玻璃纖維在玻璃鋼夾砂管道中的作用與生產(chǎn)工藝

摘 要：玻璃纖維在日常生活中的運用十分廣泛，在人們生產(chǎn)生活方面發(fā)揮著十分重要的作用。從本質上講，玻璃纖維是一種新型的化工材料，其結構具有自身的特殊性。由于其自身結構和材料屬性的特殊性，決定了它具有很好的耐高溫、耐腐蝕性，同時其強度比較高，所以說在管道方面的運用十分廣泛。玻璃纖維增強塑料管道是玻璃纖維在管道應用方面的典型代表，由于其自身的特點以及獨特的生產(chǎn)工藝，具有明顯的抗腐蝕性和耐老化的能力，使用的壽命比較長，質量有所保障。本文主要對玻璃纖維在玻璃鋼夾砂管道中的運用進行分析，同時對其中的生產(chǎn)工藝進行重點的介紹。這樣既能發(fā)揮玻璃纖維自身的優(yōu)勢，還能克服生產(chǎn)過程中面臨的不足，最大限度的發(fā)揮其經(jīng)濟效益。

關鍵詞：玻璃纖維；玻璃鋼夾砂管道；作用；生產(chǎn)工藝

玻璃纖維種類繁多，它是以玻璃球或廢舊玻璃為原料，是對一些原有材料的重復利用，然后經(jīng)過特定的工藝制造而成，主要包括高溫熔制、拉絲、絡紗、織布等過程，工藝比較簡單，而且在現(xiàn)實中已經(jīng)量產(chǎn)。在生產(chǎn)的過程中，最為主要的就是抗拉強度大，這是衡量玻璃纖維質量的一個重要的環(huán)節(jié)，也是產(chǎn)品質量控制的一個關鍵。同時玻璃纖維具有良好的絕緣效果，在絕緣方面吧的運用也十分廣泛，在日常生活中可以用來絕熱和防火。一般只被濃堿、氫氟酸和濃磷酸腐蝕。根據(jù)相應的檢測，玻璃纖維的主要成分為二氧化硅、氧化鋁、氧化鈣、氧化硼、氧化鎂、氧化鈉等。這些后才能分都具有一定的穩(wěn)定性。根據(jù)玻璃纖維含堿量的大小，可以分為高堿性、中堿性和無堿性玻璃纖維。這樣由于含堿量的不同導致玻璃纖維的特性有所差別。

玻璃纖維增強塑料管道，其主要成分是玻璃纖維，根據(jù)特定的制管工藝制作而成。根據(jù)玻璃纖維增強管道的結構進行區(qū)分，包括外結構層、內結構層，期中間還有一個填料層，用來填充的材料主要是非金屬材料，包括有機和無機兩種。玻璃纖維由于其拉伸強度高所以保障了管道的增強效果。管道內部的合成樹脂耐壓耐磨性較強，保障了管道的結構強度。二者通過一定的工藝結合到一起，起共同的成型和承載作用。玻璃纖維有三種纏繞工藝，一種是定長纏繞工藝，一種是離心澆鑄，最后一種為連續(xù)纏繞工藝，連續(xù)纏繞玻璃纖維增強夾砂管道工藝蘊含了當今最先進的科技水平，引領著玻璃鋼管道制作的發(fā)展方向。

生產(chǎn)玻璃纖維增強塑料管道的工藝流程較為復雜，具體來講有以下構成：在模具的選擇上進行區(qū)分，內模和外模分別選定。二是內模和外模表面的處理，都經(jīng)過不飽和聚酯樹脂浸漬，然后對內模和外模進行分別的纏繞，覆蓋在其表面。三是中間層的填筑，填充混合物，混合物主要是用注射法注入填料與不飽和聚酯樹脂組成的混合物。四是樹脂的固化，主要是對生產(chǎn)模具進行加熱從而實現(xiàn)樹脂的固化環(huán)節(jié)。第五就是對管道進行后續(xù)處理，根據(jù)實際需要進行切割。

還有一個問題需要注意，上述工藝流程中的所述填料多種原材料的一種或幾種形成的碎顆粒，主要原料包括橡膠、玻璃、電器廢料、工程石等質地比較堅硬的材料，加熱過程中要想實現(xiàn)樹脂的固化溫度必須保持在120度，同時固化時間為15分鐘。

在市政工程建設中，對玻璃纖維聚酯樹脂管道而言，由于玻璃纖維聚酯樹脂管道具有無毒無銹以及質量穩(wěn)定的特點，在城市輸水環(huán)節(jié)應用比較廣泛。而且在運用的過程中對水質沒有污染，防腐性高，安裝便捷，使用的壽命也很長哪個，所有這些決定了在城市輸水環(huán)節(jié)受到強烈的歡迎。不飽和聚酯樹脂的表面潔凈光滑，附著力差，所以不容易形成一些附著和過水斷面，從而導致維護和使用的成本降低以及實際使用效果的良好性。同時玻璃纖維增強型管道的耐熱和抗凍效果也十分明顯，材料的穩(wěn)定性好，不會隨著溫度的變化發(fā)生一定程度的變形。同時防腐性強，相比傳統(tǒng)的管道，在抗御酸、堿、鹽、海水等方面的能力很強。

頂管的應用也越來越廣泛，而且在實際生活中發(fā)揮著越來越重要的作用。目前使用的頂管主要是水泥頂管，由于其自身的特性導致抗腐蝕性不足，使用的壽命比較短，這也加劇了使用的成本。在污水處理方面，由于水泥頂管的粗糙性，對污水的流體阻力大，這就導致建造成本的增加。而且使用的過程中對設備和工藝的要求都比較高，使用環(huán)節(jié)的成本大大提高，而且使用的效果不夠理想。同時在一定程度上還會加大對水質的污染。玻璃纖維的運用極大的改善了這一情況，具有良好的耐腐蝕性和光滑性，所有這些特性都比水泥頂管具有無可比擬的優(yōu)越性。玻璃纖維增強管道不僅有重量輕（僅為混凝土管的15%、承壓能力好、輸送流體阻力小、能保證供水水質、抗化學和電腐蝕等特點，而且具有安裝方便、使用壽命長、綜合費用低等特性。

參考文獻：

[1]王汪宇.玻璃鋼夾砂管失效分析[D].華南理工大學，2009.

[2]周建良.纏繞壓力管夾砂裝置設計及控制研究[D].武漢理工大學，2008.

作者簡介：

李東岳，本科，天津納川管材有限公司助理工程師，研究方向：無機非金屬材料工程。