1、1引言管道是現代工業中流體（氣體或液體）輸送的重要材料，傳統的管道有鋼管、混凝 土管和鑄鐵管，但由于其易銹蝕、質量大，已不能滿足現代工業的需要，又由于玻璃鋼 的諸多優勢，使得玻璃鋼管道（簡稱 GRI管）應運而生1、2。玻璃鋼管是玻璃纖維增強塑料管道的簡稱， 它廣泛應用于石油、化工、供水、排污、 灌溉、供氣、污水處理、能源、采礦、海洋開發等諸多領域。表1.1各種材質管道的性能3性能RPMP鋼管鑄鐵管混凝土管環向拉伸強度（MPa）3604801502.1軸向拉伸強度（MPa）5504801352.1比強度（MPa）20061.520.80.8熱導系數(kcal / m h -C )0.2527.2

2、15.02.1與傳統管道相比，玻璃鋼管道具有很多優點： 耐久性好 金屬和混凝土管的防銹、耐化學腐蝕性差，容易生銹； 比強度高 比鋼管略低，但密度僅為鋼管的四分之一，因此，比強度高； 質量輕 玻璃鋼管的密度較小，質量較輕； 造價低、壽命長 玻璃鋼管的原材料較便宜，壽命一般在50年之上； 無污染 關閉無雜質剝離和脫落、無腐蝕結垢，不會產生微生物； 電絕緣性好 玻璃鋼為非導體，其電絕緣性優異； 可設計性強 可根據玻璃鋼管使用情況，對其性能及連接方式進行設計。綜上所述，玻璃鋼管的綜合性能優于其他材料管道，特別是用在有腐蝕介質的條件 下，玻璃鋼管的使用壽命比鋼管長幾倍，體現出明顯的經濟效益。該設計內容是

3、內徑d=370mm,工作壓力Pw=0.5 MPa,支撐架距離L=400cm,介質為 H2S氣體的架空管道，利用玻璃鋼管道耐腐蝕、壽命長、可設計性強等優點，可以分別 對其造型、性能、結構、工藝、連接、安裝和檢測等方面進行設計，下面介紹一下各個 設計方法。2造型設計設計條件：玻璃鋼架空管設計，設計任務：內徑 d=370mm,工作壓力Pw=0.5MPa, 支撐架距離L=400cm，介質為H2S氣體，使用溫度為80C，安全系數K=10,管道連接處 不允許產生相對位移，連接管件為彎管。因為設計條件中工作壓力Pw=0.5 MPa，使用內壓：0-1.6 MPa低壓管、1.6 MPa -4 MPa中壓管、5

4、MPa -30 MPa高壓管，所以選用低壓管。圖2.1管道造型主視圖圖2.2管道造型俯視圖如圖 2.1 、2.2 所示，設計選取 6米定長玻璃鋼管道，根據所給設計條件可將管道連 接設計成玻璃鋼管道與 90彎管對接包纏連接，這樣可以使連接更為方便，且氣密性也 比較好。包纏高度和寬度應根據實際情況決定。該設計中架空管道可以采用固定支架。3 性能設計玻璃鋼的性能主要取決于原材料的種類和用量。原材料又可分為兩個部分：樹脂原 料和增強材料。3.1 樹脂基體 樹脂是玻璃鋼的基體材料，樹脂在玻璃鋼中，一方面將玻璃纖維粘結成一個整體， 起著傳遞載荷的作用， 另一方面又賦于玻璃鋼各種優異的性能， 其中包括耐蝕性

5、能 4、7 。 玻璃鋼所用的樹脂原料主要有 : 聚酯樹脂、環氧樹脂、酚醛樹脂、呋喃樹脂及其相關改 性樹脂，依據樹脂的分子結構不同，其性質也各不相同。3.1.1 聚酯樹脂 主要是指不飽和聚酯樹脂，由線型不飽和聚酯與有聚合能力的單體混溶而成。聚酯 樹脂耐酸、耐水性好，耐熱溫度為 60120C，機械性能、電氣性能和工藝性好，固化 時無揮發物，并且價格低廉。3.1.2 環氧樹脂 典型的環氧樹脂是指在聚合物分子鏈中含有反應活性環氧基的一類聚合物。 環氧樹脂是線型結構，呈熱塑性。由于在分子結構中含有活潑的環氧基以及輕基、醚鍵等，故 可與多種類型的環氧樹脂固化劑發生交聯固化反應，生成體型網狀結構高聚物。其中

6、用 于玻璃鋼行業的環氧樹脂多為 E型環氧樹脂及雙酚A型環氧樹脂。環氧樹脂具有優良的 粘接性，優異的力學性能，收縮率和吸水性小，耐化學腐蝕性，電絕緣性以及耐熱性良 好（熱變形溫度高 ）1 。3.1.3 酚醛、呋喃樹脂酚醛樹脂常用的有苯酚甲醛樹脂及其改性樹脂， 常用于玻璃鋼行業的為熱固性酚醛 樹脂。呋喃樹脂是由糠醛或糠醇本身進行均聚、或者與其他單體進行共縮聚而得的縮聚 產物。酚醛玻璃鋼具有優良的力學性能、耐燒蝕性、耐水性、耐化學腐蝕性。3.2 纖維 玻璃鋼所用纖維主要是玻璃纖維。玻璃纖維是玻璃中的承力部分，它不僅能夠提供 玻璃鋼的強度和彈性模量，而且能夠減少收縮變形，提高變形溫度和低溫沖擊強度等。

7、玻璃纖維主要分為無堿玻璃纖維 （E 玻璃纖維 ）、中堿玻璃 （C 玻璃纖維 ）纖維和高堿 玻璃纖維 （A 玻璃纖維 ） 。高堿玻纖已很少使用。而常用無堿和中堿纖維是存在一定的性能差別，見表3.1。表3.1無堿和中堿玻瑞纖維性能對比種類耐酸性耐水性機械強度防老化性電絕緣性成本樹脂適用條件無堿纖維一般好高較好好較咼好用于強度高的場合中堿纖維好差低差低低差用于強度低的場合另外，在樹脂中加入一些助劑，如促進劑、固化劑、引發劑、填料、著色劑等。 促進劑的作用是使固化劑低溫分解，產生游離基，達到樹脂引發固化的效果。常用的為兩類：a叔胺類口：二甲基苯胺，常配成10%的苯乙烯溶液，與過氧化 苯甲酰并用，用量為

8、0.5%2%0 b金屬鉆鹽類，如：環烷酸鉆，它的苯乙烯溶液為紫 色，與過氧化環己酮或過氧化甲乙酮并用， 用量1%4%o它可通過不同的用量來調節 樹脂固化速度； 固化劑的作用是促使環氧樹脂固化，用量視固化劑種類而定。分為反應固化劑和 催化型固化劑； 引發劑（不飽和聚酯樹脂）加入樹脂中使樹脂固化，但不參加反應，只起引發作 用，真正固化劑是苯乙烯，它與樹脂交聯而達到固化； 填料的加入可以降低成本，改善樹脂基體性能； 著色劑可以改變制品的顏色，獲得美麗的外觀。3.3玻璃鋼的各結構層材料選擇玻璃鋼管與一般均質材料（如鋼管、混凝土管、塑料管等）的構造不同，主要以玻 璃纖維紗作為增強材料和樹脂作為基體制成，

9、它分成三層結構，即內襯層、結構層和外 保護層3.3.1內襯層材料的選擇內襯層的功能主要有兩個，一是滿足管道內流通介質所需達到的要求，例如，內表 面應光滑、無缺陷、耐磨性好；對于輸送化學介質管，所選原材料必須具有相應的耐腐 蝕性和耐熱性；另一功能是抗滲漏，這就要求材料韌性好、不易開裂。內襯層選用耐腐蝕的乙烯基樹脂，無堿玻璃纖維表面氈或短切氈。為了提高使用可 靠性和壽命，內襯層厚度一般在2mm左右，含膠量達到65%95%左右5、18。3.3.2結構層材料選擇結構層用來承受管的環向和軸向應力，根據受力分析采用螺旋纏繞，其鋪層角控制 在30；由連續纖維纏繞成型或由纖維織物手糊成型，含膠量均為3040，

10、選擇通用型不飽和聚酯樹脂，中堿玻璃纖維無捻粗紗。3.3.3 外表層材料選擇外表層（耐腐、耐候、防老化） ：主要作用是防護作用，是富樹脂層。196 不飽和聚酯樹脂，樹脂本身耐雨水性好，但為了防止光老化，需要在樹脂中加 入 20%UV 9紫外線吸收劑，表面氈，或中堿玻璃纖維短切氈。綜上所述，在管內徑d=370mm,輸送介質為H2S氣體，使用溫度為80C的管道設計 中，原材料中內襯層選用耐腐蝕的乙烯基樹脂，無堿玻璃纖維表面氈或短切氈，厚度為 2mm；結構層選用通用型不飽和聚酯樹脂，中堿玻璃纖維無捻粗紗；外保護層選擇 196 不飽和聚酯樹脂， 樹脂本身耐雨水性好， 但為了防止光老化， 需要在樹脂中加入

11、 20%UV9 紫外線吸收劑，表面氈，或中堿玻璃纖維短切氈。4結構設計4.1按環向強度計算壁厚由表4.1知環向拉伸強度的范圍為 230MPa300MPa,取環向強度為280 MPa,則 環向許用應力 二y =280 =28 MPa。10由二十Pw D上可求得管壁厚:2t0.5 370 3.33 MPa2 型-0.5IL 10初選玻璃鋼管壁厚為3.4mm。t _PwD2匕 L Pw表4.1纏繞聚酯玻璃鋼管物理力學性能項目數值項目數值密度（g/ cm3）1.6 1.9軸向彎曲模量/ MPa4（0.81.1） X10環向拉伸強度/ MPa230300水壓失效壓力/MPa120230環向拉伸模量/ M

12、Pa（1.72.6） XI04沖擊強度（J/ cm 2）19.0軸向拉伸強度/ MPa85 160熱膨脹系數/cm（11.2 19.6） X10-4/（cm ：C）軸向拉伸模量/ MPa（0.8 1.3） X04導熱系數0.267/ W/（m -C）環向彎曲強度/ MPa130230吸水率/ %0.2環向彎曲模量/ MPa（0.9 1.3） 104巴氏硬度 40軸向彎曲強度/ MPa1001504.2校核軸向強度由表4.1知玻璃鋼軸向拉伸強度為85 MPa160MPa，取軸向拉伸強度為120 MPa,120則許用應力為二x=12 MPa10由公式二x二Pw（D t）可得：4t管的壁厚：tx氣D

13、0.5 370 =3.89MPa4*xPw 4120.5當求得的壁厚大于3.6mm時，應增加管壁厚度。按軸向允許應力求得玻璃鋼管壁厚為 3.9mm,大于按環向應力取得的厚度，故管的厚度應取3.9mm方為可靠。4.3剛度校核當壁厚為3.9 mm時寸，按簡支梁受均勻荷載計算，求其最大撓度。管上的均勻荷載q等于玻璃鋼管自重（玻璃鋼的密度?m=1.8t/m3），當管道為輸氣或輸熱時，輸送介質t L=0q D 0.0086 2 -D-m40.370.0086 2 -0.372 ! 1.84=0.005 t/m 50N/m玻璃鋼管截面慣性矩Io由下式求出|0 = = (r外-r內)=工(37.394 -3

14、74 )=63049 cm44450 x 4004384 0.9 104 63049=5.87 mm 冬 6.5 mm架空管道的彎曲變形要求有一定限制。玻璃鋼管或其他塑料管的撓度，在滿載的情況下 不允許大于6.5mm,否則應增加壁厚或縮短支撐點距離以降低撓度。該設計條件滿足剛 度條件按國標規定。表4.2玻璃鋼管的最小壁厚公稱直徑/mm最小壁厚/mm公稱直徑/mm最小壁厚/mm2005004.4180013.76004.8200015.27005.4210016.08006.3240018.510007.6260019.812009.3300023.0140010.8330025.2150011

15、.5360027.5160012.3400030.5但根據查表4.2要求，管壁厚度最終確定為4.4mm。總厚度為：t=2.0+4.4+0.8=7.2 mm4.4強度穩定性校核玻璃鋼管道的強度校核需考慮管的軸向應力、環向應力。玻璃鋼架空管道的平均半徑為370Ro4.4 =189.4 mm2單層的縱向為圓筒的環向，圓管在工作壓力為pw=0.5MPa時，近似按薄壁圓筒計算環向應力，為墮=0.5 189.4a.5MPat4.4軸向應力為=_PwR10.75 MPa2t 2由表4.1，環向拉伸強度 二y=230MPa300MPa,軸向拉伸強度二x =85 MPa 160MPa,用最大應力失效準則校核得:

16、- 1： - y所以該玻璃鋼管道設計是安全的4.5總層數的確定各層層數按下式計算:A式中：A制品的厚度(mm)；mf增強纖維單位面積質量(kg/m2)；-2kr樹脂基體的厚度常數 mm/(kg m )；kf增強纖維的厚度常數mm/(kg m-2)；c樹脂與增強材料的質量比。按上式計算內表層的層數：內襯層2口 0.80.29 (0.391 19 0.769)結構層4.4ni - 70.195 (0.4083 0.909)外表層0. 8 no1. 20. 3( 0.4082. 33 30. 7 1 4 )故取no =1層總層數n = n + + n0 =1+7+1 = 9 層5工藝設計5.1成型工

17、藝的選擇玻璃鋼管道成型工藝很多，成熟的制造方法有手糊成型、預浸布卷管成型、纖維纏 繞成型、拉擠-纏繞成型、PVC-玻璃鋼復合管成型和離心澆鑄成型等等10。手糊成型生產效率低，質量不易控制，因此一般不采用；又由于預浸布卷管成型工 藝復雜，且只能生產小直徑（直徑 200mm以下）玻璃鋼管，故也不能選用。此外，拉 擠一纏繞工藝生產出來的玻璃鋼管道，其管壁不具有多功能層斷面，一般只用作結構型 材；而離心澆鑄玻璃鋼管工藝設備投資大，不適合小口徑管生產，也不宜采用。比較上述各種成型方法之后可知，其中，玻璃纖維粗紗增強樹脂纏繞成型工藝最常 用。纖維纏繞成型是在控制張力和預定線型的條件下，以浸有樹脂膠液的連續

18、玻璃纖維 紗纏繞到芯模或模具上固化成型、脫模成為增強塑料制品的一種方法11。對于一般工業生產的纏繞玻璃鋼管，常采用單螺旋（54.7纏繞成型。5.2纏繞成型連續纏繞成型，其主要設備為自動連續纏繞機，如圖5.1所示。圖5.1纏繞機俯視圖12該設備的模具為鋼帶組合式芯軸，隨著管道的成型、固化，芯軸會自動解體并與管 道分離，鋼帶返回另一端重新組合成芯軸，管道則連續不斷地被生產出來，形成理論上 可以無限長的連續纏繞管道。由于運輸條件的限制，事實上不會去生產無限長的管道，因此管體達到一定長度時 自動切割系統會將管道切成設定的長度。本設計采用6m18 定長切斷。切割下來的管道經過管端修整和倒角后被送到水壓試

19、驗機上進行水壓試驗。 本設計條件由于是輸氣管道 設計，故可以選擇定長纏繞以便統一標準、便于安裝。為減少模具裝卸時間，大型纏繞機常采用組合模具。即 4根或 6根芯模同裝在一個 大轉鼓上，隨轉鼓公轉或自轉。以 4 根組合模為例，它分四個工作狀態；第一狀態為在 芯模上制造內襯和纏繞結構層；第二和第三狀態為旋轉固化；第四狀態為脫模，即由油 壓裝置將已固化的管從芯模脫下 20 。每根芯模的位置和該位置上的停留時間，由大轉鼓 根據工藝要求定時轉動決定。纏繞成型用的玻璃纖維紗一般為 Tex1200、Tex2400、Tex4800 纏繞工藝專用紗。使 用前應烘干處理，其烘干溫度控制住 110C左右13。膠液配

20、制可根據管壁各層的用量和種類用小型攪拌器配制。膠液要均勻；凝膠固化 速度要適當。在纏繞機上主要完成結構層的纏繞成型，內襯層和外保護層可以采用手糊成型。 成型內表層：首先在制襯機上安裝已認真清理過的芯模，然后在芯模的圓柱形表面 纏繞一層聚酯薄膜，薄膜寬帶為20cm，薄膜搭接寬度約3cm左右，在模具的乘口（大 頭）涂石蠟和聚乙烯醇脫模劑。再根據設計的要求制作內襯層，內襯層的厚度一般為 2mm,增強材料包括表面氈和短切氈，樹脂采用雙酚A型不飽和聚酯樹脂（如323 號,197 號）。制作內襯層時，應使氈層都浸透膠液，要特別注意氣泡的驅除。待內襯層固化 后，應仔細檢查內襯缺陷，氣泡直徑在 2mm 以上就

21、需要修復。在內襯層的成型中主要 采用手糊工藝。結構層：主要用來承受管的環向和軸向應力， 根據受力分析可知適合采用纏繞工藝， 做好纏繞設備各系統的準備工作后，即可進行纖維纏繞，整個纏繞過程自動控制。纏繞 結構層的含膠量一般控制在 25%左右，膠液粘度通常0.35Pas0.50 Pas范圍內，纏繞 紗線速度一般不超過0.90m/s,小車速度不大于0.75 m/&在纖維纏繞過程中，張力大小、 各束纖維間張力的均勻性以及各纏繞層之間纖維張力均勻性對纏繞成型管道的質量有 很大影響。為了防止管道各纏繞層在纏繞張力作用下出現內松外緊現象，應使張力逐層 遞減，從而使管道承壓后內外層纖維同時承受載荷。單螺旋纏繞

22、的纏繞角一般大于 70單螺旋纏繞角大約在 50左右，在本設計中取 54 含膠量為 20%30%11。外保護層：外保護層的主要作用是保護玻璃鋼加砂管道不被周圍環境所腐蝕。考慮 到本設計的實際情況，我們決定采用手糊成型。這樣操作簡便，而且也能有效的節約成 本。芯模是纏繞設備的一個重要組成部分，是成型中空制品的內模。生產中要生產一定 形狀和結構尺寸的纖維纏繞制品，必須采用外形和制品內腔、形狀、尺寸一致的芯模。 固化后，既能把芯模脫下來，又不損壞纏好的制品。芯模的設計需要滿足下列幾個要求：具有足夠的強度和剛度；滿足制品形狀和尺寸 精度要求；易于脫模；制造簡單，造價便宜且取材方便。6 安裝、連接設計6.

23、1 安裝架空管道 （ elevated pipeline） , 顧名思義 , 就是指架設在地面或水面上空的用于 輸送氣體、液體或松散固體的管道 6 。玻璃鋼管道由于具有質輕、高強、耐腐蝕、水利 性能優異、安裝方便等優點，應用越來越廣。但玻璃鋼管道的應用是一個工程系統，不 是單一的部件，在該系統中，安裝也是非常重要的一環，如果安裝不合格，生產出的產 品再優質，也會功虧一簣。玻璃鋼架空管的安裝，是管 -支架體系，其原則是避免管線因不合理支撐和錨固造 成管體承受過大的應力或應變，保證長期撓度保持在可接受的限度內。支撐、導向、錨 固應避免線接觸和點荷載， 其最小支撐面角度應不小于 1200。支撐帶寬度

24、不少于公稱直 徑的 1/3，支架不能出現沉降，所有較重的部件 （如閥門、泵 ）均應單獨設立支承，凡可能 遭受機械損傷的部位，都應采取保護措施，其最大水平支撐間距應按計算或制造廠的建 議設置14。在有凍害地區地面鋪設及架空安裝玻璃鋼管道時，應加保溫層。為了減少吊裝工作量，利用玻璃鋼管輕質、高強的特點，應盡可能根據吊裝設備能 力，將管子預先連接成盡可能長的長度，以加快安裝進度。管子吊裝時盡可能用尼龍繩綁扎，如用鋼絲繩時，則需在鋼絲繩和玻璃鋼管的接觸 處加墊柔性襯墊，防止損傷管道。玻璃鋼管道安裝過程中不能使用電焊，要注意防火。管道安裝的水平偏差要保持在小于 2% 3%垂直偏差小于2%- 5%坡度可取

25、3%6.2 連接 玻璃鋼管道連接分為限制性連接（包纏對接、承插黏結和法蘭連接）、非限制性連 接（承插式0形橡膠圈密封連接和套筒承插式唇形橡膠圈密封連接）。一般情況下，玻 璃鋼管采用包纏對接連接，可保證快捷、準確、省時、省力。此外，也可采用法蘭連接 等其他連接方式。 15聚脂姑結刑W法蘭魏棣承插83吉形式I -時礙結.適用于-我外負荷的低壓，地下骨路系統，優點安裝速度高結井外也駄適用于髙壓及苛刻外負荷的曹路系統QH翔斌翩用刊曲蔭路系統媚件魏,圖6.1限制性連接形式由于設計條件為管道連接處不允許產生相對位移，所以應采用限制性連接。玻璃鋼管道與彎頭的連接采用包纏對接，這樣操作比較簡便，且密封性也比較

26、好。采用外包纏之后，可以承受較大內壓，易于安裝，連接管件為彎管（90彎管），所以總結以上種種原因，該管道可以選擇包纏對接形式9，保證其密封性。其性能同樣具有輕質、高強、 耐溫、耐腐蝕的特性。7 零部件該玻璃鋼架空管道的設計中，零部件比較簡單，下面簡單介紹一下。在管道的安裝過程中需要一些配件的配定，定型管配件常見的主要有四種：彎頭、 三通、法蘭、異徑管等 16。另外，在管道安裝的過程中，往往根據實際情況需要現場制 作管配件。這種常見的管道配件也如上幾種，而與定型配件所不同的是，配件的有關具 體尺寸是根據現場管線的相對位置測量出來的。 這種現場制作出來的管配件安裝起來更 方便、更迅速 17。玻璃鋼

27、管道選用的支架一般為鋼結構，分為滑動支架、固定支架、導向支架和懸吊 支架 4種。選用哪種支架形式， 主要考慮管道的強度、 剛度、輸送介質溫度、 工作壓力、 管材的膨脹系數、管道運行后的受力狀態及安裝現場環境條件等因素。從各方面綜合考 慮，固定支架更為安全、可靠，故在本設計中選用固定支架，支撐架間距為400cm。固定管道用的管卡同樣也為鋼結構。8 玻璃鋼管道的檢測玻璃鋼管因其結構的復雜性，且性能依成型工藝、成型條件、人員素質等因素的差 異離散性較大，工程量大、投資大，制品的性能將在一定范圍內直接影響國計民生，因 而對制品的要求比較嚴格，對產品的性能檢測也是必不可少的。玻璃鋼管道性能試驗及 檢測主

28、要是根據 GB1443-83 纖維增強塑料性能試驗方法總則來測試的，在這里， 我們簡要介紹一下其檢測方法。8.1 軸向拉伸試驗玻璃鋼管軸向拉伸性能試驗方法是將試樣安裝在上、下夾持裝置上，然后將夾持裝 置放在試驗機的兩夾頭中間，使試樣受軸向拉伸，荷載逐漸增加，直至破壞。根據測量 的破壞荷載（或最大荷載）及試樣的變形值計算管軸向拉伸強度、拉伸彈性模量和破壞 伸長率。記錄管道開始出現裂紋以及拉斷時的數值，作為極限拉伸應力，并要求安裝、使用 時不得超過此應力值。8.2 軸向壓縮試驗 玻璃鋼管軸向壓縮性能試驗方法是將試樣放在試驗機兩壓頭中心，使試樣受軸線方 向的壓縮荷載作用。 根據測量所得的壓縮荷載及試

29、樣的變形值計算其壓縮強度和壓縮彈 性模量。記錄數據管道開始出現裂紋以及壓斷時的數值， 作為極限壓縮應力 19，并要求安裝、 使用時不得超過此應力值。8.3 平行板外載試驗方法：把管試樣平放在兩平行加載板中間， 在試驗機上對管試樣施加徑向荷載作用。 根據測量的荷載及變形，計算管試樣的剛度、剛度因子、荷載 -變形曲線以及出現顯著 性事件的荷載和變形。試樣的處理：長度、端面、加壓部位的特殊處理每組試樣至少 3 根6。記錄管道開始出現裂紋、開始壓扁以及完全變形或者斷裂時的數值，作為極限壓縮 應力，并要求使用時不得超過此應力值。8.4松弛校核同其它許多工程材料一樣，RPM管也有松弛性，它是由長期實驗得出

30、的。松弛性是 用來確定安全工作載荷，例如剛度比（SRA）: SRA =長期剛度/短期剛度。增強的和非增強的塑料制品，標準的制定是以這種材料在應力作用下發生蠕變為前 提，由于有蠕變發生，就導致這種材料的物理性能將隨時間的增加有所變化。因此，通 常是以50年的強度為產品制造設計基礎16。表8.1不同管的松弛要求10年50年非壓力管0.750.4壓力管0.750.4-0.58.5水壓壓力試驗為了使產品合格，玻璃鋼管出廠前必須經過1.5倍額定工作壓力的水壓測試，方法：用壓力泵以一定的加壓時間將清水打入兩端密封的管試樣里，均勻、連續加壓，直至試 樣失效。試樣失效包括下述內容： 主要失效形式為爆破即瞬時或

31、快速泄壓現象； 在打壓過程中，管體出現滲漏現象。可觀察管壁漏水現象和引起均勻連續加壓過 程中斷的降壓現象。記錄微滲漏、大量滲漏以及完全爆裂時的數值，作為短時水壓失效壓力試驗的極限 壓力值21，要求輸水時的水壓不得超過此值。&6外觀質量檢測 外觀檢驗的方法的是目視檢驗 尺寸檢驗主要包括管的厚度、管的平均內徑、平均外徑、耐腐蝕襯里層的厚度和 管的直線度。 巴柯爾硬度檢驗：主要測試制件的強度和剛度是否滿足設計要求15。將所得結果與GB1446-83纖維增強塑料性能試驗方法總則的要求進行對比, 若不符合標準要求，要進行重新設計試驗，一定要使制品在設計上沒有失誤，以保證最 終應用時能勝任要求。9 小結綜

32、上，在管內徑d=370mm,輸送介質為H?S氣體，工作壓力PfO.5MPq使用溫度為80C的管道設計中，原材料中內襯層選用耐腐蝕的乙烯基聚酯樹脂，無堿玻璃纖維表面 氈或短切氈，厚度為 2mm;結構層選用通用型不飽和聚酯樹脂，中堿玻璃纖維無捻粗 紗，厚度為4.4 mm；外保護層選擇196不飽和聚酯樹脂，樹脂本身耐雨水性好，但為 了防止光老化，需要在樹脂中加入 20%UV9紫外線吸收劑，表面氈，或中堿玻璃纖維短 切氈，厚度為0.8 mm。總壁厚為7.2 mm。玻璃鋼管道成型工藝采用玻璃纖維纏繞成型和手糊成型， 在管道安裝中選用固定支 架，鋼結構，支撐架間距為400cm。因為連接處不允許出現相對位移

33、，故采用限制性連 接。為了使設計操作起來更加簡便，連接采用包纏對接形式，統一采用6m定長切斷，與 90彎管對接。再經過包纏，使氣密性提高，防滲漏。經過拉伸、壓縮、平行板外載、松弛校核、短時水壓失效壓力、外觀質量檢測實驗 并正確安裝、檢測合格后，即可投入使用。為期兩周的復合材料制品課程設計，讓我了解到復合材料的現狀，發展歷史以及未 來的發展趨勢，讓我學會了如何設計玻璃鋼管道，如何將課本理論知識與實際設計相結 合，使我對課堂上學到的東西有了更直觀、更深入的了解。學會了怎樣獨立思考，如何 正確查找所需資料，并在設計過程中，更加了解了復合材料的性能和工藝手段。 實際設 計既需要深厚的基礎知識，也需要有很強的動手能力。它要求我們要時刻關注專業的發 展。復合材料不僅僅是一門獨立的學科，而且與其他學科密不可分，需要化學知識來研 究材料的結構以及合成，也需要力學知識來研究材料的性質和用途。總之，通過這次課程設計，我熟悉了一件復合材料制品從設計到畫圖紙，再到最后 制成成品的全過程，親自動手設計