(guī)格的玻璃鋼管道200多公里,基本
取代了油田用鋼管,使用效果良好,開創(chuàng)了油田防腐工程大量采用玻璃鋼管
材的先例。河北中意玻璃鋼公司生產(chǎn)的管道91年在勝利油田應(yīng)用至今無虞,
受到甲方好評。
2000年田灣核電站江蘇核電有限公司輸水管道工程,管內(nèi)徑500mm;
設(shè)計(jì)壓力等級LOMPa,管道瞬間真空壓力0.1MPa:全長73.498km,由連
眾集團(tuán)生產(chǎn)。這是至今玻璃鋼夾砂管道在我國核電行業(yè)中應(yīng)用最長的管道工
程。
2001年新疆頂山供水工程,壓力等級0.4?1.6MPa,全長200km,絕
大部分為DN400,由新疆永昌復(fù)合材料股份有限公司生產(chǎn)。
2002年引額濟(jì)烏一期一步工程沙漠項(xiàng)目部供水工程,壓力等級0.6?
1.4MPa,管剛度5000Pa,管徑為DN3500?DN400,全長416km。這是我國
至今為止最長的單項(xiàng)管道工程。由新疆永昌復(fù)合材料股份有限公司生產(chǎn)。
2002年至2004年,廣東東莞松山湖科技產(chǎn)業(yè)園給水管道工程,管徑由
DN200-DN1600,其主干管為雙DN1200,按單線管長計(jì)算,其總長超過110
km,壓力等級為0.6MPa這是我國在大口經(jīng)玻璃鋼夾砂供水管道中最長的單
向應(yīng)用工程。
我國最大口徑的供水管當(dāng)屬引額濟(jì)烏一期一步工程小洼嘈倒虹吸工程
的DN3100,剛度SN7500,壓力等級0.46MPa,全長13km,總工程量達(dá)1.433
萬噸,前期工程由河北中意玻璃鋼有限公司(主持)、新疆永昌股份有限公
司(協(xié)助)共同完成,后期工程由新疆永昌股份有限公司(主持)、河北中
意玻璃鋼有限公司(協(xié)助)共同完成。
我國供水管道中的最高工程應(yīng)用壓力,據(jù)作者所知,已達(dá)到了2.5MPa。
該工程屬2001年的克拉瑪依DN600供水工程,目前運(yùn)行良好。
優(yōu)異的耐腐蝕性能是玻璃鋼夾砂管道另一個(gè)顯著優(yōu)勢,加之管材價(jià)格不
高,因此,在市政排污管道工程中具有較強(qiáng)的市場競爭力,已在城鎮(zhèn)市政工
程中得到普遍應(yīng)用。尤其是大口徑玻璃鋼夾砂排污管道,不僅使用性能優(yōu)良,
而且在同流量對比的管材價(jià)格方面已有了優(yōu)勢,因而得到了管道設(shè)計(jì)部門和
業(yè)主的認(rèn)同。
玻璃鋼管道的年產(chǎn)量發(fā)展很快,市場占有率也逐步增多。筆者對新疆永
昌玻璃鋼股份有限公司、連云港中復(fù)連眾復(fù)合材料集團(tuán)有限公司、昊華中意
玻璃鋼有限公司、天津天聯(lián)復(fù)合材料有限公司、遼寧水業(yè)玻璃鋼管道有限公
司、河北大有玻璃鋼有限公司等6家公司的玻璃鋼管道生產(chǎn)情況進(jìn)行了統(tǒng)
計(jì)。在這些企業(yè)中,集聚了兒家國內(nèi)最大的或規(guī)模名列前茅的大型玻璃鋼管
道企業(yè),同時(shí),也有中小型企業(yè)的代表;既有為我國玻璃鋼管道行業(yè)作出過
開創(chuàng)性工作的企業(yè),也有新興發(fā)展起來的企業(yè),在國內(nèi)具有一定的代表性。
7.玻璃鋼夾砂頂管
頂管施工作為一種非開挖地下管道施工方法,無需征地、不影響路面結(jié)
構(gòu),能很方便的穿越公路、鐵路、房屋、河流等鋪設(shè)地下管道,對交通及環(huán)
境影響小,開挖土方少,機(jī)械化程度高,可適應(yīng)于特殊工況,被認(rèn)為是一種
現(xiàn)代化的地下管道鋪設(shè)方法。以往的頂管管材主要使用混凝土管和鋼管,由
于玻璃鋼管具有強(qiáng)度高、耐腐蝕、使用壽命長等優(yōu)點(diǎn),在非開挖頂管施工中
具有重量輕施工方便,外壁光滑頂進(jìn)力小等優(yōu)勢,近年來也成為頂管工程使
用的一種重要管材,并在我國得到較快的發(fā)展。
玻璃鋼夾砂頂管在國外主要有2大類:其一是聚醋混凝土頂管(即
PolymerConcretepipe,簡程中,將原計(jì)劃的每60To0m一個(gè)井位,合并
為平均200m一個(gè)井位,大大減少了施工費(fèi)用。
廣州頂管工程創(chuàng)造了3項(xiàng)全國記錄:單坑最大頂進(jìn)長度為236m;DN2500
玻璃鋼頂管日頂進(jìn)最高速度達(dá)69m/day;單向工程的玻璃鋼頂管材料用量全
國第一。該工程在國內(nèi)引起了較大反響,北京、上海、天津、深圳、湛江等
地紛紛來人到現(xiàn)場參觀。此后在浙江臨海、石家莊、天津等地也陸續(xù)開展了
玻璃鋼頂管工程。最近在湛江、廣州正在開展玻璃鋼夾砂頂管較大工程的前
期工作。
玻璃鋼頂管在頂管施工應(yīng)用中具有許多獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn),主要反映在:
1)玻璃鋼夾砂頂管外壁光滑,頂力小。
2)玻璃鋼夾砂頂管重量輕,在軟地基上頂管不會發(fā)生栽頭現(xiàn)象;由于重
量輕可以無需重型吊車設(shè)備,既可節(jié)約施工費(fèi)用,而且施工十分方便。
3)連接接頭密封性能好。
4)玻璃鋼夾砂頂管外表耐磨性能很好,在長達(dá)200多米沿粗砂、細(xì)砂
等土質(zhì)的摩擦下,到達(dá)接受井的玻璃鋼管外壁仍保持良好狀態(tài),肉銀觀察不
到明顯磨糧。
正因?yàn)槿绱耍Aт搳A砂頂管已得到越來越多的國內(nèi)非開挖工程界及其
相關(guān)設(shè)計(jì)研究院的認(rèn)可,玻璃鋼頂管工程也越來越多地得到應(yīng)用。
玻璃鋼電纜保護(hù)管具有強(qiáng)度高、重量輕、不變形、內(nèi)壁光滑、摩擦系數(shù)
小,穿纜容易、不損傷電纜、絕緣、防腐蝕等優(yōu)點(diǎn)。特別是無電腐蝕、非磁
性、適用于單芯纜鋪設(shè),它與其專用管枕、中間接頭等配套可組成多管多列
的電纜導(dǎo)管系統(tǒng)。采用承插式結(jié)構(gòu)安裝,連接簡便可靠,施工方便,是一種
優(yōu)質(zhì)的電纜保護(hù)管。
8.高壓玻璃鋼管
我國的高壓玻璃鋼管道開始于1995年,由哈爾濱史密斯玻璃鋼制品有
限公司(即哈爾濱斯達(dá)公司)在大慶油田采汕二廠安裝了兩條直徑2(50mm)
工作壓力為16MPa、檢驗(yàn)壓力為24MPa的高壓注水玻璃鋼管線。這是纖維纏
繞的高壓玻璃鋼管在中國油田的首次應(yīng)用。該工程從第一次安裝中、高壓玻
璃鋼管線至今運(yùn)行正常。
隨著國內(nèi)各油田的石油開采先后進(jìn)人二次采汕和三次采油階段,鋼管道
的腐蝕問題日益突出。根據(jù)勝利油田的調(diào)查研究,油田采出污水對鋼管道的
平均腐蝕速度為每年1?1.7mm。一條新建的有涂料內(nèi)襯外加玻璃布涂瀝青
的加強(qiáng)防腐管道,投產(chǎn)半年即開始穿孔。3km長的油氣混輸管道,平均一年
更新一次。未做內(nèi)防腐的污水回注系統(tǒng),在污水總礦化度20000mg/l以上的
重腐蝕作用下,注水干線的使用壽命是4-7年,單井注水管線使用壽命4?
6年。另外,“八五”期間年消耗井下油管.1090km,年更換并下油管的數(shù)
量兒乎占全年新投人井下油管總量的1/3。單就腐蝕而言,每年給世界油田
與國民經(jīng)濟(jì)造成的損失達(dá)億萬美元。
正是基于這一背景,玻璃鋼高壓管道成為解決這一難題的有效的重要途
徑。我國的玻璃鋼高壓管道呈現(xiàn)出強(qiáng)勁的發(fā)展態(tài)勢。僅哈爾濱斯達(dá)公司在我
國油田高壓玻璃鋼管道應(yīng)用方面提供了大量產(chǎn)品,其中包括直徑40mm到
150mm,壓力等級從3.5到24MPa的各種規(guī)格的管道,上千件相應(yīng)規(guī)格與壓
力等級的法蘭、彎頭、三通、異徑接頭等管件。最早安裝的管線已經(jīng)有了近
10年的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn),經(jīng)受了油田各種不同腐蝕條件的實(shí)際考驗(yàn)。
國內(nèi)外的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)證明,使用15年后的管道強(qiáng)度保留率為85%,使用
25年后強(qiáng)度保留率為75虬這兩個(gè)值都超過了對化學(xué)工業(yè)用玻璃鋼制品使用
一年后所要求的最小強(qiáng)度保留率。人們關(guān)心的玻璃鋼管的使用壽命問題,已
由實(shí)際應(yīng)用中的試驗(yàn)數(shù)據(jù)所證明。由于各油田的土質(zhì)條件、輸送介質(zhì)以及防
腐處理情況不同,鋼管的使用壽命也不盡相同,少則4?5年,最多不超過
30年;而玻璃鋼管道的壽命卻至少高達(dá)35年以上。美國60年代安裝的玻
璃鋼管線至今已超過40年,目前仍正常運(yùn)行就是一例。因此玻璃鋼高壓管
道在我國發(fā)展前景依然較樂觀。
9.玻璃鋼井壁管
玻璃鋼井壁管是一種從數(shù)十米乃至數(shù)百米的地下取水的裝置。由鉆孔的
玻璃鋼管作為內(nèi)壁管,其外再纏繞鋼絲或預(yù)浸玻璃布帶作為滲水外管壁,并
由內(nèi)壁管和滲水外管壁形成雙層的玻璃鉀井壁管,是沙漠地帶取水的優(yōu)良產(chǎn)
品。例如在全長562km塔里木沙漠公路,縱貫塔克拉瑪干沙漠南北,是世界
上穿越流動沙漠最長的等級公路,然而,塔里木沙漠公路防沙體已經(jīng)超過了
設(shè)計(jì)年限,90%以上的阻沙柵欄的固沙草方格已經(jīng)失去了阻沙固沙的功能,
公路面臨著被積沙吞噬的危險(xiǎn)。為此,投資2億多開展沙漠公路防護(hù)林生態(tài)
工程。其中用到了大量玻璃鋼井壁管。
井壁管有許多技術(shù)問題與一般埋地的玻璃鋼管道有所不同,如:在處理
由于大量的鉆孔工藝過程中會使內(nèi)襯與結(jié)構(gòu)層剝離,甚至造成管內(nèi)局部無內(nèi)
襯現(xiàn)象;在鉆孔過程中玻璃鋼管道的孔壁形成較多絮狀纖維;軸向剛度和強(qiáng)
度有一定的要求;對纏繞外壁鋼絲或預(yù)浸玻璃布帶要求等。此外,玻璃鋼井
壁管的安裝與其他傳統(tǒng)井壁管也有所不同,一般采用的是縱向承插膠接方
式。由于井內(nèi)水汽較大,在安裝井壁管時(shí),采用了與之相應(yīng)的權(quán)摺昔固化體
系,并采取了必要的輔助措施如加溫隔潮等,確保管接口之間不會脫節(jié)。
塔里木沙漠公路防護(hù)林生態(tài)工程中的114眼水源井全部使用玻璃鋼井
壁管。管徑為DN250mm,井深100?160m不等。工程于2003年9月開工,
2004年3月底完工。在11月至來年2月氣候下照常施工,成功率為100%。
在各地打井史上這尚數(shù)少見。從工程造價(jià)來說,玻璃鋼井壁管直接造價(jià)低于
鋼管15%;而且使用壽命將大于50年,長期經(jīng)濟(jì)效益十分可觀。玻璃鋼井
壁管推廣應(yīng)用于打井灌溉,具有較好的經(jīng)濟(jì)及社會效益。
10.玻璃鋼牽拉管
玻璃鋼牽拉管作為一種新型的多地下管道施工方法,與頂管方法相比,
牽拉管施工更適應(yīng)于小口經(jīng)管道。這是因?yàn)樾】趶焦艿赖恼w軸向抗彎慣性
矩小,采用牽拉管方法可進(jìn)行小口徑長距離的管道施工,而小口徑長距離頂
管容易產(chǎn)生壓縮失穩(wěn)現(xiàn)象。
目前,一般應(yīng)用鋼管、高密度聚乙烯管等管材進(jìn)行牽拉管施工。由于牽
拉管施工要求管線能具有一定曲率半徑,但鋼管剛性較大,在彎曲時(shí)不僅阻
力大,而且容易產(chǎn)生彎曲失穩(wěn);高密度聚乙烯管的柔韌性較好,但其抗拉強(qiáng)
度小,牽拉長度短,且在牽拉時(shí)容易在接口處損壞。
最近由廣東開平華泉玻璃鋼管道有限公司、武漢理工大學(xué)共同開發(fā)的玻
璃鋼牽拉管,是一種由玻璃纖維增強(qiáng)熱固性塑料、添加或不添加石英夾砂層
的、并具有較高軸向抗拉強(qiáng)度的玻璃鋼管道。它既具有類似鋼材般的高強(qiáng)、
又具有熱塑性材料的柔韌性,很適宜用于牽拉管的施工,同時(shí),由于玻璃鋼
牽拉管的管外壁光滑,牽拉時(shí)阻力小,施工速度快。
玻璃鋼牽拉管的關(guān)鍵技術(shù)問題為:由于牽拉管的施工,要求玻璃鋼牽拉
管具有足夠的軸向拉伸強(qiáng)度;此外施工要求管道在6?90的彎曲中,不僅要
求保持足夠的柔韌性,而且要求保持足夠的彎曲強(qiáng)度。
今年7月,在重要的旅游勝地北海銀灘采用玻璃繃牽拉聳建立污水收集
管線鄉(xiāng)首段施工的J0A鋼牽拉管的公稱直徑為DN400,采用鉆龍孔通過1個(gè)
半小時(shí)的施工,40米長的管線一倒頂利通過。在后續(xù)工程中,每次拉進(jìn)長
度為80?90m。實(shí)際施工表明:玻璃鋼牽拉管的牽拉阻力小,牽拉速度快;
玻璃鋼牽拉管既保持了良好的
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