淺談玻璃鋼管道的安裝

王瑩

摘 要：纖維纏繞玻璃鋼管道進(jìn)行安裝的步驟非常繁瑣，應(yīng)用到的內(nèi)容廣泛。筆者長時(shí)間進(jìn)行玻璃鋼的管道鋪設(shè)策劃、安裝熟悉程度以及進(jìn)行管道的鏈接與維護(hù)等工作，對(duì)其在連接與防漏方面出現(xiàn)的問題進(jìn)行簡述。文章重點(diǎn)講述了怎樣挑選管道連接的方式，對(duì)管道進(jìn)行安全方面的設(shè)計(jì)，同時(shí)對(duì)安裝過程中引起質(zhì)量問題的原因進(jìn)行分析。

關(guān)鍵詞：管道；安裝；玻璃鋼

纖維纏繞玻璃鋼管道因?yàn)榘|(zhì)量輕、輕度高、抗腐蝕性與力學(xué)性都較高以及按章便捷等特點(diǎn)，使得人們?cè)谑姓?、化工、電力與石油等行業(yè)的重視度越來越高，目前，纖維纏繞玻璃鋼管道的制作技術(shù)也十分先進(jìn)。不過玻璃鋼管道在工程的實(shí)際運(yùn)用中并不能獨(dú)立完成工作，這個(gè)系統(tǒng)里很重要的一項(xiàng)工作就是安裝，假如安裝不合理，再優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品也會(huì)因此成為廢品，就用戶來說，最重要的是產(chǎn)品最后的使用情況。

1 管路連接形式的選擇

1.1 “O”型橡膠密封圈承插式連接

此連接有四種方式，分別有單雙圈、單圈與雙圈的鎖緊。因?yàn)椤癘”型圈的連接的軸向伸縮的程度與兩根管道之間都有角度較小的轉(zhuǎn)動(dòng)，這種偏轉(zhuǎn)就叫做柔性接觸，這個(gè)優(yōu)點(diǎn)就是會(huì)自行進(jìn)行消除溫度在變化的時(shí)候造成的熱脹冷縮與熱應(yīng)力，不必要進(jìn)行手糊，安裝的速度很快。與軸向符合比較小的中低壓長距離管線適應(yīng)，特別是在海底進(jìn)行鋪設(shè)或者是地下水沒有辦法手糊的情況下，不過對(duì)于淤積地域、起伏程度大與彎度較多的管道體系不適應(yīng)。就單“O”形狀進(jìn)行管道連接，按頭偏角必須大于一度。雙“O”形狀進(jìn)行管道連接，接頭偏角比較小于二點(diǎn)五度?！癘形狀圈的徑向的壓縮程度為百分之三十到四十，通常邵氏硬度在五十五到六十五之間。

“O”形狀鋼圈進(jìn)行連接的管道，能夠在2個(gè)“O”形狀鋼圈里進(jìn)行檢測(cè)密封程度，不需要對(duì)整個(gè)管道加水，這樣能夠大幅度的減少試壓的時(shí)間，也有效的節(jié)省了成本。

“O”形狀鋼圈在連接時(shí)出現(xiàn)問題的主要因素，一般是承插口之間的縫隙與“O”形狀鋼圈硬度?？p隙太大或者是太高，都會(huì)使得壓縮程度不夠，硬度過小或者是縫隙小，會(huì)造成“O”形狀鋼圈的損壞。

1.2 錐度承插膠接

該連接是在錐度膠接面上刷上與內(nèi)襯樹脂相同的膠接劑，對(duì)正插入校直后，再在外面進(jìn)行一定強(qiáng)度的包纏增強(qiáng)。其承插面的經(jīng)驗(yàn)錐度一般為1/32，配合間隙1-2mm，最大偏轉(zhuǎn)角1.5°，其特點(diǎn)是剛性好，抗徑向剪切能力強(qiáng)，插接方便，手糊操作量少，密封可靠，適合于地上、地下、各種口徑中的中高壓長距離管路及各種地質(zhì)狀態(tài)。

1.3 對(duì)接

對(duì)接的好處就是便于進(jìn)行施工，能夠?qū)艿浪胁课贿M(jìn)行切割與粘糊，不用考慮尺寸的問題，成本也較低，適用能力好。其密度與強(qiáng)度的多少與尺寸與成品有很大的關(guān)系，比較常見的現(xiàn)象就是封口沒有密封還，出現(xiàn)滲漏的情況。

1.4 法蘭連接

其優(yōu)點(diǎn)是能夠進(jìn)行拆卸，同時(shí)還能夠進(jìn)行與另外材質(zhì)相連接，通常比較常見的現(xiàn)象就是從底部出現(xiàn)滲漏導(dǎo)致封面出現(xiàn)滲漏。

2 管路保護(hù)

2.1 埋地與架空

玻璃鋼管屬于柔性管范疇，埋地管的安裝實(shí)際是一個(gè)管-土壤體系。其變形行為主要取決于管子自身剛度、載荷大小和管體周圍土壤的約束作用。因此管溝形狀、回填土性質(zhì)及其密實(shí)度對(duì)保持管道長期性能的穩(wěn)定是至關(guān)重要的。

在管道的末端位置如果有較堅(jiān)固的石頭，容易造成水土的流失與土壤濕度的轉(zhuǎn)變，這個(gè)時(shí)候需要將之前提到的土壤挖掘出?；A(chǔ)的寬度必須保持一致，需要達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)的百分之九十以上，與進(jìn)行回填的材料必須有相等同的抗力。土壤必須使用相對(duì)來說較好的土壤，避免使用凍結(jié)的材料或者是垃圾材料。回填的過程中必須按照層次，依次進(jìn)行回填，避免使用滲水與較厚回填的厚度等方式進(jìn)行密度的提高。埋地管道的安裝出現(xiàn)的問題就是管溝在進(jìn)行回填的過程中會(huì)出現(xiàn)約束力，對(duì)整個(gè)管道有著保護(hù)加固的作用。

地上的玻璃鋼的安裝，則是管-支架體系，其原則是避免管線因不合理支撐和錨固造成管體承受過大的應(yīng)力或應(yīng)變，保證長期撓度保持在可接受的限度內(nèi)。

支撐、導(dǎo)向、錨固應(yīng)避免線接觸和點(diǎn)荷載，其最小支撐面角度應(yīng)不小于120°.支撐帶寬度不少于公稱直徑的1/3，支架不能出現(xiàn)沉降，所有較重的部件（如閥門、泵）均應(yīng)單獨(dú)設(shè)立支承，凡是可能遭受機(jī)械損傷的部位，都應(yīng)采取保護(hù)措施，其最大水平支承間距應(yīng)按照計(jì)算或制造廠的建議設(shè)置。

2.2 熱應(yīng)力消除

在溫差較大的長距離地上管線中，采用一定量的伸縮節(jié)，可以有效地消除熱應(yīng)力及熱膨脹，防止管線無法自由伸長而產(chǎn)生彎曲變形，并隔斷泵、閥的振動(dòng)，防止個(gè)別支墩沉降引起管路破壞。

在伸縮量不大，走向多變的工藝管網(wǎng)中，其熱應(yīng)力可以靠設(shè)計(jì)自己端（如彎頭、變形裝置）及自然走勢(shì)來消除，因?yàn)槔w維纏繞玻璃鋼管的彈性模量較低（一般只有鋼管的4%左右），較低的彈性模量使端部熱載荷顯著減少，只占管材許用應(yīng)力的5%～10%，管材本身完全可以承受，值得指出的是，此時(shí)，須采用滑動(dòng)支撐或在固定支撐上加墊防磨墊塊。

2.3 止推座與間距錨固

玻璃鋼管道中，通常都不會(huì)采用底部的止推座，假如進(jìn)行了這樣的設(shè)置，管堵軸向轉(zhuǎn)移遭到了限制，其受到的內(nèi)壓與熱應(yīng)力導(dǎo)致的軸向的應(yīng)力會(huì)從拉應(yīng)力變成壓應(yīng)力，其拉伸的功能是因玻璃纖維的運(yùn)用，壓縮的程度是因?yàn)榛w的承受能力。

2.4 波動(dòng)壓力與水錘作用

管路系統(tǒng)內(nèi)由于流體速度的不穩(wěn)定而引起的壓力變化成為波動(dòng)壓力。在某些情況下，如閥門快速啟閉、停泵、突然的氣體釋放等，會(huì)引起流速的突然變化及水流量的急劇變化，而產(chǎn)生水錘作用。玻璃鋼管道的彈性模量比鋼管低得多，柔性好，對(duì)波動(dòng)壓力具有吸收和自阻尼作用，因而波動(dòng)壓力對(duì)管路的作用比金屬管路低。玻璃鋼管的允許波動(dòng)壓力值為1.4Pa（Pa為工作壓力），但玻璃鋼管的耐瞬時(shí)憋壓能力較低，實(shí)踐證明，對(duì)于耐壓能力可達(dá)20Pa的管材（￠80），采用瞬時(shí)加壓方式達(dá)2.0Pa時(shí)就有可能破壞，耐壓能力僅為連續(xù)穩(wěn)定加壓工作狀態(tài)的1/10，這是因?yàn)橥ǔＪ褂玫木埘ゲＡт摴荏w積收縮較大，而且其基本材料和增強(qiáng)材料的體積收縮率、斷裂延伸率、彈性模量有著較大的差異，其應(yīng)變速率不能保持一致，存在滯后效應(yīng)，當(dāng)復(fù)合界面較差，應(yīng)力的瞬時(shí)變化速率太高時(shí)，易導(dǎo)致界面散裂，并整個(gè)擊破。因此，對(duì)可能產(chǎn)生水錘作用和瞬時(shí)憋壓的管路，應(yīng)進(jìn)行水錘分析和計(jì)算。

3 影響安裝質(zhì)量的常見原因

因?yàn)槭┕さ囟苇h(huán)境的影響，一些確保質(zhì)量的技術(shù)并得不到好的實(shí)施條件，就玻璃鋼的道路在安裝方面來說，質(zhì)量問題很難得到保證，所以，在安裝過程中必須嚴(yán)把質(zhì)量關(guān)，做好現(xiàn)場(chǎng)的管制，精準(zhǔn)的施工，每天做好施工的記錄，對(duì)出現(xiàn)問題的原因及進(jìn)行分析，結(jié)合有關(guān)的經(jīng)驗(yàn)，確保安裝質(zhì)量。

3.1 管體滲漏

在運(yùn)輸?shù)臅r(shí)候卸裝與排放的方式不符合標(biāo)準(zhǔn)，使得管道所受的沖擊大，極易因碰撞而出現(xiàn)問題，最主要的現(xiàn)象就是部分出現(xiàn)白點(diǎn)，滲漏時(shí)的主要特點(diǎn)是水沫的冒出。

進(jìn)行運(yùn)輸與鋪放的時(shí)候，支點(diǎn)間的距離太大特別是剛度程度較小的中小徑的管材，導(dǎo)致管體由于撓曲而改變形狀導(dǎo)致?lián)p壞，主要的特征就是管體出現(xiàn)的裂縫都是有規(guī)律的。

3.2 接口滲漏

接口出現(xiàn)漏水的情況主要是因?yàn)榈赜颦h(huán)境、工作人員的操作技術(shù)與負(fù)責(zé)任的程度。

操作過程中有水，中心層不牢固。接口的打磨達(dá)不到要求，有其他的物質(zhì)黏附在上面。接口之間的縫隙太大，兩個(gè)管道對(duì)不上位。進(jìn)行手糊的時(shí)候，氣泡多，氣孔大。接口的密封時(shí)使用的膩?zhàn)邮湛s情況大，使用的材料的含膠比例特別小。

3.3 “O”型密封接頭滲漏

承口的圓形變形，在直徑加大的角度的壓縮不足。進(jìn)行膠圈密封的層面有軸向的劃痕、孔洞、凹凸的平面等外觀的不足?！癘”形狀的橡膠圈會(huì)出現(xiàn)裂縫、不平整等質(zhì)量問題?！癘”形狀的橡膠圈的硬度比較大，沒有足夠的壓縮程度、存儲(chǔ)時(shí)間太長沒有彈性、插管與軸線之間的偏角過大。

3.4 法蘭、三通滲漏

法蘭沒有垂直在管體垂直線上，所受的力不平衡，使得底部裂開。法蘭沒有均勻的厚薄程度，背面不平，螺帽沒有全部解除法蘭或者是螺帽沒有上緊，使得法蘭因所受力不平衡而裂開。墊片的材料沒有良好的壓縮性能，使用多層與雙層的墊片。螺栓的松緊程度不一樣，主管道與支管道的接口對(duì)不上，強(qiáng)度也達(dá)不到一定的要求。

4 結(jié)束語

進(jìn)行纖維纏繞玻璃鋼管道安裝非常復(fù)雜，但是很實(shí)用，現(xiàn)如今越來越受到人們的重視，這就需要人們一起對(duì)其進(jìn)行創(chuàng)新與發(fā)展。