玻璃鋼管也稱玻璃纖維纏繞夾砂管（RPM管）。主要以玻璃纖維及其制品為增強材料，以高分子成分的不飽和聚脂樹脂、環(huán)氧樹脂等為基本材料，以石英砂及碳酸鈣等無機非金屬顆粒材料為填料作為主要原料。管的標(biāo)準(zhǔn)有效長度為6m和12m，其制作方法有定長纏繞工藝、離心澆鑄工藝以及連續(xù)纏繞工藝三種。可根據(jù)產(chǎn)品的工藝方法、壓力等級PN和剛度等級SN進行分級分類。
中文名 玻璃鋼管
別    名 RPM管
類    型 增強材料
材    料 玻璃纖維及其制品
簡介
以玻璃纖維或其制品作增強材料的增強塑料。稱謂為玻璃纖維增強塑料，或稱謂玻璃鋼。由于所使用的樹脂品種不同，因此有聚酯玻璃鋼、環(huán)氧玻璃鋼、酚醛玻璃鋼之稱。玻璃具有硬而易碎，具有很好的透明性以及耐高溫、耐腐蝕等性能；同時鋼鐵很硬并且不易碎，也具有耐高溫的特點。于是人們開始想，如果能制造一種既具有玻璃的硬度、耐高溫、抗腐蝕的性質(zhì)，又具有鋼鐵一樣堅硬不碎的特點，那這種材料一定會大有用途。人們經(jīng)過研究試驗，終于制出了這樣一種復(fù)合材料。它，就是能與鋼鐵比肩而立的玻璃鋼管。
玻璃鋼管以其獨具的強耐腐蝕性能、內(nèi)表面光滑、輸送能耗低、使用壽命長(在50年以上)、運輸安裝方便、維護成本低及綜合造價低等諸多優(yōu)勢在石油、電力、化工、造紙、城市給排水、工廠污水處理、海水淡化、煤氣輸送等行業(yè)取得了廣泛的應(yīng)用。
隨著中國城市化進程加快，面對人口、資源和環(huán)境的平衡與保護，各級政府在逐年加大對城市基礎(chǔ)設(shè)施的投入，結(jié)合先進科學(xué)技術(shù)需要，管材、管件的品種和規(guī)格不斷豐富，產(chǎn)量不斷增加，質(zhì)量不斷提高，尤其是塑料管發(fā)展更快，成為當(dāng)今投資熱點。玻璃鋼管就為其中之一。
其中剛度等級SN=EI/D3，通常以N/m2作單位。EI為沿管軸方向單位長度內(nèi)管壁環(huán)向彎曲剛度，D為管道平均直徑。壓力等級PN有0.1、0.6、1.0、1.6、2.0、2.5Mpa；剛度級SN有1250、2500、5000、10000N/ m2。
特點
1.耐腐蝕性能好。由于玻璃鋼的主要原材料選用高分子成分的不飽和聚脂樹脂和玻璃纖維組成，能有效抵抗酸、堿、鹽等介質(zhì)的腐蝕和未經(jīng)處理的生活污水、腐蝕性土壤、化工廢水以及眾多化學(xué)液體的侵蝕，在一般情況下，能夠長期保持管道的安全運行。
2.抗老化性能和耐熱性能好。玻璃鋼管可在-40℃～70℃溫度范圍內(nèi)長期使用，采用特殊配方的耐高溫樹脂還可在200℃以上溫度正常工作。長期用于露天使用的管道，其外表面添加有紫外線吸收劑，來消除紫外線對管道的輻射，延緩玻璃鋼管道的老化。
3.抗凍性能好。在零下20℃以下，管內(nèi)結(jié)冰后不會發(fā)生凍裂。
4.重量輕、強度高、運輸方便。玻璃鋼管不但重量輕、強度高、可塑性強、運輸與安裝方便，還容易安裝各種分支管，且安裝技術(shù)簡單。
5.水力條件好。內(nèi)壁光滑、輸送能力強，不結(jié)垢、不生銹、水阻小。
6.可設(shè)計性好。玻璃鋼管可根據(jù)用戶的各種特定要求，諸如不同的流量，不同的壓力，不同的埋深和載荷情況，設(shè)計制造成不同壓力等級和剛度等級的管道。
7.維護成本低。玻璃鋼管由于上述的耐腐、耐磨和抗凍和抗污等性能，因此工程不需要進行防銹、防污、絕緣、保溫等措施和檢修。對地埋管無需作陰極保護，可節(jié)約工程維護費用達70％以上。
8.耐磨性好。把含有大量泥漿，沙石的水，裝入管子中進行旋轉(zhuǎn)磨損影響對比試驗。經(jīng)300萬次旋轉(zhuǎn)后，檢測管內(nèi)壁的磨損深度如下:用焦油和瓷釉涂層的鋼管為0.53Mm，用環(huán)氧樹脂和焦油涂層的鋼管為0.52mm，經(jīng)表面硬化處理的鋼管為玻璃鋼管為0.21mm。由此玻璃鋼耐磨性能好。
9.電熱絕緣性好。玻璃鋼是非導(dǎo)體，管道的電絕緣性特優(yōu)，絕緣電阻在1012～1015Ω.cm，*適應(yīng)使用于輸電，電信線路密集區(qū)和多雷區(qū)玻璃鋼的傳熱系數(shù)很小，只有0.23，是鋼的千分之五，管道的保溫性能優(yōu)異。
10.摩擦阻力小輸送能力高。玻璃鋼管內(nèi)壁非常光滑，糙率和摩阻力很小。糙率系數(shù)為0.0084，而混凝土管的n值為0.014，鑄鐵管為0.013，因此，玻璃鋼管能顯著減少沿程的流體壓力損失，提高輸送能力。因此，可帶來顯著的經(jīng)濟效益:在輸送能力相同時，工程可選用內(nèi)徑較小的玻璃鋼管道，從而降低一次性的工程投入；采用同等內(nèi)徑的管道，玻璃鋼管道可比其他材質(zhì)管道減少壓頭損失，節(jié)省泵送費用。此外，玻璃鋼管道可縮短泵送時間，減少長期運行費用
結(jié)構(gòu)
1、樹脂
所用不飽和聚脂樹脂應(yīng)符合GB/T 8237的規(guī)定。
所用環(huán)氧樹脂應(yīng)符合GB/T 13657的規(guī)定。
用作引水管及飲用水管的樹脂衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)必須符合GB 13115的規(guī)定。
2、增強材料
所用無堿無捻玻璃纖維紗、中堿無捻玻璃纖維紗應(yīng)符合GB/T 18369-2008的規(guī)定。
3、填料
SiO2含量大于95％，含濕量應(yīng)小于0.2％。
CaCO3含量大于98％，含濕量應(yīng)小于0.2％。
4、外觀質(zhì)量
管的內(nèi)表面應(yīng)光滑平整，無龜裂、分層、雜質(zhì)、貧膠區(qū)及氣泡，管端面應(yīng)平齊、無毛刺。管外表面無明顯缺陷。
5、尺寸
直徑偏差：外徑系列應(yīng)符合表1中規(guī)定，內(nèi)徑系列應(yīng)符合表2中規(guī)定。
長度偏差：±0.005L（L為管的有效長度）。
壁厚：*小厚度應(yīng)不小于經(jīng)規(guī)定程序批準(zhǔn)的圖樣和技術(shù)文件規(guī)定的標(biāo)稱厚度的87.5％，平均厚度應(yīng)不低于標(biāo)稱厚度。
6、內(nèi)襯層：內(nèi)表面厚度不小于0.5mm，內(nèi)表面和次內(nèi)層厚度應(yīng)不小于1.2mm。
7、玻璃鋼管運輸、貯存
（1）、起吊和運輸
玻璃鋼管起吊宜用柔性繩索，若用鐵鏈或鋼索起吊，必須在吊索與管道棱角處填橡膠或其它柔性物。起吊時應(yīng)輕起輕放，必須采用雙點起吊，嚴(yán)禁單點起吊。運輸時應(yīng)固定牢靠，采用臥式堆放，嚴(yán)禁拋擲與劇烈撞擊。
（2）、貯存
產(chǎn)品應(yīng)按類型、規(guī)格、等級分類堆放，遠離熱源，且不宜長期露天存放。堆放層數(shù)參見表4。堆放時層與層之間用墊木隔開。
8、安裝基本要求
RPM管道可以采用對接膠合連接、承插膠合連接、承插內(nèi)外膠合連接、橡膠圈承插連接、法蘭連接及膠泥連接等形式。*常用的是橡膠圈承插連接和法蘭連接及膠泥連接。不論何種連接形式，在安裝時應(yīng)考慮溫度變化引起的熱膨脹和熱應(yīng)力。
管道溝槽底部的開挖寬度應(yīng)滿足下管、回填、夯實及安裝操作的要求，一般為管徑加兩倍工作面寬度和支擋厚度，但管溝底的寬度不應(yīng)小于600mm。管溝工作面寬度符合表5中規(guī)定。管溝的底面要求平整而連續(xù)，不得有大于40mm的圓石或大于25mm尖角形碎石直接與管外壁接觸。
除特殊地質(zhì)與地形條件，玻璃鋼管敷設(shè)要求按國家或行業(yè)現(xiàn)行有關(guān)管道輻射規(guī)范或規(guī)程執(zhí)行。溝槽是否采取支撐措施應(yīng)根據(jù)溝槽的土質(zhì)、地下水位、開槽斷面、外荷載條件等因素由施工組織設(shè)計確定。支撐材料可選用鋼材、木材或鋼材木材混合用使。
管道回填前要檢查管道的外觀有無損傷及連接有無脫落等質(zhì)量問題，管溝至管頂以上500mm范圍內(nèi)，回填土不得含有有機材料、凍土以及大于50mm的磚、石等硬物，回填夯實密度不得小于設(shè)計要求的密度。
安裝
管道安裝原則
管道安裝順序本著分片區(qū)、分系統(tǒng)，先大直徑后小直徑，先下層后上層，先難后易，先上管廊后連設(shè)備，與機器相連接的管道原則上是從里向外配，以減少焊接應(yīng)力對機器安裝精度的影響，室內(nèi)與室外管線的碰口應(yīng)留在室外。
一、管道安裝要求
1、管道在安裝前應(yīng)對設(shè)備管口、預(yù)埋件、預(yù)留孔洞、鋼結(jié)構(gòu)等涉及管道安裝的內(nèi)容進行復(fù)核。
2、管道的坡度應(yīng)按圖紙的要求進行調(diào)整，調(diào)整方法可以利用支座達到坡度要求，焊縫應(yīng)設(shè)置在便于檢修、觀察的地方。
3、與傳動設(shè)備連接的管道，安裝前內(nèi)部要處理干凈，焊接固定管口一般應(yīng)遠離設(shè)備，以避免焊接產(chǎn)生應(yīng)力對傳動設(shè)備安裝精度的影響。
4、管道與機器連接前，應(yīng)防止強力相對，在自由狀態(tài)下檢查法蘭的平行度和同軸度。
5、安全閥應(yīng)垂直安裝，在投入試運行時，要及時調(diào)校安全閥。安全閥的*終調(diào)校在系統(tǒng)上進行，開啟和回座壓力要符合設(shè)計文件的規(guī)定。
6、閥門安裝前，按設(shè)計文件核對其型號，并按介質(zhì)流向確定其安裝方向。當(dāng)閥門與管道以法蘭或螺紋方式連接時，閥門應(yīng)在關(guān)閉狀態(tài)下安裝；如以焊接方式安裝時，閥門不得關(guān)閉。
7、儀表元件的臨時替代：所有儀表元件安裝時，均采用臨時元件替代，等試壓、沖洗、吹掃工作結(jié)束后，投料前再正式安裝。
二、玻璃鋼管道的安裝
① FRP管在施工前，應(yīng)對外觀和尺寸進行檢查，按出廠合格證進行驗收。
②管道安裝圖是管道安裝工程的依據(jù)，F(xiàn)RP/PVC管的敷設(shè)（包括連接形式、坐標(biāo)、標(biāo)高、坡度、坡向等）支承，F(xiàn)RP/PVC管和設(shè)備、管道附件的連接，管道附件的安裝位置、支承等，均應(yīng)符合設(shè)計圖紙，如有變動，必須與設(shè)計單位協(xié)商解決。
③管道安裝，可按管道安裝圖所劃分的管段，從管道的一端依次安裝管道附件，直至另一端，再設(shè)支架或支座（必要時在安裝過程中需設(shè)臨時支撐）。管道吊裝時，外壁表面必須采取保護措施，禁止與鋼絲繩直接接觸，以免造成局部受力。
④FRP管的連接點只允許在直管部分。對焊連接點與管道支座邊緣的距離，應(yīng)大于管道的外徑且不小于100mm；承插連接處與管道支座邊緣的距離應(yīng)大于150mm。
⑤管道的連接結(jié)構(gòu)形式有承插式連接、法蘭式連接（焊環(huán)活套法蘭連接和復(fù)合平焊法蘭連接）、對焊連接三種。此工程中將根據(jù)設(shè)計文件的具體要求確定安裝方法。
⑥從事焊接的安裝工人必須持有焊工合格證，并熟悉FRP/PVC管的粘接劑性能及其安裝方法，并且有熟練的PVC焊接操作能力。
⑦管道在承插連接前，首先應(yīng)清除連接處PVC管內(nèi)壁污垢，然后將承插頭插入承插座內(nèi)，承插口不得有歪斜，裂紋等缺陷，達到承插深度后，方可進行PVC焊接。
⑧承插部位應(yīng)采用FRP增強，在增強處均勻涂一層R膠，涂層厚薄均勻，不得漏涂和流淌，再包一層玻璃布，涂不飽和樹脂，包玻璃布，反復(fù)進行，直至厚度達到要求為止。
⑨當(dāng)承插口安裝不合格需返修時，承插頭和承插座必須重新制作，不得采用已使用過的承插件。
⑩法蘭與管道連接時，內(nèi)外兩面都必須與管子焊接，法蘭面與管子軸線傾斜度應(yīng)小于或等于管子外徑的1/100。法蘭連接應(yīng)嚴(yán)格對中，軸向*大允許偏差不大于2mm，不得用強緊螺栓的方法消除歪斜。擰緊螺栓分兩次進行，*一次均勻?qū)ΨQ地擰一遍，然后再擰緊螺栓。
注意事項
1、由于密度小，材質(zhì)輕，在地下水位較高地區(qū)安裝玻璃鋼管極易浮管，必需考慮設(shè)置鎮(zhèn)墩或雨水徑流疏導(dǎo)等抗浮措施。
2、在已裝玻璃鋼管上開三通、修補管道裂縫等施工中，要求類似與廠房內(nèi)的完全干燥條件且施工時使用的樹脂及纖維布還需7—8小時固化，而現(xiàn)場施工與補修一般很難達到此要求。
3、現(xiàn)有地下管線探測設(shè)備主要以探測金屬管線為主，而非金屬管道探測儀器價格昂貴，因此玻璃鋼管埋地后無法探測，其它后續(xù)施工單位在施工中極易挖傷、損壞管道。
4、玻璃鋼管防紫外線能力差。明裝玻璃鋼管通過在其表面制作0.5mm厚的富樹脂層和紫外線吸收劑（廠內(nèi)加工），來延緩老化時間。隨著運行時間的推移，富樹脂層和紫外線吸收劑會遭到破壞，從而影響其使用壽命。
5、覆土深度要求較高。一般車行道下SN5000級玻璃鋼管*淺覆土不小于0.8m；*深覆土不大于3.0m；SN2500級玻璃鋼管*淺覆土不小于0.8m；*深覆土不大于1.2m（12mm厚鋼板卷管*小和*深覆土分別為0.7m和4.0m）。
6、回填土中不得含有大于50mm的磚、石等硬物，以免損傷管道外壁。