1前言
　　國際上，纖維纏繞技術(shù)始于本世紀(jì)40年代，1946年在美國申請專利。50年代初期，開始制作玻璃鋼管道，距今已有40余年的歷史。我國纖維纏繞工藝始于1958年，當(dāng)時主要是為“兩彈一機(jī)”國防建設(shè)服務(wù)的。80年代末，我國首次引進(jìn)玻璃鋼管道纏繞設(shè)備，從此，我國玻璃鋼管道工業(yè)真正開始了大發(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)在中國正處于大的發(fā)展期。
　　盡管如此，與我國巨大的管道市場相比．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纏繞玻璃鋼管道的優(yōu)良性能還不十分了解，對玻璃鋼管道在我國的應(yīng)用現(xiàn)狀還缺乏足夠的認(rèn)識，對選用玻璃鋼管道仍抱遲疑、觀望的態(tài)度。為此，本文對纏繞玻璃鋼管道的性能進(jìn)行詳細(xì)分析，對其在我國的應(yīng)用現(xiàn)狀進(jìn)行總結(jié)，以期進(jìn)一步推動我國玻璃鋼管道工業(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)襯層樹脂含量高，一般在70％以上，其內(nèi)表面富樹脂層樹脂含量高達(dá)95％左右。通過對內(nèi)襯所用樹脂的選擇，可使玻璃鋼管道在輸送液體時具有不同的耐腐蝕性能，從而滿足不同的工作需要；對需外防腐的場合，只需對外保護(hù)層樹脂進(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脂，主要包括：間苯型不飽和聚酯樹脂、乙烯基樹脂、雙酚a樹脂、環(huán)氧樹脂及呋喃樹脂等，根據(jù)具體情況分別選用：對酸性環(huán)境，選用雙酚a樹脂、呋喃樹脂等；對堿性環(huán)境，選用乙烯基樹脂、環(huán)氧樹脂或呋喃樹脂等；對溶劑型使用環(huán)境，選用呋喃等樹脂；當(dāng)酸、鹽、溶劑等腐蝕不是十分嚴(yán)重時，則可選用價格較為低廉的間苯型樹脂〔2〕。通過對內(nèi)襯層不同樹脂的選擇，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：對纏繞玻璃鋼管道和新碳素鋼管道進(jìn)行計算比較：管內(nèi)液體流量相同時，纏繞玻璃鋼管道輸送介質(zhì)時所引起的壓頭損失僅為同管徑新碳素鋼管的0.856倍〔4〕。
　　對纏繞玻璃鋼管道和鑄鐵管進(jìn)行計算比較：當(dāng)管內(nèi)流體流速為1．0～2．0m/s時，管徑dn300～600mm的纏繞玻璃鋼管道輸送流體時引起的壓頭損失約為同口徑鑄鐵管的2/3～1／2〔5〕。
　　計算結(jié)果說明：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)輸時可套裝運(yùn)輸，節(jié)省油耗及其它費(fèi)用；安裝時，對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)計時，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，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，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度6～12m，甚至更長，在長距離管線安裝時，所需接頭少，既能使流動水阻降低，也減少了施工費(fèi)用，同時，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、鑄鐵管在儲存、使用過程中，會因化學(xué)、電化學(xué)的作用產(chǎn)生局部電池反應(yīng)，表面極易生銹，對輸送介質(zhì)往往會產(chǎn)生污染，因而，常需對其表面進(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，表面不會發(fā)生氧化銹蝕，無需處理，不會污染水質(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，同時增大流動阻力，減少過水?dāng)嗝娣e。
　　2．10可設(shè)計性強(qiáng)
　　根據(jù)具體使用情況，可對管道的具體性能及形狀進(jìn)行設(shè)計： ①可對纏繞時的纏繞角進(jìn)行設(shè)計，以使管道具有不同的縱／環(huán)向強(qiáng)度分配； ②可對管道壁厚進(jìn)行設(shè)計，以使管道可以承受不同的內(nèi)外壓； ③可對材料進(jìn)行設(shè)計，以達(dá)到不同的耐腐蝕目的、阻燃目的、介電目的等； ④可對接頭方式進(jìn)行設(shè)計，適用不同的安裝條件，以提高工程安裝速度； ⑤可對產(chǎn)品形狀進(jìn)行設(shè)計，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，對玻璃鋼而言，條件較為苛刻，國產(chǎn)的玻纖制品性能上很難滿足要求，生產(chǎn)此類管道所需玻纖需從國外進(jìn)口。
　　(2)中、低壓玻璃鋼管道
　　油田生產(chǎn)過程中使用的大量管道中，80％的管道是用來輸送高含水油、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個月就開始穿孔      ，一年報廢是常有的事。所以，1983年勝利油田開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大批量生產(chǎn)，很快便受到了油田的普遍歡迎，國內(nèi)幾個大的油田，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。