关于FRP 管道

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请问FRP管道可否埋地铺设？？
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[ 本帖最后由 zzpxp 于 2009-9-11 08:43 编辑 ]

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FRP(Fiber Reinforced Plastics)即纤维强化塑料，一般指用玻璃纤维增强不饱和聚脂、环氧树脂与酚醛树脂基体，俗称玻璃钢。

1.什么叫玻璃钢？
玻璃钢是一种塑料，是用玻璃纤维增强的塑料，可用英文字母 FRP表示。塑料，从字面上讲，是指可塑性的材料，现在一般是指人造塑料，即由树脂加上各种添加剂制成的，如果树脂中没有添加任何添加剂则不能称为塑料，只能叫做树脂。因树脂有热塑性和热固性之分，所以塑料也分为热塑性和热固性两种。如果用玻璃纤维去增强热塑性塑料，可称为热塑性玻璃钢：如果用玻璃纤维增强热固性塑料，就叫做热固性玻璃钢。目前生产的玻璃钢主要指热固性而言。如果从材料使用角度来看， FRP是一种复合材料，如果从其本身的复合结构来看，把 FRP又可以看作一种结构。
1 f1 |, k: d" ?- v& r4 O2、 FRP有哪些特性和不足？
) i# _+ Y! `5 ^" ?6 ~答：FRP有如下特性。
' Z  b& G% e# j* M" X/ E（1）轻质高强
( l( K: X5 ~, X9 j: q相对密度在1.5~2.0之间，只有碳钢的1/4~1/5，可是拉伸强度却接近，甚至超过碳素钢，而比强度可以与高级合金钢相比。因此，在航空、火箭、宇宙飞行器、高压容器以及在其他需要减轻自重的制品应用中，都具有卓越成效。某些环氧FRP的拉伸、弯曲和压缩强度均能达到400Mpa以上。 注：比强度即强度除以密度。
（2）耐腐蚀性能好
1 _9 ^0 c: T$ e2 qFRP是良好的耐腐材料，对大气、水和一般浓度的酸、碱、盐以及多种油类和溶剂都有较好的抵抗能力。已应用到化工防腐的各个方面，正在取代碳钢、不锈钢、木材、有色金属等。
（3）电性能好
是优良的绝缘材料，用来制造绝缘体。高频下仍能保护良好介电性。微波透过性良好，已广泛用于雷达天线罩。
（4）热性能良好
FRP热导率低，室温下为1.25~1.67kJ/（m·h·K），只有金属的1/100~1/1000，是优良的绝热材料。在瞬时超高温情况下，是理想的热防护和耐烧蚀材料，能保护宇宙飞行器在2000℃以上承受高速气流的冲刷。
（5）可设计性好
① 可以根据需要，灵活地设计出各种结构产品，来满足使用要求，可以使产品有很好的整体性。
& w1 i6 c, P/ N8 k0 A$ @② 可以充分选择材料来满足产品的性能，如：可以设计出耐腐的，耐瞬时高温的、产品某方向上有特别高强度的、介电性好的，等等。
: N: N0 N6 s7 _+ P: ?（6） 工艺性优良
① 可以根据产品的形状、技术要求、用途及数量来灵活地选择成型工艺。
② 工艺简单，可以一次成型，经济效果突出，尤其对形状复杂、不易成型的数量少的产品，更突出它的工艺优越性。
, z; V' Z( n5 X; q9 M不能要求一种FRP来满足所有要求，FRP不是万能的，FRP也有以下一些不足之处。
, X3 P% }& l) f（1） 弹性模量低
1 J- Z6 T( m9 V7 p8 A/ ?FRP的弹性模量比木材大两倍，但比钢（E=2.1×106）小10倍，因此在产品结构中常感到刚性不足，容易变形。
可以做成薄壳结构、夹层结构，也可通过高模量纤维或者做加强筋等形式来弥补。
（2） 长期耐温性差
一般FRP不能在高温下长期使用，通用聚酯FRP在50℃以上强度就明显下降，一般只在100℃以下使用；通用型环氧FRP在60℃以上，强度有明显下降。但可以选择耐高温树脂，使长期工作温度在200~300℃是可能的。
（3） 老化现象
老化现象是塑料的共同缺陷，FRP也不例外，在紫外线、风纱雨雪、化学介质、机械应力等作用下容易导致性能下降。
（4） 层间剪切强度低
! K. b- X% d( m0 \( W层间剪切强度是靠树脂来承担的，所以很低。可以通过选择工艺、使用偶联剂等方法来提高层间粘结力，最主要的是在产品设计时，尽量避免使层间受剪。
% \: l& D% T# m# e4 A- }5 V3、 FRP有哪些生产方法？
) t' ~- e  A2 C; c* z7 R7 H! _答：基本上分两大类，即湿法接触型和干法加压成型。如按工艺特点来分，有手糊成型、层压成型、RTM法、挤拉法、模压成型、缠绕成型等。手糊成型又包括手糊法、袋压法、喷射法、湿糊低压法和无模手糊法。
目前世界上使用最多的成型方法有以下四种。
& M0 ?+ Z' A/ Z3 u% h5 X① 手糊法：主要使用国家有挪威、日本、英国、丹麦等。
2 C9 |7 @) N& W0 O( b7 P/ h② 喷射法：主要使用国家有瑞典、美国、挪威等。
) }& x4 [2 Y5 G. y③ 模压法：主要使用国家有德国等。
④ FTM法：主要使用国家有欧美各国、日本。
我国有90%以上的FRP产品是手糊法生产的，其他有模压法、缠绕法、层压法等（见第十一章）。日本的手糊法仍占50%。从世界各国来看，手糊法仍占相当比重，说明它仍有生命力。手糊法的特点是用湿态树脂成型，设备简单，费用少，一次能糊10m以上的整体产品。缺点是机械化程度低，生产周期长，质量不稳定。近年来，我国从国外引进了挤拉、喷涂、缠绕等工艺设备，随着FRP工业的发展，新的工艺方法将会不断出现

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FRP玻璃钢管道
$ F9 j0 }% K1 }, `5 N2 j( h一、应用领域：
3 `7 p$ w5 `6 \8 ~- W1 Y# |电缆埋地保护管
$ {& H  i' ^  n5 ^- Z# x) G( S4 |4 k/ W水处理装置
通信光缆保护管
7 l! `) c4 Q3 {二、 玻璃钢管的特点
耐久性好：FRP缠绕管道设计年限长达50年，是真正的耐久产品。金属和混凝土管的防锈、耐化学腐蚀性差。当周围环境恶劣或输送酸碱介质时，很快就会发生内、外表面腐蚀而遭破坏；PVC管耐腐蚀性好，但耐老化差，一个塑料桶在户外几年就烂，更不用说埋地管；而一张1.2mm的FRP采光板可以在屋面用十几年。
+ r& q- L5 n' C  W质量轻、运输、安装方便：同口径玻璃钢管的质量仅为钢管的1/4，混凝土管的1/10，降低装卸和安装费用，且切割方便，可直接用电锯切割。
( r* d1 b, T9 U比强度高：玻璃钢管的纵向和环向拉伸强度为160MPa和320MPa，比钢管略低，但玻璃钢的密度是钢密度的1/4。相同受力情况的玻璃钢管质量，反而比钢管轻很多。
( r' b2 W% w" g  ]7 M5 Z1 C; y. \电缘性好：玻璃钢为非导体，电绝缘性优异，适合做输电、电信线路密集区及多雷区的电缆保护管。
耐磨性、密封性好：耐磨性比钢管表面处理后好50%，用专用胶圈密封，寿命长达30年。
: Z  l; l9 k+ q产品适应性强：直径从25~3600mm均有，压力从0.1~30MPa，转弯半径为30m。
+ B! W3 K1 u( K. R, F2 G$ x无污染：玻璃钢管耐腐蚀性好，管壁无杂质剥离和脱落、无腐蚀结垢，不产生微生物。
  b4 R2 g( A% V$ j5 j. W! `: T维修方便：玻璃钢管无锈蚀、不结垢、耐腐蚀，一般情况下无需维修。
( J, ?+ q$ S- |  Y# J8 X2 @/ }经济效益好：玻璃钢管的综合性能优于钢管及PVC管，特别在有水及盐碱土地的条件下，玻璃钢管的使用寿命长几倍，体现出明显的经济效益。
三、玻璃钢管与钢管、砼管及PVC管耐腐性和使用寿命比较
玻璃钢具有非常优异的耐化学性和耐老化特性，是电缆导管的首选材质。玻璃钢可以在很恶劣的条件下如在盐碱地带，在酸性土壤中，或在地下电场特殊地带作电缆导管使用。如在胜利油田使用钢管，内外防腐处理，有的使用半年就穿孔，一年就报废，而玻璃钢管已使用十几年了，还完好无损。玻璃钢管的设计寿命是50年以上，这是ASTM根据玻璃钢压力管失效循环压力在150*106次或静压10万小时，通过双对数曲线将环向应力与持续到失效的时间之特性回归曲线外推计算得出，这是国际公认的方法。在国内玻璃钢老化试验通过聚酯玻璃钢，水泡十年，强度保留80%以上，强度曲线自三年后呈水平状态，十年后基本持水平状态不变。
这都说明了玻璃钢管老化性能好，其使用寿命很长，而钢管的寿命一般在10-20年之间，砼管的设计寿命有的10年，有的15年，但许多砼管用不到设计寿命，从埋地管的特性来讲，PVC是不适合使用的。

zylyz

学习了谢谢楼上