玻璃钢管道的安装及控制实践.pdf

rquipment&Installation装置与安装玻璃钢管道的安装及控制实践韩程辉中国化学工程第十一建设有限公司河南开封47 5 0 0 2摘要结合浙江石油化工有限公司一期、二期丙烯腈联合项目，介绍玻璃钢管道预制安装及控制方法，重点说明手糊对接包缠连接施工工艺，详细说明法兰连接和承插胶接施工工艺安装实践，为类似工程施工提供借鉴和参考。关键词玻璃钢管道预制安装质量控制中图分类号TQ082文献标识码B文章编号16 7 2-9 3 2 3(2 0 2 3)0 4-0 0 42-0 61概述玻璃钢即纤维强化塑料(FRP,亦称作GFRP)，一般指用玻璃纤维增强不饱和聚酯、环氧树脂与酚醛树脂基体，以玻璃纤维或其制品作为增强材料的增强塑料，称为玻璃纤维增强塑料,或称为玻璃钢。由于所使用的树脂品种不同，因此有聚酯玻璃钢、环氧玻璃钢、酚醛玻璃钢之称。其质轻而硬，不导电，性能稳定，机械强度高，回收利用少,耐腐蚀。近年来，随着工业化水平的日益提高，玻璃钢管道在化工、钢铁、电子、国防等各行各业中得到广泛应用，玻璃钢管道的安装工程亦是越来越多。结合浙江石油化工有限公司一期、二期丙烯腈联合项目，玻璃钢管道施工项目，介绍主要其安装及质量控制实践。手糊对接包缠连接施工工艺流程如图1所示。2主要工序质量控制要点2.1原材料质量控制选用合格的原材料，各种原材料必须具备三证，即质量证明书、出厂合格证、检验证明书。管道、管件应进行外观检查，表面应无破损、光滑、清洁等。对树脂、促进剂、固化剂、丙酮、过氧化甲乙酮4 化 建 2 0 2.4 核对图纸材料检查山对接材料初步剪切切口、打磨坡口管道组对配制结构树脂内衬层制作使用短切毡等待内衬层硬化干燥粘接材料粘结构层制作待结构层硬化干燥配制防紫外线树内封口制作将树脂均匀涂抹于结构层外图1玻璃钢管道手糊对接包缠连接施工工艺流程图MEKP(引发剂)等辅助材料应根据实际,进行必要的分析试验。对安装的原材料注意保护,不得与水、火接近。原材配制内衬树脂使用短切毡等粘接材料接管口外保护层制作管道试压管道清洗人rquipment&Installation装置与安装料和配好的复合材料均需加盖贮存于阴?干燥的库房配制过程中的注意事项：内，并标明材料名称、性能等有关参数，由专人保管。(1）树脂和促进剂可在使用前大量配制，配制形成对树脂应根据出厂说明确定是否在有效期内，不在初级树脂胶料。但初级树脂胶料和固化剂的作用是放热有效期内不准使用，在有效期内的如无说明或黏度过大反应，一次配制量过大不易散热，因此，胶料不可大量配时，应进行检查合格后方可使用。制,应随配随用，在初凝期（一般为3 0 45 min)内用完。施2.2施工环境及技术准备工过程中发现凝聚、结块等现象，不得继续使用。2.2.1施工环境(2）配制材料时，严禁将引发剂和固化剂直接混合，室外环境条件要求：在室外施工时应搭设棚盖，以防否则将发生燃烧，甚至爆炸。引发剂和固化剂的用量应视雨、防晒、防风沙。室内环境条件要求：在室内施工应注意施工环境温度、湿度、工作特点及原材料等进行调整。施通风，树脂、促进剂、固化剂、丙酮等都具有挥发性，且空气工前,应做现场试样，并留出试样待查。中浓度过高对人体有害。2.4玻璃钢管道的对接施工要点根据管道工程的压力要求和施工条件选择原材料和2.4.1切割合适的施工配比，并进行试配和试件物理性能的判定。根据图纸，找出需对接的管道，并检查规格、长度、压2.2.2技术准备力等级与设计要求是否相符。在需切割处用记号笔画好(1）做好图纸会审，领会甲方及设计工艺要求，编制切割线，包括截断切割线、与切孔相连的贯通切割线，用装切实可行的施工方案。有金刚石锯片的角向磨光机将需胶接的部位切开，切口应(2）技术负责人把施工工艺流程、施工技术规范，施平整，切割尺寸误差不大于2 mm。在玻璃钢管上开孔切割工工艺指导书等分发给每个施工人员，做好施工技术交时，不得开方孔。根据对接宽度将需胶接的地方用装有软底，确保施工工艺的准确及施工进度的顺利进行。片砂轮的角向磨光机进行打磨，切口应磨到内衬层（内衬(3）对特殊部位施工中的重要施工节点，重点突出厚度1.5 2.0 mm）。粘接部位必须充分打磨，否则粘接的交底，并进行培训指导，做好质量通病的防范预案。强度将不足以承受水压的推力。(4）做好有关资料的准备工作，如：开工报告、施工2.4.2打磨计划、材料抽检报验、隐蔽记录、施工记录等。玻璃钢管道坡口需用安装在砂轮机上的砂盘进行打2.3树脂材料配制要点磨，主要目的是将管子的内衬层、结构层完全暴露，加大粘2.3.1树脂的配合比及配制工艺接面积，增强粘接强度，以便于粘接材料更好地结合。根用适当的配制比例，配制出的树脂胶料就如同金属据对接宽度要求，将需胶接的地方打磨厚度为1.5 管道选择正确的焊材进行焊接一样重要。由于树脂材料3mm。品种很多，选用的固化剂、促进剂配套体系有一定差别，树2.4.3玻璃纤维材料的准备脂的性能也各不相同，故应根据玻璃钢管道生产厂家提玻璃纤维是构成玻璃钢管道的主要材料，一般可分供的配方及现场实际情况进行配制。为长纤维和短纤维。根据使用的原材料,玻璃纤维有以下(1）由于树脂的配合比会受温度、湿度、阳光照射等几种：普通无碱玻璃纤维，绝缘性能高；耐酸用低碱（约环境因素的影响,所以使用某一比例配方时，一定要取少10%以下)玻璃纤维；有碱(10%以上)玻璃纤维；高强度玻量进行凝胶测试，以确定现场环境是否适合施工。璃纤维。(2）固化剂需在使用前加人，并在3 0 min内用完，达根据玻璃纤维及其织物的不同形式，常用的玻璃纤到一定粘稠度后将不得使用。维及其织物有：2.3.2配制工艺要点(1）缠绕纱一一玻璃纤维粗纱是以适当根数（通常将树脂按需要量称取并加入容器内(塑料桶或塑料为6 0 根)合股的玻璃纤维束。一般以圆筒形收卷。无捻粗盆，按现场所需情况定），按比例加入促进剂，搅拌均匀后，纱一般与其他纤维制品配合使用，主要用于填充死角或局再加人引发剂，搅拌均匀即制成树脂胶料。部增强等部位。油化工建设 2 3 .4 1 4 3 Erauiment&lnsalaion装置与安装(2）玻璃纤维布是用玻璃纤维织成的布，是玻璃管道施工中最常用的玻璃纤维织物。它的优点是形变性好、易被树脂浸润、能提高玻璃管道的刚度以及耐冲击性能好。(3）短切玻璃纤维毡是把粗纱切成适当的长度（约5mm），无方向而均一厚度地堆积，加粘合剂而形成毡状的玻璃纤维织物。它的优点是形变性好、易被树脂浸润、气泡容易排除、施工方便。(4）玻璃纤维织物是把单纱本身或按规定粗细并捻的纱线编织而成。(5）短切玻璃纤维是将玻璃纤维丝束或粗纱切割成一定的长度(3 5 0 mm)。(6）表面毡是密织的玻璃纤维制品，类似于短切毡，但厚度很薄,不到0.5 mm厚。用于内外表面，作用在于保证表面的光滑美观。玻璃钢管道手糊成型用的玻璃纤维材料在使用前保持不受潮湿、不沾染油污。玻璃纤维材料的剪裁很重要，材料应根据坡口尺寸、性能要求和操作的难易按现场实际需要情况预先剪裁，以便提高工效和节约用布。玻璃纤维材料不得折叠，以免产生皱纹。为便于施工，最好采用圆筒将玻璃纤维布等材料卷好，使用时转动圆筒，逐步将材料放出。2.4.4手糊成型工艺各工序要点(1）内衬层的制作：内衬层是由一层表面毡、一层短切毡、若干层玻璃纤维布及内衬树脂构成，内衬层树脂的选择、缠绕层数由输送(或盛放)介质的性质决定，其具体制作工序要点如下：用毛刷蘸内衬树脂胶料将表面毡粘贴在坡口最底层，并用毛刷纵横刷，保证表面毡与坡口、管壁紧密粘贴无气泡。然后将用浸内衬树脂缠绕纱（俗称“长丝”)顺坡口一周塞填在坡口处，缠绕纱一定要在坡口处拉紧，否则后续工序中容易出现气泡、脱层。紧接着用毛刷蘸树脂胶料将短切毡粘贴满在坡口打磨要求宽度处，一定要将树脂胶料浸透短切毡，同时用压辊反复滚压使充分渗透胶料，挤出气泡和多余的胶料。在胶料固化前将按设计要求宽度的玻璃纤维布缠绕粘贴在坡口连接处（玻璃纤维布的缠绕粘贴方法与伤员缠绕纱布同理），粘贴第一层玻璃布，并用蘸树脂胶料的毛刷将玻璃纤维布贴紧压实，并用压辊反复滚压使充分渗透胶料，挤出气泡和多余的胶料。待检查调整合格后，不等胶料固化按同样方法44 化 工建1 2.0 4 连续粘贴，直至达到设计要求的层数和厚度。(2）结构层的制作：结构层由一层短切毡、若干层玻璃纤维布及结构树脂构成。结构层树脂的选择、缠绕层数由该管线工作压力、刚度等级等决定，其具体制作工序要点如下：待内衬层初步固化、不粘手时，开始在内衬层外粘贴结构层，粘贴一层短切毡，要求与内衬层短切毡制作相同；不等胶料固化即按设计要求宽度的玻璃纤维布缠绕粘贴在坡口连接处，要求与内衬层玻璃纤维布制作相同；待检查调整合格后，不等胶料固化按同样方法连续粘贴，直至达到设计要求的层数和厚度(具体数据由厂家确定)；结构层所用树脂胶料为结构树脂胶料。(3）内封口的制作：当直径DN500的对接口或手工糊制可以操作的对接口均需进行内封口（内侧需打磨内坡口）。首先对管道内口进行清洁，使管道达到一定的清洁度，用浸内衬树脂缠绕纱(即俗称长丝)沿坡口内侧一周塞填在坡口处，然后用内衬树脂依次粘贴短切毡、表面毡。要求与内衬层同样材料粘贴相同。(4）防紫外线涂层的制作：用毛刷蘸防紫外线树脂胶料将表面毡粘贴在结构层外，并用毛刷纵横刷一遍，保证表面毡与结构层粘贴紧密无气泡。(5）玻璃钢管道手糊成型口的标识及养护：玻璃钢管道施工完毕后，需按图纸做好管段标识，经常温养护方可交付试压、清洗等工序。玻璃钢管道的常温养护期为6 7d。当遇夏季高温或雨天时，必须采取遮盖等保护措施。2.4.5施工工具的使用和保护(1）在工作完成后，须将使用过的工具（刷子、压辊等)浸泡在丙酮中,否则工具上的树脂会硬化，工具将无法再使用。(2）工作中胶皮手套需涂抹上地板蜡，防止树脂粘在手套上硬化，导致手套无法再使用。2.5法兰连接法兰连接主要用于玻璃钢管与泵、阀门以及不同材质管道之间的连接。本装置玻璃钢法兰约8 2 0 片。典型的法兰面连接形式如图2 所示。玻璃钢法兰的连接操作,应遵守下述规程：(1）彻底清洁法兰表面和胶圈凹槽。(2）检查垫片或“O型密封圈的完好性和清洁度，每个垫片或“O”型圈在使用前必须擦洗干净，不得使用已经发现有损坏迹象垫片或“O”型圈。Erauiment&lntaltion装置与安装表1垫片密封下的螺栓推荐扭矩表Nm其他法兰玻璃钢法兰其他法兰瓜凹槽法兰连接突面法兰连接其他法兰玻璃钢法兰其他法兰平面法兰连接平面法兰连接图2 法兰连接形式(3）将“O型圈正确地放入槽内或把垫片放正，并用胶带固定其位置。(4）对齐待连接的法兰。(5）安装螺栓、垫圈和螺帽，所有五金部件都必须清理干净并进行润滑。(6）采用扭矩扳手，按图3 所示的标准法兰螺栓扭紧顺序进行预紧。预紧扭矩按照表1和表2 执行，其他规格可取3 5 Nm和2 0%推荐扭矩中的较大者。如果管道直径小于Dn250,建议取2 0 Nm。(7）预紧后，重复此步，以推荐的扭矩增量进行紧固,直到拧紧所有螺栓到推荐扭矩(见表1和表2)。扭矩的大小与管径、压力、打孔尺寸、螺栓材质等密切相关表1和表2 是基于法兰标准EN1092计算的常用情况下的值。通常情况下，螺栓扭矩可按推荐表选取，但是在紧固螺栓的过程中，如果法兰面已经接触或根部开裂的话，则应停止扭紧。如果达到推荐扭矩之后，法兰面在试压过程中出现渗漏的话，可以按照表中的增量适当升高扭矩值，如果未达到推荐的扭矩值前，法兰出现破坏现象，请立即停止操作并咨询相关技术人员。如果采用凹槽法兰，那么两片相连的法兰中只能有一片法兰带凹槽，另一片应为3539O510O24玻璃钢法兰玻璃钢法兰71111O628螺栓规格PN2.5&PN6M1435M1635M2035M2250M2470M27100M30150M33200M36300M39350M42400M45500M48600M52700表2 胶圈密封下的螺栓推荐扭矩表螺栓推荐扭矩规格PN2.5&PN6M1435M1635M2035M2250M2470M2790M3