摘 要:本文開篇介紹玻璃鋼夾砂管的基本定義和構(gòu)成,然后通過和鋼管對(duì)比,玻璃鋼夾砂管具有耐腐蝕、比重小等優(yōu)點(diǎn),尤其玻璃鋼夾砂管具有很好的強(qiáng)度和優(yōu)良的水力特性,管道摩擦損失小,因此玻璃鋼夾砂管在船舶管路系統(tǒng)中,能有效減輕船舶系統(tǒng)的總重量,降低建造成本,具有廣泛的經(jīng)濟(jì)實(shí)用性
關(guān)鍵詞:玻璃鋼夾砂管 強(qiáng)度 水力特性
中圖分類號(hào):TU99 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1672-3791(2013)02(b)-0097-01
隨著船舶工業(yè)的發(fā)展,玻璃鋼管在船舶上的應(yīng)用越來越廣泛,已經(jīng)應(yīng)用于各船舶系統(tǒng),并取得了良好的使用效果。本文主要從它的構(gòu)成及其各方面特性,輔以相關(guān)數(shù)據(jù)和計(jì)算,作相關(guān)的分析,為了更了解和更好的使用玻璃鋼管作依據(jù)。下面就玻璃鋼管的結(jié)構(gòu)及一些特性作介紹。
1 玻璃鋼管的定義
玻璃鋼管簡(jiǎn)稱GRP OR FRP(Fiberglass Reinforced Plastic),俗稱玻璃纖維增強(qiáng)塑料管,是一種新型的復(fù)合材料管,主要由玻璃纖維紗作為增強(qiáng)材料和樹脂作為基體構(gòu)成,玻璃鋼夾砂管的結(jié)構(gòu)見圖1。
2 玻璃鋼夾砂管的力學(xué)性能
(1)玻璃鋼夾砂管密度遠(yuǎn)小于鋼管,裝卸方便,易于安裝。
(2)因?yàn)椴Aт撝械倪B續(xù)纖維有較高的拉伸強(qiáng)度及彈性模量,其機(jī)械強(qiáng)度可以達(dá)到或超過普通碳鋼的水平。
(3)根據(jù)表中參數(shù),玻璃鋼的比強(qiáng)度是低碳鋼的四倍以上且具有較低的樹脂密度,因此玻璃鋼夾砂管具有輕質(zhì)高強(qiáng)的性能,這是金屬材料和玻璃鋼夾砂管無法相比的,選擇玻璃鋼作為船舶管路將在滿足強(qiáng)度的前提下,將大大減少船舶的重量,提高了船舶的性能,可以裝載更多的貨物。
(4)玻璃鋼/復(fù)合材料的力學(xué)性能具有明顯的方向性,分環(huán)向和軸向,這是與金屬材料不同的,金屬材料不論在任何方向,強(qiáng)度和彈性模量幾乎完全相同。而對(duì)于玻璃鋼管,沿纖維方向的強(qiáng)度和彈性模量就比垂直于纖維方向上的要高得多,而且在制作過程中,可以人為地改變纖維的伸展方向和數(shù)量,使玻璃鋼與受力狀態(tài)相匹配,而鋼管是無法實(shí)現(xiàn)的。
3 玻璃鋼夾砂管的水力性能
4 玻璃鋼夾砂管RPMP和鋼管的水力損失比較
5 玻璃剛夾砂管RPMP和鋼管的其他特性比較
(1)玻璃鋼夾砂管的配件制作較方便,玻璃鋼管的彎頭、法蘭、三通、變徑管等都可外場(chǎng)制作,玻璃鋼法蘭可以與同等壓力同等管徑的鋼制法蘭相連接,而鋼管彎頭只有30°,45°,60°,90°。
(2)和鋼管相比,玻璃鋼管段長(zhǎng)度一般都在6 m~12 m,管段長(zhǎng)度大,總的結(jié)頭數(shù)量變小,不僅現(xiàn)場(chǎng)安裝方便,節(jié)省了附件降低了成本,而且更降低了管路的局部阻力。
(3)鋼管經(jīng)過不同環(huán)境管壁其表面在安裝之前要加不同的表面處理,要么酸洗要么鍍鋅或其他的,玻璃鋼管內(nèi)外表面都為樹脂,其表面本身就有耐腐蝕的性能,不需要其他涂層,避免了煩瑣的酸洗或鍍鋅處理等過程。
(4)玻璃鋼現(xiàn)場(chǎng)安裝不需要?jiǎng)踊鸷附?,采用膠水粘制而成,安裝既安全又快捷。
(5)玻璃鋼熱膨脹系數(shù)很小,在整個(gè)管線安裝過程中,幾乎不需要布置伸縮器,而鋼管一般每隔20~30 m需安裝一個(gè)膨脹節(jié),以增加整個(gè)管路的安全系數(shù)。
玻璃鋼夾砂管主要成分是樹脂,具有塑料管的特性,因此具有較強(qiáng)的可燃性,盡量避免和油脂類有機(jī)物接觸,也不要將玻璃鋼管放置在陽光下,這些是它的缺點(diǎn),在船廠堆放或安裝過程中,都應(yīng)該注意。
6 結(jié)語
玻璃鋼管同時(shí)具有塑料管和鋼管的特性,強(qiáng)度和水力特性好,管道摩擦損失小,具有很好的經(jīng)濟(jì)適用性,在船舶管路系統(tǒng)中,應(yīng)大力推廣使用。
參考文獻(xiàn)
[1]寧剛.玻璃鋼管道結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與性能研究[D].哈爾濱:哈爾濱理工大學(xué),2007,23(2):36.