1、1夹砂玻璃钢管在旱坪川电灌工程五泵站续建工程中的应用摘要：夹砂玻璃钢管(FRP 管)是近年来国内外逐渐推广使用的一种新型复合材料压力管道。由于其具有比强度高、刚度大、抗渗防腐性好、耐久性好、比重小、流通能力强、安装便捷、综合造价低等独特的性能和优点，被选择应用于白银市平川区旱坪川电灌工程五泵站续建工程中并取得了良好的效果。此类管道非常适合在西北地区的抗旱输水工程中推广应用，极具有广阔的市场前景。 关键词：夹砂玻璃钢管性能应用推广 中图分类号：J527.3 文献标识码：A 文章编号： 1 工程概况 旱坪川电灌工程五泵站续建工程位于白银市平川区政府所在地宝积镇西侧，地理位置位于东经 1044010
2、449，北纬 36433650之间，灌区分属水泉、宝积、王家山等三乡镇。灌区呈东南西北方向以狭长形展布，东西长 16.5km，南北最宽 6.5km。灌区北临水泉尖山，以海拔 1600m 为界，南以黄河级阶地后为界，区域总面积 85km2，灌区面积约 55km2。 该工程始建于 1965 年，1971 年交由水泉乡政府管理，是一个典型的“三边”工程，1988 年甘肃省水利勘测设计院对该工程进行了设计，确定该工程分两期建设，一期工程设计灌溉面积 5.02 万亩，提水量 1.5 立2方米/秒，加大提水量 1.9 立方米/秒。1994 年完成了一期工程建设。二期续建工程因多种因素未能实施，五泵站续建工
3、程就是在二期续建的基础上按照省发改循序渐进的原则，五泵站续建项目作为续建配套与节水改造工程的子项目首先实施。旨在使一期工程能发挥最大的经济效益和社会效益。 旱坪川五泵站续建工程整个灌区上水枢纽的咽喉泵站，其建设的好坏直接影响着整个工程的运行，泵站共安装 5 台机组，机组运行采用并联汇总管的输水方式，在管道的选择上，设计部门积极的采用了近年来的新的管材夹砂玻璃钢管(又称为 FRP 管)，建设用管为 DN900 单管输水，总长度为 640 米，管路大部分在地下填埋，仅有 280 米在地面之上，压力输水管道使用夹砂玻璃管道（FRP） ，这是平川区旱坪川工程首次在运行输水中尝试应用了夹砂玻璃管道。 2
4、 工程设计要点 2.1 工程地质 输水管沿线地区是“陇西系”构造体系的一个组成部分，旱坪川与水泉尖山复背斜接壤地带有松山崛吴山西藏大断裂通过，其走向北西 310320，倾向东南，倾角 6070，具压扭性质。该断裂是一条主断裂，将本地区分为两个旋回层，本灌区则位于南侧的一个旋回层上。旱坪川为山间拗陷平原，由侏罗系、前寒武系加里东中期花岗岩等构成地层，为山前倾斜碎石平原和山前起伏平原地形，管线所铺设地表多为粉砂质粘土及砂土、砾质土，呈黄至棕黄色，稍湿，较坚硬，给施工增加了难度。 2.2 输水管线布置 旱坪川五泵站续建工程出水管道自站后汇总池3至出水池管路设计全长 640 米，安装地带大都在村庄内，
5、管道为直通型，无折向，中间无支渠开口，中部穿过小砂河， 输水管全部采用重量较轻的夹砂玻璃钢管，其中外露 280m，其余为地埋。 3 夹砂玻璃钢管及其性能和优点 3.1 夹砂玻璃钢管 夹砂玻璃钢管是近年来国内外逐渐在石油化工、供排水等领域推广使用的一种新型柔性非金属复合材料压力管道，其实质是以玻璃纤维为增强材料，以不饱和热固性聚酯树脂为基体，中间夹石英砂的压力管（英文缩写名 FRP，代号 FWRPMP，简称夹砂管） 。FRP 管道目前执行国家建材行业标准玻璃纤维缠绕增强热固性树脂夹砂压力管 。 3.2 夹砂玻璃钢管的性能和优点 比强度高。玻璃纤维按一定的规律通过张拉缠绕形成一种多层网状分布，大大
6、地提高了管道环轴向强度指标。刚度大。管壁内、外层之间夹有 0.30.8mm 粒径的石英砂，经浸透树脂固化后提高了玻璃钢管的刚度。抗渗防腐性能好。高分子化合物不饱和聚酯树脂填充于玻璃纤维网络空间并与玻璃纤维良好的浸润，固化后不但起到传递荷载和防渗漏的作用，而且起到防止酸、碱、盐侵蚀的同时，也保护输送的介质无二次污染。耐久性好。夹砂玻璃钢管的使用寿命与使用环境温度以及扫用材料及管壁结构形式有关，按现行标准 JC/T838-1998 的规定，通常寿命为 50 年。重量轻。夹砂玻璃钢的比重为 1520g/cm3，约是钢材的 1/4。该工程使用内径 900mm，管壁厚 1214 mm，单管长 12m，重
7、约 0.8T 的夹砂玻璃钢管，非常适应灌区非机械施工。流通能力强。夹砂玻璃钢管内壁表面糙率系数在40.0080.009 之间，管内不易被微生物玷污蛀附及结垢，压力损失小，管道具有较高的流通能力。 此外，FRP 管采用承插连接方式，双“O”型食品级橡胶圈密封，每完成一个接头立即充气检查其严密性；另外，管道内衬为食品级树脂，所以此类管还具有综合造价低，安装方便、运行可靠、无毒无害等优点。4 玻璃钢管施工 4.1 施工方法 玻璃钢管施工实行给水排水管道工程施工及验收规范 （GB5026897）标准。采用手推车运至沟槽，手拉葫芦完成安装、连接，具体方法和步骤如下：检查沟槽，基础不允许有沉降，保证无块石
8、管道直接接触。检查管道是否有运输、吊装过程的损伤，橡胶圈是否受损。用小车或人工将管道移至沟槽内，橡胶圈涂上食用油，套于插口，保证其在槽内不扭曲，承、接口干净。两端管道调直，偏角小于 2，均匀插入至规定尺度。用试压机对双胶圈之间进行充气试压，检查严密性，合格后用铜螺栓封堵。使用无块石的粘土对安装好的管道周围 15cm 范围进行夯填，然后机械取土掩埋。 4.2 施工质量管理经监理人员现场取样试验，检测结果为：在 5%挠度下管刚度 5002Pa，A、B 级挠度水平均合格；管壁材料环向拦伸强度为 1858Kn/m；巴氏硬度外壁 53，内壁 57。试验结果表明所用玻璃钢管材料强度符合现行国家标准 JC/
9、T838-1998，管材质量合格。管道注水试压：管道完成安装、除接头外的管道回填后，分段进行注水法管道严密性试验，试验压力为设计工作压力的 1.5 倍。经试验管道严密性符合标5准，施工质量合格。 5 应用效果 5.1 管道安装简便、成本低。管道总长为 640 米，外露 280 米，地下部分为渐深式的沟槽地埋，最深处深度达 11 米，由于吊装机械无法进入，用机械吊装则施工道路、措施等临时工程费用较高。采用夹砂玻璃钢管后，由人工通过双胶轮车运入、就位，手拉葫芦完成安装、连接。 5.2 管件制安准确快速。该工程管路由于中途无折向，无开口用户，安装并不复杂，无特殊的场地制作管件，承、 插口均为规整件，
10、6-8 人一组安装，尺寸精确，速度快。 5.3 管道严密性可靠。由于使用了双胶圈，每安装完成一个承插接头，现场立即通过双胶圈的气孔充气检查接头严密性，从而很大程度上保证整条管道严密性的满足，为及时回填创造了条件；该工程投产至今夹砂玻璃钢管运行正常。 5.4 项目投资省。由于夹砂玻璃钢管管壁薄，管槽开挖宽度比砼管小 10cm，单管长且重量轻，减少场内运输费及管道安装费和临时工程费，项目节省投资。 5.5 减少了维修费用。12m 长的玻璃钢采用密封承插连接，节点减少，不易渗漏。 6 结语 夹砂玻璃钢管道相对于传统的管道来说，具有独特的耐腐蚀性，比强度高，寿命长、重量轻，安装容易，无毒害、防渗漏，不污染水质和不结垢，内表面光滑等优点，在同管径下，加大了水的流量，不会产生6阻碍物；输水水头沿程损失减少，同时输水加压消耗动力也减少，而且玻璃钢管道使用寿命长，正常使用条件下能安全运行 50 年。玻璃钢管在旱坪川五泵站续建工程的成功应用，不仅表明了其产品的性能可靠、质量稳定，而且取得了良好的社会、经济效益，有着广阔的发展前景，值得大力推广。 参考文献： 1广西水利电力勘测设计研究院.澄碧河水库向百色市输水二期工程设计工作报告R.2005. 2河北华信可耐特塑钢有限公司.工程施工管理工作报告R.2005.
