浅析夹砂玻璃钢管在供水工程中的应用

浅析夹砂玻璃钢管在供水工程中的应用 周 恒 (北海市合浦水库工程管理局，广西北海536000) 【摘 要】夹砂玻璃钢管是上世纪90年代引进的一种新型管材，它具有重量轻，输送液体阻力小，能保证供水水质、抗化 学和电腐蚀等特点和安装方便、使用寿命长、综合费用适中、操作简单、维护成本低等优点，广泛应用在供水、排水及工业水处 理系统等领域。本文根据玻璃夹砂管的特点介绍其在广西北海铁山港区近期的应用情况。 【关键词】玻璃夹砂钢管；供水工程；应用 一、夹砂玻璃钢管特点 玻璃纤维增强热固性树脂夹砂管简称为夹砂玻 璃钢管(RPMP)，是以嵌入或包裹在固化的热固性树 脂中的玻璃纤维为增强材料的管状制品。它以石英 砂粒状填料作骨料，包含触变剂、颜料或染料，亦可 配有热塑性或热同性内衬和涂层。和其他传统管材 相比，夹砂玻璃钢管主要特点与优点有： 、 (一)耐腐蚀性能好，无二次污染，保证水质。夹 砂玻璃钢管的内衬采用耐腐蚀性能优良的树脂(饮 用水管道采用食品级树脂)作为原材料，不需要任何 防腐处理可以耐酸、碱、盐、氧化剂、有机溶剂、各类 油脂、污水、海水等各类物质和电腐蚀。在使用过程 中不结垢、不生锈、不滋生藻类和其它的微生物，不 需要阴极保护及其它防护措施，不会对水质或其它 介质产生二次污染。 (二)管材轻、管段长、接头少、连接方式多样灵 活。夹砂玻璃钢管比重约为1．6左右，仅为钢、铸铁 管的1／4一l／5，混凝土的2／3。夹砂玻璃钢管单根管道 的长度一般为：6一12m。因此，运输、 施工 文明施工目标施工进度表下载283施工进度表下载施工现场晴雨表下载施工日志模板免费下载 安装方便快 捷。因单根管道长而减少了接头，使得管线因接头多 而发生渗漏的可能性也较钢管大为降低。另外，缠绕 玻璃钢管道的接头方式有多种，主要包括：承插胶 接、平端对接、(活套)法兰连接、(带锁紧装置)O形 圈连接、螺纹连接等，可根据具体施工条件，灵活选 择接头方式，从而提高了工程的可靠性及适应能力。 (三)机械性能好、比强度高、绝缘性能好。管道 的拉伸强度低于钢，高于球墨铸铁管和混凝土管，而 比强度大约是钢管的3倍，球墨铸铁管的10倍，混 凝土管的25倍。此外，它的导热系数只有钢管的 l％，具有优良的绝缘性，适合使用于输电、电信线路 密集区和多雷区。 68 (四)热膨胀系数小。在使用中不需要加温度补 偿措施，可在地 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 、地下、架空、海底、高寒、沙漠、冰 冻、潮湿、酸碱等各种恶劣条件下正常使用。 (五)糙率低，水力学性能优异。夹砂玻璃钢管内 表面光滑，内壁绝对粗糙度仅为0．0lmm，远小于钢 管及铸铁管的内壁粗糙度，属水力学光滑管。 表1不同管材内壁绝对粗糙度 l管甜删I新钢管半j开钟情IIH铮僭． 铸铁营l砌新暗l 粗枉孵E／h 0．1_0．2 o．2—n3 0．导m．8 o．6—1．o o．01 I (六)使用寿命长、安全可靠。夹砂玻璃钢管道设 计得经久耐用，安全系数一般都在4以上。据实验室 的模拟试验表：一般给水、排水夹砂玻璃钢管的寿命 可达50年以上，是钢管和混凝土管的两倍。对于腐 蚀性较强的介质，其使用寿命比钢管和不锈钢管高 几倍。 (七)综合造价低、长期经济效益好。对于相同口 径的管材，RPMP单管管材价格稍高于混凝土管，而 低于铸铁管和钢管。管道口径越大，管材造价差别也 越大。因此，若考虑到管道长期使用的维护费用和动 力消耗等其它的运行费用，以及使用年限和输送能 力等因素，RPMP的综合效益均优于其它管材。 二、工程概况 北海市铁山港区供水工程位于北海市铁山港工 业开发区，东面为北部湾铁山港人海口，西面是广西 最大的独流人海河流—南流江，南临北部湾。工程 近期以合浦水库群为水源，中远期增建南流江上坝 泵站与合浦水库群供水水源，通过输水管道向北海 市铁山港工业区供水，以满足工业区近期20lO年 23万m3，d，远期2020年44．7万m3，d的需水量，为 北海市铁山港工业区的开发建设提供先决条件。近 期工程取水点选在合浦水库的输水走廊湖海运河上 万方数据 的结瓜水库——东岭水库，从取水点至铁山港小马 头水厂专用输水管道全长26．04km，水流在流进小 马头水厂前进行分流，其中进入小马头水厂的水量 为5万m相，剩余的18万m稍则通过3．88km的输 水管直接输送到北海浆纸厂。二期工程(一阶段)主 要建设原水输水管道，二期工程一阶段取水口与近 期共用，管线在浆纸厂前按与近期工程管线平行布 置，两条管线中心距6m。工程采用重力式自流供水 方式，近期在小马头水厂前输水管道为2根管径为 1．2m的夹砂玻璃钢管，小马头到北海浆纸厂的输水 支管则采用两条管径为1．om的夹砂玻璃钢管，二期 (一阶段)在东岭水库至小马头水厂分水口输水管道 采用2根直径为1．2m的夹砂玻璃管；小马头水厂分 水口至北海浆纸厂的输水管道采用2根直径为 1．4m的夹砂玻璃管。 三、主要施工技术 (一)沟槽施工 1．根据不同的土壤条件开挖确定沟槽开挖断面 (1)在丘陵、旱地土壤条件好，无地下水，管道埋 深较浅的地段，开挖直槽； (2)遇到土壤条件差，有轻度滑坡、有少量地下 水的地段，管道埋深较深的开挖混合管槽； (3)在村庄、水田、土壤条件一般，管道埋深较 浅，有轻度滑坡的地段，开挖梯形沟槽； (4)遇到池塘，地下水位高，有轻度滑坡，需要明 沟排水的地段开挖合槽管沟； (5)在管道埋深较深，土壤条件差，易于塌方的 特殊地段分层开挖组合槽。 2．开挖尺寸的确定 (1)开挖最小槽宽可根据公式(1)确定 b≥Dl+2s (1) 式中，b一沟槽的最小宽度(mm)；D。一管道外径 (mm)；s-管壁到沟槽壁的距离(mm)，根据《埋地给水 排水玻璃纤维增强热固性树脂夹砂管道工程施工及 验收规程》(CECSl29：2001)表4．2．2确定。 (2)根据设计管内底标高确定开挖深度。 (3)根据土壤条件及开挖深度确定开挖坡。一般 情况下机械开挖坡度是：一、二类土质为1：O．75，三 类土质为l：0．67，四类土质为l：0．33。 3．沟底 (1)土壤承载力为8—10×104Pa和非岩石时， 采用原状土作为基础，当土壤承载力为5—7×104Pa 时，采用原土夯实加固处理法，其夯实程度为95％。 (2)当沟底遇到岩石、卵石、硬质土、软的膨胀 土、不规则碎石块及浸泡土质而不宜作沟底基础时， 要根据实际情况挖除后做人工基础。基础厚度为 O．3—0．5DN，且不得小于150mm。 (3)当沟底遇到地下水时，要采取排水施工。 (4)安装前应将管床处理得连续平整，为了增大 管道底部与基础接触的面积，防止应力集中，在基础 上加铺垫层，材料为砂或砾石，厚度不小于50mm且 不大于150mm，以确保玻璃钢管道免受损伤。 (二)管道安装 1．在地处平坡(水田、旱地、池塘、村庄)地段，直 接将标准长度的玻璃钢管材及管件沿已开挖沟槽顺 直摆放，每根管的承口方向与设计的水流方向相反， 由于玻璃钢管材是由复合柔性材料制成的，其接口 连接方式采用承插式双“O”型密封圈连接，其安装 工序如下：(1)在承口内表面均匀涂上液体润滑剂， 然后把两个“O”型橡胶圈分别套装在插口上。(2)采 用手拉葫芦将管道先吊离地面避免管子与地面的摩 擦，减少安装力。 2．在垂直或水平转弯地段安装夹砂玻璃钢管。 其最大借转角度应在表2允许借转角度之内。 表2允许借转角度 公称直径(咖) 允许借转角度 曲率半径(m)借转位移(m) <500 3。 224。17 O。614 600一900 2。 336．29 O．410 1000一1400 l。 672．64 O．205 >1400 O．5。 1345．30 O．102 3．在丘陵陡坡地段上坡采用了顺水流方向安装 管路，在坡顶点安装转换接头，使下坡恢复原逆水流 方向安装管路。 (三)非定长玻璃钢夹砂管的施工 在施工中，为缩短工期，施工单位采取了多点施 工。为满足短管连接的需要，采用了平端糊口连接施 工技术，即用环氧树脂和玻璃纤维布。具体平糊操作 方法是：刷一层环氧树脂，贴一层玻璃布，接口平糊 长度为500mm左右，通常贴糊5—6层较为牢固。一 次所贴糊层数不宜多，待前一层初凝后再贴下一层。 (四)夹砂玻璃钢管承插口试压 玻璃钢夹砂管每安装一个承插口，均要作一次 打压，可用手动试压泵直接通过管材本身已设置的 试压孔，打水压至管道工作压力的1．5倍，保压时间 为3min，以不渗漏为合格，这样可直接检验每一节 已安装完毕的管道承插口气密性质量情况，以确保 整个管道系统总体试压成功。 69 万方数据 (五)玻璃钢夹砂管件地基与止推墙 因夹砂玻璃钢管系统是一种柔性管路系统，为 了克服管路转弯点水流冲击力及管件连接口牢固 性，根据不同的管件制作不同混凝土止推墙(如图 1)。 拶嘲吣 誓堪 图1 (六)回填施工 在整个夹砂玻璃钢管施工中，其回填工艺非常 重要，回填质量优劣直接影响工程运行状态。在回填 前应排除沟槽积水，先回填管道两侧面腋下的三角 区如图2，然后对管道的左右两侧进行对称分层回 填。对管道的三角区的夯实是十分重要的一道工序， 是防止夹砂玻璃钢管挠曲变形的有效措施(如图 3)。夯实程度至少为90％。在管顶覆土300—500mm 时，可直接使用夯压设备。 70 图2 图3 (七)管道水压试验 为了全面检查夹砂玻璃钢管整体安装质量，参 照《给水排水管道工程施工及验收 规范 编程规范下载gsp规范下载钢格栅规范下载警徽规范下载建设厅规范下载 》(GB50268— 97)，以每1000m管段为一试验压力段，试验前先将 管道灌满清水进行浸润，浸润时间不得少于lh，排 净空气，把试验压力升至管道设计工作压力的1．5 倍，即0．9MPa，保压24h，渗漏量Q≤0．05D忱，为合 格。水压试验不合格时，要检查漏水原因，重新安装 或堵漏后再进行试验，直到合格为止。 四、体会 (一)虽然夹砂玻璃钢管在供水工程的应用在国 内已经有较多的例子，但对于多数广西水利施工企 业来说还是经验不多，需要根据已有工程实例结合 本工程制定详细的施工技术要点，进行充分设计交 底，并在施工单位严格技术交底 制度 关于办公室下班关闭电源制度矿山事故隐患举报和奖励制度制度下载人事管理制度doc盘点制度下载 ，使得实际施工 的班组明确施工要求，才能确保工程质量。 (二)在整个施工过程中，玻璃钢管道安装与普 通钢管、预应力混凝土安装有较大区别的工序为沟 槽回填技术。因夹砂玻璃钢管单重轻，易被浮力浮 起，在施工中应相应采取防止浮力的防护措施。 (三)夹砂玻璃钢管作为新一代管道材料有着较 多的优点与优势，目前已逐渐得到广泛的认同，广西 水利系统可多在供排水工程、农业灌溉、电站引水工 程等方面进行应用，以累积更多类似工程经验，促进 广西水利更好的发展。 [参考文献】 [1】CECs129：2001．埋地给水排水玻璃纤维增强热固性 树脂夹砂管管道工程施工及验收规程【s】． 【2】广西水利电力勘测设计研究院．广西沿海工业园区供 水水源项目北海市铁山港区近期供水初步设计报告【R】．南 宁：广西水利电力勘测设计研究院，2005． 万方数据 浅析夹砂玻璃钢管在供水工程中的应用 作者： 周恒 作者单位： 北海市合浦水库工程管理局,广西,北海,536000 刊名： 广西质量监督导报 英文刊名： GUANGXI QUALITY SUPERVISION GUIDE PERIODICAL 年，卷(期)： 2008，(11) 引用次数： 0次 参考文献(2条) 1.CECS 129-2001.埋地给水排水玻璃纤维增强热固性树脂夹砂管管道工程施工及验收规程 2.广西水利电力勘测设计研究院 广西沿海工业园区供水水源项目北海市铁山港区近期供水初步设计报告 2005 相似文献(0条) 本文链接：http://d.g.wanfangdata.com.cn/Periodical_gxzljddb200811041.aspx 下载时间：2010年1月7日