玻璃钢管道介绍（共8篇）
玻璃钢又称作玻璃纤维增强材料，其中的玻璃钢管道是由连续玻璃纤维、不饱和聚酯树脂和填 料组成的新型复合管道。该产品主要采用计算机控制以连续缠绕和离心浇铸两种方法成型，具有强度高，寿命长，耐腐蚀等优良的特性，在美欧等发达国家是应用相当广泛的工业管材之一，并制定了完善的管道产品标准 和工程设计、安装规范。50 年代中期问世的玻璃纤维缠绕夹砂管，是在玻璃钢管道制造过程中添 加一层或几层树脂砂浆层，使整个管壁成为夹层结构，成功的解决了纯纤维缠绕玻璃钢管壁结构的 刚度和强度不匹配的问题，提高了管道的刚度，有效地降低了制造成本，明显地提高玻璃钢的竞争 能力，给整个玻璃钢工业增添了新的增长点，迅速扩大了应用领域，尤其在市政供排水、各类污水 收集和输送管线以及农田灌溉引水管线、发电厂冷却水供排水系统、油气污水混输系统的应用越来 越广泛，为用户创造了良好的经济效益和社会效益。四十多年工程实践考核证明，这种玻璃钢夹砂 管的经济竞争能力强，是一种新型节能环保产品。我公司生产的玻璃钢管道是以热固性树脂为基体，以玻璃纤维及其制品为增强材料，采用计算机控制机械缠绕工艺制成。分为纯玻璃钢管道和玻璃钢夹砂管两大类，两者的主要区别是前者为纤维缠绕实心玻璃钢结构，后者是采 用连续纤维缠绕和加砂工艺成型，而管壁中间区域做成树脂砂浆层以增加管壁厚 度，提高刚度，增强抗外载能力。
优异的性能
1、具有优良的物理性能，轻质高强，玻璃钢管材的比重为 1.8-2.1，约为钢的 1/4，往复交叉缠 绕玻璃钢管道的重量一般不大于同规格钢管的 1/3，物理力学性能优异，此外，往复交叉缠绕玻 璃钢管道的膨胀系数与钢大体相当，热传导系数只有钢的 0.5%，是一种很好的热和电的绝缘体。在冰冻介质下，管道不会被冻裂。
2、耐化学腐蚀、使用寿命长，适合输送各种酸、碱、盐及有机溶剂等不同介质。可根据介质的 要求选择不同的耐腐蚀管道。
3、水力学特性优异，水力特性是往复交叉缠绕玻璃钢管道的重要特征之
一。水力特性优异意味 着在一定流量下，流体压头损失小，可以选用较小管径或功率较小的输送泵，从而减少管线工程初期投资、节省电能、降低运行成本。玻璃钢内表面相当光滑，一般表面粗糙率可达 0.008，几 乎可以认为是“水力学光滑管”，在实际运行中，钢管、铸铁管、水泥管等的内表面，经常发生局部腐蚀，变得越来越粗糙，而往复交叉缠绕玻璃钢管道始终保持着新生管表面光滑状态。
4、接头少、密封性好，由于每根管道可达 12 米长，减少了泄漏点，采用双“0”型密封圈，密封 可靠，也可做到边安装边试压。
5、长期输水不结垢，无须清污，使水质不受二次污染，无毒适合输送饮用水。
品牌名称:华强玻璃钢
联系人：沈学矫
玻璃钢管是一种新型的复合材料管, 它主要以玻璃纤维纱作为增强材料和树脂作为基体制成, 被广泛地应用于诸多领域。随着玻璃钢管的普及应用, 又出现了夹砂玻璃钢管 (简称RPMP) , 这种管道不仅从性能上提高了管材刚度, 而且降低了管道的成本。
玻璃钢管道在建筑业中的应用比较广泛。近年来, 我国新建城市供水工程所用管材多数为金属管、预应力钢筋混凝土管。由于金属管需做防腐处理, 长距离的管道防腐不但增加成本, 而且质量难以保证;预应力钢筋混凝土管在运行中易出现爆管、渗漏等质量问题, 节能效果较差。而玻璃钢管道由内衬层、结构层和外保护层构成, 管道内衬层含有丰富的树脂, 耐腐蚀且内壁光滑, 输送介质摩阻系数小, 结构层用玻璃纤维增强, 为承受全部荷载的受力层, 使用安全可靠。与金属管道等其他管道相比, 玻璃钢管道输送介质时运行阻力小、能耗低。当输水量相同时, 所需的玻璃钢管道的管径可至少小一个等级。如用相同管径的管道输送相同的水量, 玻璃钢管的用电量可比钢管、铸铁管、水泥管低30%～40%, 或在相同输送能耗下输送能力提高20%以上。玻璃钢管道的质量只有相同管径、相同长度钢管1/6～1/3, 铸铁管的1/9～1/7, 混凝土管的1/15～1/10, 因此可大大降低施工成本。
【关键词】复合材料；玻璃钢；管道
玻璃钢之所以称为玻璃纤维增强塑料，因为其是以玻璃纤维或其制品作增强材料的增强塑料。根据采用的树脂品种不同，分为聚酯玻璃钢、酚醛玻璃钢、环氧玻璃钢等。玻璃制品虽易碎，但又具有透明性同时耐高温、耐腐蚀；而钢铁坚硬且不易碎，同样具有耐高温的特点。所以人们将两者结合，制造出玻璃钢材料，既具有耐高温、抗腐蚀的性质，又具有坚硬不碎的特点，这二者扬长避短，优势互补，充分发挥复合材料的优势性能。
1、玻璃钢管道的性能特点
1）耐化学腐蚀性能优良。玻璃钢主要的原材料是高分子成分不饱和聚脂树脂和玻璃纤维，這两种材料的性能可有效抵抗酸、碱、生活污水、化工废水等腐蚀性化学液体的侵蚀，在正常情况下，可长期保持管道的安全运行。
2）耐热性能好。一般情况，玻璃钢管道使用温度范围在-40℃～70℃之间，更有特殊耐高温配方的玻璃钢管道可在200℃以上温度正常工作。有些管道是长期露天使用，可在表面添加紫外线吸收剂，抵抗辐射，用来延缓玻璃钢管道的老化。
3）耐磨性能优越。将大量泥浆沙石混合在水中，装进管道内，进行300万次旋转磨损对比试验。检测到的管道内壁磨损情况如下：用瓷釉和焦油的涂层钢管内壁为0.53mm，用环氧树脂和焦油涂层钢管的内壁为0.52mm，由表面硬化处理的玻璃钢管内壁为0.21mm。由此得出结论为玻璃钢的耐磨性能更为优越。
4）设计性与工艺性出色。玻璃钢作为基础材料管材可根据用户的特定需求，例如，不同的压力、流量、不同的载荷和埋深情况，设计制造出特定的玻璃钢管道。
5）绝缘性能良好。玻璃钢这种材料是绝缘体，管道的电绝缘性要求较高，最适合使用于输电的绝缘电阻在1012～1015Ω.cm，在电信线路密集区和多雷区玻璃钢管道非常适用。
6）抗冻抗寒性好。玻璃钢管道在零下20℃以下工作，管道内结冰也不会发生冻裂情况。
7）性价比高。由于玻璃钢材料特性，玻璃钢管道的内壁如镜面光滑，摩擦阻力和糙率很小，糙率系数仅为0.0084，而混凝土管的糙率系数为0.014，铸铁管的为0.013，由此看出，玻璃钢管道摩擦阻力小、输送能力高，在使用过程中可显著减少沿程的流体压力损失，同时提高输送能力，为企业带来显著的经济效益。工程建造时，如果在相同的输送能力下，可以选用内径较小的玻璃钢管道，降低工程的一次性投入；管道在同等内径的条件下，玻璃钢管道比其他材质管道的压力损失小，节省泵送费用；此外，在泵送时间上，玻璃钢管道也较短，这就减少了长期运行费用。所以，玻璃钢管道是性价比高的管材。
8）维护成本低。由于玻璃钢管道具有上述的耐腐、耐热、耐磨和抗冻抗污等性能，即工程中不再需要进行绝缘保温、防腐、防锈、防污等措施和检修。
9）安装方便简单。玻璃钢管道可塑性强、重量轻、强度高、运输与安装方便，操作简单，实用性强。
2、玻璃钢管道的发展现状及存在的问题
1）玻璃钢管道的发展现状。国际经济的快速发展，使得工业领域对复合材料的需求增大，促使复合材料方面发展迅速。玻璃钢管道得以认可，在化工、石油、冶金、造纸、城市给排水等工业领域被广泛推广应用。世界上一些先进国家，如美国，有近50年使用玻璃钢复合管道的历史，美国有较为成熟的设计和应用经验，并制订了较系统的产品标准和检验方法，对于原材料的选择有严格标准，管道安装、施工等方面也制订了相应的规范，相对来说，复合材料形成了较为完善的体系。而我国与发达国家相比，在原材料、工程设计、工艺装备、产品标准、技术管理、施工规范、应用范围等一些方面存在较大差距。近10年来，我国玻璃钢复合管道领域发展较快，先后从美国、日本等先进国家引进加砂管道生产线及纤维缠绕玻璃钢管道生产线，在工艺和设计方面引进国外先进技术，促进了我国材料工业的发展。树脂和纤维制品也有多种牌号供设计选用，使玻璃钢管逐步配套。经多年发展，中国制造的复合材料管道成型设备在生产体系中发挥着越来越大的作用。
2）存在的问题。虽说国内近几年引进了不少国外的先进技术，但在有些方面与国外先进水平对比还是有些差距，譬如树脂、助剂等方面。
a树脂。国外玻璃钢管用树脂有性能高、品种全及系列化的优势；间苯型不饱和聚脂已占30%多，已经逐渐成为通用型不饱和聚脂树脂，根据不同用途需要，有多种专用树脂和助剂满足使用要求。中国国内现年产500吨以下的不饱和聚脂树脂厂家有200多家，生产总量约占总产量的60%以上。但有些小厂存在着设备简陋，检验、技术管理落后，品种少，质量差的缺点。全国引进的不饱和聚脂生产线有五条，间苯型不饱和聚脂树脂产量低、价格高。其它高性能专用树脂几乎没有。
b助剂。助剂在生产加工过程中起关键的作用，又直接影响产品的性能，助剂是玻璃钢生产中必不可缺的一部分，但国产的助剂存在着品种少，不配套，质量差等缺点。
c其他。中国国内引进和自制管、罐生产线有29条，然而利用率只有20%左右，缠绕成型等先进工艺更是只占其它成型工艺的3.5%，由此可见，国内市场仍需进一步开发，充分发挥现有设备的生产能力。大口径管件大多采用手糊和喷射法成型，存在不配套、质量差等缺点。很多玻璃钢厂缺乏专业技术人员，形成了产品无设计，检测无手段，选材无标准，产品无检验的局面；在制作玻璃钢管道时，用原材料，常以次充好，偷工减料，因质量造成一些管道渗漏事故和经济损失，从而使用户对玻璃钢制品产生了很大的认识偏差，影响了玻璃钢管的在用户心中的信誉和市场的推广应用。
3、结论
随着玻璃钢管道生产技术的不断发展及市场对管道材料要求的不断提高，相信在不久的将来，玻璃钢管道将会在我国石油、造纸、化工、冶金、城市供水等领域发挥更重要的作用。
参考文献
[1]汪爱明，倪文源.《水运工程》，2004年05期
资料I：
钢化玻璃是用普通平板玻璃或浮法玻璃加工处理而成。普通平板玻璃要求用特选品或一等品；浮法玻璃要求用优等品或一级品。
生产钢化玻璃工艺有两种：一种是将普通平板玻璃或浮法玻璃在特定工艺条件下，经淬火法或风冷淬火法加工处理而成。另一种是将普通平板玻璃或浮法玻璃通过离子交换方法，将玻璃表面成分改变，使玻璃表面形成一层压应力层加工处理而成。
钢化玻璃具有抗冲击强度高(比普通平板玻璃高4～5倍)、抗弯强度大(比普通平板玻璃高5倍)、热稳定性好以及光洁、透明、可切割等特点。在遇超强冲击破坏时，碎片呈分散细小颗粒状，无尖锐棱角，故又称安全玻璃。
钢化玻璃按形状分为平面钢化玻璃和曲面钢化玻璃。平面钢化玻璃厚度有4、5、6、8、10、12、15、19mm八种；曲面钢化玻璃厚度有5、6、8mm三种。钢化玻璃按其外观质量分为：优等品、合格品两类。
钢化玻璃按碎片状态分为： I类、Ⅱ类和Ⅲ类。资料II 钢化玻璃其实是一种预应力玻璃,为提高玻璃的强度,通常使用化学或物理的方法，在玻璃表面形成压应力，玻璃承受外力时首先抵消表层应力，从而提高了承载能力，改善了玻璃抗拉强度.钢化玻璃的主要优点有两条，第一是强度较之普通玻璃提高数倍，抗弯强度是普通玻璃的3~5倍，抗冲击强度是普通玻璃5~10倍，提高强度的同时亦提高了安全性。使用安全是钢化玻璃第二个主要优点，其承载能力增大改善了易碎性质，即使钢化玻璃破坏也呈无锐角的小碎片，对人体的伤害极大地降低了.钢化玻璃的耐急冷急热性质较之普通玻璃有2~3倍的提高，一般可承受150LC以上的温差变化，对防止热炸裂有明显的效果。钢化玻璃是用普通平板玻璃或浮法玻璃加工处理而成。普通平板玻璃要求用特选品或一等品；浮法玻璃要求用优等品或一级品。
生产钢化玻璃工艺有两种：一种是将普通平板玻璃或浮法玻璃在特定工艺条件
下，经淬火法或风冷淬火法加工处理而成。另一种是将普通平板玻璃或浮法玻璃通过离子交换方法，将玻璃表面成分改变，使玻璃表面形成一层压应力层加工处理而成。
钢化玻璃具有抗冲击强度高(比普通平板玻璃高4～5倍)、抗弯强度大(比普通平板玻璃高5倍)、热稳定性好以及光洁、透明、可切割等特点。在遇超强冲击破坏时，碎片呈分散细小颗粒状，无尖锐棱角，故又称安全玻璃。
钢化玻璃按形状分为平面钢化玻璃和曲面钢化玻璃。平面钢化玻璃厚度有4、5、6、8、10、12、15、19mm八种；曲面钢化玻璃厚度有5、6、8mm三种。钢化玻璃按其外观质量分为：优等品、合格品两类。钢化玻璃按碎片状态分为： I类、Ⅱ类和Ⅲ类。
一、烟道清洗流程
烟道不经常清洗，会有很多油渍残留在烟机上和烟道表面，时间久了会形成油垢，简单清洗是处理不掉的，这样会影响油烟机、烟道的使用，使烟流不易排除。
武汉奥美林清洁有限公司采用高压射流加强力化油剂，对烟道进行除油处理后，再做保养，使油烟气流明显好转，并形成保护膜使油渍不易残留在表面。
二、烟罩及灶台
清洁内容包括烟罩表面、烟罩内的灯罩、排风口、排烟口以及电机、灶台表面。清洗的重点是排烟口与烟罩相连处并和烟罩同步平行的排烟道。我们将重点对平行烟道内部进行彻底清洁。
三、风机连接帆布或烟道
风机与烟道连接的方法一般有两种情况：一种是用帆布相连的软连接，而另一种是直接与烟道相连的硬连接。武汉奥美林清洁有限公司提供更换风机连接帆布的服务。如果是烟道硬连接，我们将与风机相连的烟道进行彻底清洁。
四、烟道清洁
①外部竖烟道
武汉奥美林清洁有限公司建议：对于距前次清洁时间未超过半年的外部竖烟道，暂时不必清洁，因为较轻的油烟被风机吸走，较重的油烟则会沉积在竖烟道与横烟道的弯头处，而极少部分的油烟留在了竖向烟道的内壁上，并不会形
成很厚的油污，所以武汉奥美林清洁有限公司建议，对未超过半年清洁期的烟道只需对烟道弯头进行清洁即可。
②横烟道武汉奥美林清洁有限公司建议每半年清洁一次
五、风机
作者：admin来源：.cn发表时间：2011-1-6 11:10:26点击：347
中央空调水管到有铜质管道和铁质管道，这些管道在生产、运输、存储和焊接过程中不可避免地混入泥砂、杂质、铁锈和焊渣，这些杂质在随水循环过程中极易堵塞在冷水机的拉姆齐、蒸发器的换热管束内，是循环水量减少制冷效果下降。因此，在水管安装完毕后，必须进行冲洗。其冲洗方法如下：
（1）冷冻水干管的冲洗方法首先接好冲洗用临时管道，冲洗时关闭相邻分支管上和风机盘管的支管阀门，从总主管的底部管接至排水管，从顶层水至干管的末端逐层进行自上而下的冲洗，冲洗时尽量加大水的流速，直至排除的水清洁无泥砂为止。
（2）冷冻站内冷冻水水管的冲洗方法冲洗前在冷冻供水、回水管进入冷水机组的蒸发器阀门前加一临时旁通阀，连通供水、回水管，将用来冲洗的水接至集水器内，关闭进入蒸发器管道的阀门，使冲洗水通过旁通阀进入分水器内，然后从分水器的排水管接上临时排水管，加大冲洗水的流速，直至排出的水清洁无泥砂为止。
（3）冷却水系统管道的冲洗方法
①冷却水的冲洗方法。先关闭冷却水塔的喷水阀门，打开泄水槽的泄水阀，加大冲洗水的流速，自上而下对塔内的填料和水槽进行冲洗，直至排出的水清洁无泥沙为止。
高压玻璃钢管道产品进入国内油田市场已经近十八年, 在油田注水, 集油, 原油长输, 污水回注管道系统以及井下油管等领域得到广泛应用, 而且用量仍在逐年增加。高压玻璃钢管道的推广应用在防腐蚀、降能耗等方面确实为油田用户带来了明显的经济效益。但是在应用过程中各种各样的问题日益显现出来, 这些问题为用户带来诸多的麻烦, 甚至影响到玻璃管道在油田的应用。笔者希望通过对高压玻璃钢管道应用过程中的常见问题逐一进行剖析, 为高压玻璃钢管道的终端用户提供选材时的参考依据, 对产品的规范化生产, 规范化工程设计施工起到促进作用。
2 高压玻璃管道生产环节的相关问题
根据国家复合材料协会2012年底的统计, 目前国内从事高压玻璃钢管道生产的企业已有20余家, 生产线总数120多条。在行业内部虽然各生产厂家都在依据SY/T 6267规范或API 15-HR规范进行产品生产和质量控制, 但进入市场的高压玻璃钢管道产品质量却是良莠不齐。究其原因主要可归结为以下几点:
(1) 企业缺乏产品设计和性能评价的能力
目前国内高压玻璃钢管道生产企业中, 通过API15-HR会标设计认证的企业为数不多。这说明多数企业不具备独立进行产品设计和对产品长期性能进行评价试验的能力。因此在对外颁布产品数据和耐化学腐蚀性能数据时只能走效仿他人的途径。与机械加工行业不同, 复合材料制品生产过程中, 任何工艺参数的变化, 原材料质量的细微差异都会导致最终产品性能的不同。
(2) 市场的激烈竞争导致个别企业采用低端原材料
随着高压玻璃钢管道生产企业的逐年增多, 市场价格竞争日趋激烈。个别生产企业便做起低端廉价原材料的文章。例如国产E-玻璃纤维最低可卖到6000元一吨 (甚至更低) , 只有进口纤维价格一半。采用低端廉价纤维制造的高压玻璃钢管道虽然具有价格竞争优势, 但实际上是把产品质量的隐患留给了用户。
(3) 采购环节缺乏有力的质量监管
目前在国内油田用户中只有少数用户或少数重点建设项目在高压玻璃钢管道采购阶段采用权威第三方检测和监造方式。多数油田的管道工程项目是由计院负责项目设计, 物管中心负责招标采购。因此不能有效地将问题产品屏蔽于建设项目之外。
综上所诉, 油田或其他终端用户在采购高压玻璃钢管道前应按国际惯例首先依据行业或国际规范对中标企业进行工厂审核, 对中标产品进行随机抽样送权威第三方进行检验, 并实行生产过程中的全程监造, 杜绝不合格产品的出厂。
3 高压玻璃钢管道使用过程中的问题
和任何材料一样, 高压玻璃钢管道作为一种结构材料有其使用的局限性。在选择高压玻璃钢管道时除了考虑温度和压力条件外, 更重要的一点是要慎重考虑其耐化学介质腐蚀/侵蚀性能, 而后者往往被制造厂家和用户所忽略。国内各高压玻璃钢管道制造商所颁布的管道耐化学腐蚀数据多数来自环氧树脂供应商。而树脂供应商所提供的数据一般是依据ASTM C581和ASTM C868在试样无内应力状态下进行试验获得的, 没有将温度, 压力/应力, 介质浓度与试样的耐腐蚀性相互关联。因此试样 (树脂浇注体或玻璃钢层板试样) 在化学介质中的状态与高压玻璃钢管道在内压作用下同时经受相同化学介质的作用状态相甚远。因为在内压作用下高压玻璃钢管道受酸性或碱性化学介质作后往往会出现应力腐蚀。在此以国内《三次采油》项目为例进行说明。
《三次采油》技术即指注《三元液》驱油技术。三元液是聚丙烯酰胺表面活性剂和氢氧化钠按比例混合的水溶液。其中氢氧化钠的含量制在4%-5%范围内。依据国外某公司颁布的高压玻璃钢管道耐化腐蚀数据, 芳香胺固化的环氧玻璃钢管道在38℃以下可以耐受浓度于50%氢氧化钠溶液的作用。但实际应用中DN50 PN16 MPa芳香固化环氧玻璃钢管道在投入运行几个月后便出现渗漏乃至局部穿孔问题。而且管道上的破坏点多数出现在弯曲应力和拉伸应力复合作的区域。为验证芳香胺固化环氧玻璃钢管道在《三次采油》项目上应的可行性, 国内某高压玻璃钢管道制造商依据ISO14692规范要求, 《三元液》为介质进行1000小时的验证试验。试验结果表明只有当工压力不大于6MPa, 工作温度不高于93℃时, 芳香胺固化环氧玻璃钢道才能满足5%氢氧化钠溶液的长期工作要求。
上述案例提醒用户在选择高压玻璃钢管道来输送强腐蚀性介时, 最稳妥的办法是由供应商依据ISO14692-2010或JC/T 2096-20规范要求首先完成1000小时验证试验确认无误后再进行选材。
4 高压玻璃钢管道施工过程中的问题
我国北方地区油田多处于平原地区, 地质条件较好, 而四川, 陕西贵州等地的油气田多处于山区或丘陵地带, 地势复杂地质条件较差。此在这些地区进行高压玻璃钢管道工程建设时, 设计部门首先应根当地的地质条件和地下/地上管道系统应力分析的结果确定好止推座锚坐, 支架, 穿越套管等设施的尺寸, 数量和间距, 保证管道安装后除压, 土壤载荷外不受其他附加载荷的作用。
CAESAR II和AUTOPIPE等管道应力分析和设计软件的应用仅给高压玻璃钢管道工程设计带来便利条件, 同时也极大地提高了程设计的可靠性。
国内油田许多工程案例证明, 高压玻璃钢管道施工质量直接关到管道系统投产后能否正常运行。以吉林油田某采油厂DN150 P12MPa高压玻璃钢管道注水干线为例, 该管线总长10公里, 其中有5公里管线埋设在高含水的泥滩区域内。由于土壤对管线的束缚力低施工过程没有采取稳定管道的措施, 结果导致管线投产后频繁出现纹接头断裂问题。后经管道生产厂家和施工单位对该地段的管线采诸点加固的措施, 才使问题得到彻底解决。另外一个典型案例发生在河油田锦州采油厂。工程项目为1.6公里DN200PN3.5MPa地上架空水管线, 介质工作温度75℃-80℃。该管线走向上有两处90度上返, 处U字形膨胀弯 (有90°玻璃钢弯头和玻璃钢短接组装而成) 。管线安结束后, 施工人员在没有固定每个支架处U型螺栓的情况下用高温水进行水压试验, 结果管线因热膨胀发生过大轴向位移, 瞬间将U型胀弯处的90°玻璃钢弯头全部破坏。由此可见高压玻璃钢管道规范化工的重要性。
5 结束语
只有从产品生产, 选材, 和工程设计施工三个环节层层把好质关, 才能解决高压玻璃钢管道生产、使用过程中的诸多问题, 才能使压玻璃钢管道产品真正发挥其耐腐蚀低能耗的优越性, 维护好该产的市场秩序, 给油田以及其他终端用户带来显著的收益。
摘要：高压玻璃钢管道因具有耐腐蚀、强度高, 质量稳定等优点, 在油田中被广泛的应用。在带来经济效益的同时, 也有诸多问题凸显出来。诸如管道质量不合格, 管道使用场合不正确, 对于复杂地形缺乏施工经验等。笔者结合案例以及多年的玻璃钢管道生产和施工经验对上述问题进行相关研究。
所谓电伴热是用电热来补偿被伴热体 (容器, 管道等) 在工艺生产过程程中的热量损失, 以维持最合适的介质工艺温度, 其温度的高低以介质流动阻力最小, 生产效率最高, 耗电最少和综合费用最低为目的, 以最佳热量分布及低功耗为原则, 发热形式是延长度方向或面积均匀放热, 温度梯度小, 温度稳定, 适合长期使用。
电伴热系统可以划分为“工业用电伴热系统”和“民用电伴热系统”两大类, 工业用电伴热主要包括自限温 (自调控) 电伴热系统、恒功率串联及并联电伴热系统、矿物绝缘电伴热系统 (图1) 。
电伴热系统主要用于石油、化工、电力、医药、机械等各行业的管道、阀门、容器、及管线的防凝、防冻、保温和热补偿。取代传统的蒸汽伴热、热水伴热。
电伴热还广泛应用在民用项目上, 如融雪、采暖、热水伴热等。
大连某著名外资芯片厂房项目室外管道电伴热的目的是为了防冻, 要求维持温度为5℃。
2 电伴热系统工作原理
管道电伴热系统由伴热带、电源盒、三通盒、终端盒、热缩套件、温度传感器、控制盘、安装附件等材料组成。
电伴热带的发热原理:电伴热带是通过其中间的黑色半导体材料来发热的;在黑色半导体中掺入碳分子, 在伴热带的母导线上加上220 V的电压后, 在碳粒和碳粒之间形成很多个小回路, 由于热胀冷缩, 碳粒和碳粒间的结合数量也会不同, 从而发生母导线间电阻的变化, 如图2所示。
系统工作:电伴热系统可以手动及自动工作, 手动状态只需要将转换开关调到手动挡即可;在自动状态下, 温度传感器安置在被加热的管道上, 可随时测量出其温度。温控器根据事先设定好的温度, 与温度传感器测出的温度比较, 温度控制器输出信号控制控制盘中的接触器来及时切断与接通电源, 以达到加热防冻目的。
3 安装和运行的重要说明
(1) 电伴热系统和连接安装组件不正确安装或损害伴热带, 可能导致运行过程中的短路甚至火灾;
(2) 两条伴热带的导体不要连接在一起, 会发生短路;
(3) 保护围绕两个导体的自限温加热元件不要损坏。这个黑塑料加热元件是电导体, 因此必须相应处理。
(4) 不要用含PVC/VC的自粘胶带去固定自限温伴热带;
(5) 要使用配套的安装附件, 以保证伴热带正确安装。
(6) 在安装伴热带之前, 应该检查电伴热系统的方案及设计是否正确。主要有以下几项:
1) 项目设计文件是否齐全?
2) 伴热系统的材料 (包括附件) 是否与设计材料表中一致?
3) 设计要求的最大许可伴热电路的长度?
4) 在防爆区域安装, 是否选择了具有EC检测证明或证书的电气设备?
5) 如果设计方案或文件丢失, 必须联系供货商现场指导安装。
4 伴热带安装
4.1 安装前验收、检测事项
(1) 伴热带安装前, 管道系统安装完毕, 相关的探伤、试压、油漆、隐蔽验收工作完毕;管道系统的油漆必须实干且气体挥发要在3周以上时间。
(2) 在敷设伴热带之前, 应对每根伴热带进行绝缘电阻测试。
(3) 检查所需要安装的材料 (如尾端、三通盒等) 是否齐全、完好无损。
(4) 在安装的每个电伴热系统之前, 检查相应的伴热带及其附件的型号是否同设计型号和检测证明相符合。
(5) 特别留心那些容易损坏伴热带动不平整且锋利的边角处, 并及时的处理掉。
4.2 自限温伴热带安装
4.2.1 伴热带处理
(1) 使用稳定的电缆架支撑伴热带电缆盘, 敷设伴热带;
(2) 伴热带不得在锋利的边、角上弯曲拖拉;
(3) 伴热带末端始终要有保护帽, 防止末端安装时进水。
4.2.2 伴热带安装
如果设计文件无特别说明, 则伴热带以直线安装 (图3) ;有特殊说明, 伴热带应该安装成螺旋型 (图4) 。不管是直线安装还是螺旋安装, 伴热带的安装长度必须符合设计要求。直线型安装, 伴热带长度一般是管道长度的整数倍, 螺旋型安装, 伴热带长度一般是管道长度的非整数倍。伴热带在穿过速丽宝、垫木等支架时, 应在速丽宝、垫木等支架上打眼穿孔, 必须保持伴热带紧贴在管道上。
4.2.2. 1 直管线上电伴热带安装
(1) 在管线315°、225°、135°或45°位置安装电伴热带, 如图5所示。
(2) 不要将伴热带安装在水平管最低处;
(3) 不要在水平管的上半部安装伴热带, 除非在设计方案中有特殊要求。
4.2.2. 2 管件、阀门上电伴热带的安装
在管件安装伴热带时, 要确保电伴热带以最小弯曲半径安装;在管阀门上安装伴热带时, 要尽可的方便今后的检修、维护, 如图6、图7、图8所示。
4.2.2. 3 有以下几点需要特别注意。
(1) 为了便于同二通盒或三通盒接线, 电伴热带尾端处理时至少要留出0.5 m的额外长度;
(2) 塑料管或塑料罐上安装电伴热带之前, 在安装伴热带的位置要先贴铝箔胶带, 将伴热带缠绕在铝箔胶带上, 这样可以改善伴热带传热;
(3) 每个回路的伴热带安装完毕, 在确认整个回路长度满足设计要求之后, 才可以剪断伴热带;
(4) 伴热带穿过速丽宝位置的孔要使用密封胶封堵。
4.2.3 伴热带固定
使用玻璃纤维胶带固定伴热带, 间距为300 mm。对于塑料管道按照设计需要附设铝箔自粘胶带。注意认真阅读厂家的电伴热带安装手册或安装要求。参加厂家的现场安装培训及技术交底, 做好技术交流。注意伴热带的安装弯曲半径及伴热带与伴热带间的距离等 (图9) 。
5 附件安装
5.1 尾端安装
安装步骤如图10所示, 最后使用铝箔缠绕带将尾端固定在管道上。
5.2 电源盒、二通盒、三通盒安装
电源盒、二通盒、三通盒安装如图11所示。
5.3 传感器安装
传感器安装不应直接靠近伴热带安装, 且远离阀门、法兰、泵、支架至少2 m以上。安装位置如图5所示。
5.4 配电柜、电缆安装
6 调试、运行
6.1 绝缘电阻的测量
绝缘电阻检测, 主要检测伴热带是否损坏, 以及在接线、终端线、带与带的接线中可能存在的短路、漏电等问题。在以下过程中需要进行绝缘电阻检测:
(1) 初步检测:如前所述, 在伴热带安装前进行;
(2) 验收检测:在电伴热带、附件安装完毕, 保温之前进行;
(3) 最后检测:本次检测在保温完毕, 系统通电之前进行。
测量绝缘电阻时, 要使用最低电压是DC500 V、最高测试电压DC1000 V的绝缘测试仪, 不管系统有多长, 绝缘电阻至少每条伴热回路为10 Mohm。
(1) 带有保护编织带和外套的伴热带:在每个伴热带导体和保护编织带之间进行测量, 同时在保护编织带和接地管之间进行进行测量。
(2) 不带编织护套的伴热带:在伴热带的每根电源导线和接地管道或热绝缘的接地钢套之间进行测量。
6.2 验收和验收检测报告
(1) 在每条伴热回路安装工作完成之后 (保温安装之前) , 对每个回路验收。必须按验收报告完成验收文件 (最好有业主或总包一起验收) 。
(2) 所有的检测必须在验收报告中备有相应的文件。
(3) 在保温工作完成后, 建议进行各个伴热回路的验收。
6.3 投入运行
每个伴热回路投入运行前必须满足以下条件:
(1) 各个伴热回路的试验报告完成, 并且确认伴热系统处于最佳状态;
(2) 保温全部完成且干燥;
(3) 要确认管道系统在电伴热厂家规定的条件下运行。
说明:通常在设计方案中不考虑在对空的或已经注满的罐/管加热所需的额外发热量。因此系统的冷起动要有充足的时间, 以使管道达到要求的温度。
6.4 竣工文件应该包括以下几点
(1) 项目设计文件:热量损耗计算、伴热带的选型、伴热回路的管道平面图、电路图等;
(2) 国际质量认证证书及质量保证书 (合格证) ;
(3) 产品检测报告及报关单;
(4) 控制盘相关资料;
