1前言
　　國(guó)際上，纖維纏繞技術(shù)始于本世紀(jì)40年代，1946年在美國(guó)申請(qǐng)專(zhuān)利。50年代初期，開(kāi)始制作玻璃鋼管道，距今已有40余年的歷史。我國(guó)纖維纏繞工藝始于1958年，當(dāng)時(shí)主要是為“兩彈一機(jī)”國(guó)防建設(shè)服務(wù)的。80年代末，我國(guó)首次引進(jìn)玻璃鋼管道纏繞設(shè)備，從此，我國(guó)玻璃鋼管道工業(yè)真正開(kāi)始了大發(fā)展。截至1997年，玻璃鋼管道纖維纏繞生產(chǎn)線已有133條。其中43條為引進(jìn)生產(chǎn)線〔1〕，玻璃鋼管道工業(yè)在中國(guó)正處于大的發(fā)展期。
　　盡管如此，與我國(guó)巨大的管道市場(chǎng)相比．玻璃鋼管道所占份額仍很低，其原因關(guān)鍵在于尚有許多用戶對(duì)纏繞玻璃鋼管道的優(yōu)良性能還不十分了解，對(duì)玻璃鋼管道在我國(guó)的應(yīng)用現(xiàn)狀還缺乏足夠的認(rèn)識(shí)，對(duì)選用玻璃鋼管道仍抱遲疑、觀望的態(tài)度。為此，本文對(duì)纏繞玻璃鋼管道的性能進(jìn)行詳細(xì)分析，對(duì)其在我國(guó)的應(yīng)用現(xiàn)狀進(jìn)行總結(jié)，以期進(jìn)一步推動(dòng)我國(guó)玻璃鋼管道工業(yè)向前發(fā)展。
　　2特點(diǎn)
　　2.1耐腐蝕性能好
　　纖維纏繞玻璃鋼管道結(jié)構(gòu)上分內(nèi)襯層、結(jié)構(gòu)層及外保護(hù)層三部分。其中，內(nèi)襯層樹(shù)脂含量高，一般在70％以上，其內(nèi)表面富樹(shù)脂層樹(shù)脂含量高達(dá)95％左右。通過(guò)對(duì)內(nèi)襯所用樹(shù)脂的選擇，可使玻璃鋼管道在輸送液體時(shí)具有不同的耐腐蝕性能，從而滿足不同的工作需要；對(duì)需外防腐的場(chǎng)合，只需對(duì)外保護(hù)層樹(shù)脂進(jìn)行認(rèn)真選擇，便也可達(dá)到不同外防腐的使用目的。
　　根據(jù)不同的腐蝕環(huán)境，可選用不同的防腐樹(shù)脂，主要包括：間苯型不飽和聚酯樹(shù)脂、乙烯基樹(shù)脂、雙酚a樹(shù)脂、環(huán)氧樹(shù)脂及呋喃樹(shù)脂等，根據(jù)具體情況分別選用：對(duì)酸性環(huán)境，選用雙酚a樹(shù)脂、呋喃樹(shù)脂等；對(duì)堿性環(huán)境，選用乙烯基樹(shù)脂、環(huán)氧樹(shù)脂或呋喃樹(shù)脂等；對(duì)溶劑型使用環(huán)境，選用呋喃等樹(shù)脂；當(dāng)酸、鹽、溶劑等腐蝕不是十分嚴(yán)重時(shí)，則可選用價(jià)格較為低廉的間苯型樹(shù)脂〔2〕。通過(guò)對(duì)內(nèi)襯層不同樹(shù)脂的選擇，便可使玻璃鋼管道廣泛用于酸、堿、鹽、溶劑等工作環(huán)境中，表現(xiàn)出良好的耐腐蝕性能。
　　2．2水力學(xué)性能優(yōu)良
　　纏繞玻璃鋼管道內(nèi)表面光滑，內(nèi)壁絕對(duì)粗糙度僅為0.01 mm，遠(yuǎn)小于鋼管及鑄鐵管的內(nèi)壁粗糙度〔3〕，屬水力學(xué)光滑管。
　　根據(jù)hazen-williams公式：對(duì)纏繞玻璃鋼管道和新碳素鋼管道進(jìn)行計(jì)算比較：管內(nèi)液體流量相同時(shí)，纏繞玻璃鋼管道輸送介質(zhì)時(shí)所引起的壓頭損失僅為同管徑新碳素鋼管的0.856倍〔4〕。
　　對(duì)纏繞玻璃鋼管道和鑄鐵管進(jìn)行計(jì)算比較：當(dāng)管內(nèi)流體流速為1．0～2．0m/s時(shí)，管徑dn300～600mm的纏繞玻璃鋼管道輸送流體時(shí)引起的壓頭損失約為同口徑鑄鐵管的2/3～1／2〔5〕。
　　計(jì)算結(jié)果說(shuō)明：纖維纏繞玻璃鋼管道的水力學(xué)性能優(yōu)于鋼管或鑄鐵管。
　　2.3重量輕，安裝、運(yùn)輸方便
　　玻璃鋼管道比重約為1.6左右，僅是鋼管或鑄鐵管的1/4～1/5，實(shí)際應(yīng)用表明，在承受同樣內(nèi)壓的前提下，同口徑、同長(zhǎng)度的玻璃鋼管道，其重量約為鋼管的30％左右。正因如此，玻璃鋼管道在運(yùn)輸時(shí)可套裝運(yùn)輸，節(jié)省油耗及其它費(fèi)用；安裝時(shí)，對(duì)中小口徑的玻璃鋼管道一般不需用重型機(jī)械，有的甚至可通過(guò)人工搬運(yùn)，提高了安裝速度。
　　2．4比強(qiáng)度高、力學(xué)性能合理
　　纏繞玻璃鋼管道軸向拉伸強(qiáng)度為160～320mpa，接近于鋼管，比強(qiáng)度更高，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，管材自重可大幅度減輕，安裝十分容易。
　　當(dāng)玻璃鋼管道與鋼管兩端有相同的熱溫差時(shí)，線脹系數(shù)略大于鋼管的玻璃鋼管道將產(chǎn)生較大的熱應(yīng)變，但由于玻璃鋼管道的軸向拉伸模量約11.2gpa，鋼管的模量為210gpa，所以，溫差在玻璃鋼管道上產(chǎn)生的熱應(yīng)力僅約為鋼管的1/11。也就是說(shuō)，在實(shí)際使用中，鋼管需增加膨脹接頭以消除管線上的熱應(yīng)力集中，玻璃鋼管一般卻可以不予考慮〔4〕。玻璃鋼管道的熱線脹系數(shù)使得它具有良好的抗熱耐寒特性，可在地表、地下、架空、海底、沙漠、冰凍、潮濕等各種惡劣環(huán)境中使用。
　　2．6接頭少、連接方式多樣靈活
　　纏繞玻璃鋼管道單管長(zhǎng)度6～12m，甚至更長(zhǎng)，在長(zhǎng)距離管線安裝時(shí)，所需接頭少，既能使流動(dòng)水阻降低，也減少了施工費(fèi)用，同時(shí)，管線因接頭多而發(fā)生滲漏的可能性也較鋼管大為降低。另外，纏繞玻璃鋼管道的接頭方式有多種，主要包括：承插膠接、平端對(duì)接、（活套）法蘭連接、（帶鎖緊裝置）o形圈連接、螺紋連接等，可根據(jù)具體施工條件，靈活選擇接頭方式，從而提高了工程的可靠性。
　　2.7電絕緣性能好
　　鋼管、鑄鐵管均為電的良導(dǎo)體。玻璃鋼管道卻是絕緣體，擊穿電壓：12～16kv/mm，體積電阻率：～1014ω．cm，表面電阻率：～1011ω，絕緣性能優(yōu)良，可安全地應(yīng)用于輸電、電信線路密集區(qū)和多雷區(qū)。
　　2．8不生銹
　　鋼管、鑄鐵管在儲(chǔ)存、使用過(guò)程中，會(huì)因化學(xué)、電化學(xué)的作用產(chǎn)生局部電池反應(yīng)，表面極易生銹，對(duì)輸送介質(zhì)往往會(huì)產(chǎn)生污染，因而，常需對(duì)其表面進(jìn)行特殊防銹、除銹處理；纖維纏繞玻璃鋼管道由于是由非金屬材料制成，電極電位高，表面不會(huì)發(fā)生氧化銹蝕，無(wú)需處理，不會(huì)污染水質(zhì)。
　　2．9防污抗蛀
　　玻璃鋼管內(nèi)壁潔凈光滑，難以被海水或污水中的甲貝、菌類(lèi)等微生物玷污蛀附。而鋼管、鑄鐵管或鋼筋混凝土管內(nèi)表面卻很容易被甲貝、牡蠣等附蛀寄生，且極難清除，增大粗糙率，使有效管徑縮小，同時(shí)增大流動(dòng)阻力，減少過(guò)水?dāng)嗝娣e。
　　2．10可設(shè)計(jì)性強(qiáng)
　　根據(jù)具體使用情況，可對(duì)管道的具體性能及形狀進(jìn)行設(shè)計(jì)： ①可對(duì)纏繞時(shí)的纏繞角進(jìn)行設(shè)計(jì)，以使管道具有不同的縱／環(huán)向強(qiáng)度分配； ②可對(duì)管道壁厚進(jìn)行設(shè)計(jì)，以使管道可以承受不同的內(nèi)外壓； ③可對(duì)材料進(jìn)行設(shè)計(jì)，以達(dá)到不同的耐腐蝕目的、阻燃目的、介電目的等； ④可對(duì)接頭方式進(jìn)行設(shè)計(jì)，適用不同的安裝條件，以提高工程安裝速度； ⑤可對(duì)產(chǎn)品形狀進(jìn)行設(shè)計(jì)，以滿足具體的形狀需要。
　　3應(yīng)用
　　3．1油田
　　(1)高壓管道
　　油田所用的高壓管道主要包括注水管和油井管等，管徑較小，大多在dn50～200mm范圍內(nèi)，壓力高，一般介于5～30mpa之間，對(duì)玻璃鋼而言，條件較為苛刻，國(guó)產(chǎn)的玻纖制品性能上很難滿足要求，生產(chǎn)此類(lèi)管道所需玻纖需從國(guó)外進(jìn)口。
　　(2)中、低壓玻璃鋼管道
　　油田生產(chǎn)過(guò)程中使用的大量管道中，80％的管道是用來(lái)輸送高含水油、油氣混輸及油田采出水。由于油田污水介質(zhì)條件苛刻，如勝利油田采出的污水，其礦化度可達(dá)5．7×104 mg/l，含氯量可達(dá)3×104mg/l且還有溶解氧、co2、硫化物等腐蝕性物質(zhì)和硫酸鹽還原菌，因而，對(duì)金屬管道的腐蝕相當(dāng)嚴(yán)重。選用鋼質(zhì)管道最快在投產(chǎn)后3個(gè)月就開(kāi)始穿孔      ，一年報(bào)廢是常有的事。所以，1983年勝利油田開(kāi)始嘗試使用具有良好耐腐蝕性能的玻璃鋼管道作為鋼管替代品，80年代未、90年代初，纖維纏繞玻璃鋼管道在我國(guó)大批量生產(chǎn)，很快便受到了油田的普遍歡迎，國(guó)內(nèi)幾個(gè)大的油田，如勝利油田、遼河油田、中原油田等均大量采用了中低壓纏繞玻璃鋼管道。油田目前使用的中低壓玻璃鋼管道已近千公里，其選用的管徑大多介于dn50～700mm之間，輸送的介質(zhì)溫度最高達(dá)78℃左右，壓力一般為0．1～4.0mpa。