玻璃钢管道手糊成型施工技术.pdf

rquipment&Installation装置与安装玻璃钢管道手糊成型施工技术钟泽发唐定国中国化学工程第七建设有限公司四川成都6 10 10 0摘要以云南盐化“双十”项目施工过程中所使用的内衬树脂(MFE-3树脂)、结构树脂(P65-901)及外层防紫外线树脂的配制过程为例,简单介绍树脂胶料的配制比例及配制工艺要点。玻璃钢(FRP)管道经过打磨坡口合格后，采用手糊成型的工艺原理，使用树脂及结构加强材料、填充材料将玻璃钢管道对接口连接成型，达到与原玻璃钢管道的相同强度和使用要求。关键词玻璃钢管道手糊成型施工技术中图分类号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 3 8-0 4纤维缠绕玻璃钢管道(FRP)的应用开始于2 0 世纪50年代初期。其具有以下特性：耐腐蚀、水力学性能优良、重量轻安装运输方便、力学性能合理、导热系数低、热应力小、接头少、连接方式多样灵活、使用寿命长、安全可靠、电绝缘性能好、不生锈、防污抗蛀等。目前，玻璃钢管道工业发展很快，年产量日趋增加。我国给排水、石化等行业也在逐渐增加玻璃钢管道的使用量。云南盐化“双十”项目的烧碱装置和PVC装置中所有酸性腐蚀介质的工艺管道均采用玻璃钢管。玻璃钢管道的接头方式有多种，主要包括承插胶接、平端对接、（活套)法兰连接、(带锁紧装置)O形圈连接等，可根据具体施工条件，灵活选择接头方式。根据施工要求，本工程主要采用平端对接及法兰连接的方法。在施工过程中，由于没有可借鉴的工程先例，施工经验不足，现场应用出现一些问题。但通过这次施工应用实践，掌握了玻璃钢管道的具体施工技术，并在较短工期内顺利完成施工任务。以下重点介绍玻璃钢管道手糊成型施工方法。1施工准备玻璃钢管道手糊成型施工制作安装程序如图1所示。38 化 建 2 0 2.4 核对图纸尺寸材料检查对接材料初步剪裁切割、打磨坡口管道组对配制结构树脂内衬层制作待内衬层使用短切毡等粘硬化干燥接材料粘接管口结构层制作待内衬层配制防紫外线树脂硬化干燥使用短切毡等粘接材料粘接管口内封口制作待结构层将树脂均匀涂硬化干燥抹于结构层外外保护层制作管道试压管道清洗图1玻璃钢管道制作安装程序示意图配制内衬树脂使用短切毡等粘接材料粘接管口内衬树脂Erquipment&Installation装置与安装由于玻璃钢管道与常规金属管道的施工完全不同，属管道选择正确的焊条进行焊接一样重要。所以要特别关注施工准备工作。现以云南盐化“双十”项目施工过程中所使用的内衬1.1原材料树脂(MFE-3树脂)、结构树脂(P65-901)及外层防紫外原材料进场后，必须检查其规格、质量是否符合要求，线树脂的配制过程为例，介绍树脂胶料的配制比例及配制管道、管件等玻璃钢制品是否有破损。对树脂应根据出厂工艺要点。由于树脂材料品种很多，选用的固化剂、促进说明确定是否在有效期内，如无说明或黏度过大时应进行剂配套体系有一定差别,树脂的性能也各不相同,故应根检查，合格后才能使用。其他辅助材料应根据实际情况进据玻璃钢管道生产厂家提供的配方及现场实际情况进行行必要的分析试验。原材料和配好的复合材料均需加盖贮配制。树脂的施工配合比(重量比)如表3 所示。存于阴?干燥的库房内，并标明名称、性能等参数。表3 树脂的施工配合比（重量比)1.2施工机具促进剂固化剂材料名称厂家树脂根据玻璃钢管道施工的实际情况，施工过程需要用内衬树脂胶料到的机具设备(管道施工一般拥有的机具设备未列其中)内封口树脂胶料种类如表1所示。辅助材料说明如表2 所示。结构树脂胶料表1机具设备种类防紫外线树脂胶料工具名称单位数量玻璃钢管道制作专用压辊，管道制作时用压个3于赶走气泡，使树脂均匀分布，避免分层等作用。砂轮机台木柄毛刷把塑料量杯个2塑料量筒个2塑料盆个1塑料桶个1钢质切片片实际砂盘片实际胶手套副实际口罩个实际防止切割打磨时产生的粉尘进入人体表2 辅助材料说明辅助材料名称用途丙酮用于浸泡刷子及压辊，防止树脂硬化破坏工具涂抹于胶手套上，防止树脂直接硬化手套，提高手套使地板蜡用次数。1.3施工环境及技术在室外施工时应搭设棚盖，以防雨、防晒、防风沙。在室内施工应注意通风，树脂、促进剂、固化剂、丙酮等都具有挥发性，且空气中浓度过高对人体有害。根据管道的压力要求和施工条件选择原材料和合适的施工配比,并进行试配和试件物理性能的判定。（红配方）（白配方）MFE-3,10024MFE-3,10024P65-901,10024防紫外线树脂，10 024规格及用途(1)由于树脂的配合比可受温度、湿度、阳光照射等环境因素的影响，所以使用某一比例配方时，一定要取少量做现场试配。21253粘接时用于树脂的涂抹量取促进剂及固化剂，分开使用量取促进剂及固化剂，分开使用小号，用于调配树脂中号，用于调配树脂中12 5,用于管道的切割125，用于管道坡口的打磨保护手不直接接触树脂0.550.550.550.55(2)固化剂(白配方)需在使用前再加入，加人固化剂(白配方)的树脂将在3 0 45 min内初凝，达到一定粘稠度无法流动。2.2配制工艺要点将树脂(包括内衬树脂MFE-3、结构树脂P65-901、防紫外线树脂)按需要量称取并加入容器内(塑料桶或塑料盆，按现场所需情况定），按比例加入促进剂(红配方）；搅拌均匀后，再加入固化剂（白配方）继续进行搅拌，搅拌均匀即制成树脂胶料。配制过程中的注意事项：(1)树脂和促进剂可在使用前大量配制，配制形成初级树脂胶料。但初级树脂胶料和固化剂的作用是放热反应，一次配制量过大不易散热。因此，胶料切不要大量配制,应随配随用，在初凝期（一般为3 0 45 min)内用完。施工过程中发现凝聚、结块等现象，不得继续使用。(2）配制材料时，严禁将引发剂和固化剂直接混合。引发剂和固化剂的用量应视施工环境温度、湿度、工作特点及原材料等进行调整。施工前，应做现场试样，并留出试样待查。2树脂材料配制及施工要点2.1树脂的参考配合比及配制工艺选用适当的配制比例，配制出的树脂胶料就如同金3玻璃钢管道手糊成型施工要点3.1坡口的打磨玻璃钢管道坡口使用安装在砂轮机上的砂盘进行打油化 建达 2.0 4 3 9 Erguimente lnstalaton装置与安装磨，主要目的是将管子的内衬层、结构层完全暴露出来，以便使对应的粘接材料更好结合，增强两个管件之间的粘接强度。同样，玻璃钢高颈法兰也要进行充分打磨，达到与管子同样的效果。3.2玻璃纤维材料的准备玻璃纤维是构成玻璃钢管道的主要材料，一般可分为长纤维和短纤维。根据使用的原材料,玻璃纤维有以下几种：E玻璃纤维，普通无碱玻璃纤维，绝缘性能高；C玻璃纤维,耐酸用低碱(约10%以下)玻璃纤维；A玻璃纤维，有碱(10%以上)玻璃纤维；S玻璃纤维，高强度玻璃纤维。常用的玻璃纤维及其织物有以下几种：(1）缠绕纱：玻璃纤维粗纱是以适当根数（通常为6 0根)合股的玻璃纤维束。一般以圆筒形收卷。无捻粗纱一般与其他纤维制品配合使用，主要用于填充死角或局部增强等部位。(2）玻璃纤维布：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,其优点是形变性好，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：把粗纱切成适当的长度（约5mm)，无方向而均一厚度的堆积，加粘合剂而形成毡状的玻璃纤维织物。其优点是形变性好，易被树脂浸润，气泡容易排除，施工方便。(4)玻璃纤维织物：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：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：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，因为粘贴糊制是褶皱出易产生脱层、气泡。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。3.3手糊成型工艺各工序要点(1）内衬层的制作：用毛刷蘸内衬树脂胶料将表面4 0 化工建 2.4 毡粘贴在坡口最底层，并用毛刷纵横可刷一遍，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(即俗称长丝)顺坡口一周塞填在坡口处，此处需要注意的是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。不等胶料固化即将按设计要求宽度的玻璃纤维布(0.4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：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。不等胶料固化即将按设计要求宽度的玻璃纤维布(0.4布)缠绕粘贴在坡口连接处，要求与内衬层玻璃纤维布(0.4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。(3）内封口的制作：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，并用毛刷纵横可刷一遍，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养护：玻璃钢管道施工后，需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 7 d。3.4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（如刷子、压辊等)浸泡在丙酮中，否则工具上树脂硬化后工具将不能使用。(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后使手套无法使用。可增加手套的使用次数。玻璃钢管道结构示意图如图2 所示。rquipment&Installation装置与安装紫外线防护层结构层内衬层原管道母材内衬：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。结构层：由一层短切毡、若干层玻璃纤维布及结构树脂构成。注：1、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。2、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。图2 玻璃钢管道结构示意图4玻璃钢管道手糊成型施工质量保证为了保证玻璃钢施工质量，施工人员应熟悉玻璃钢管道的原材料、对接工艺单及所用的工具。操作过程中要有两人以上，当管道管径3 0 0 mm时最好有4人以上共同操作，操作要有技术员指导，负责检查是否按对接工艺单规定的要求进行施工，并对施工质量进行目测检查。同时，对于施工完毕的玻璃钢管口，需按设计规定进行必要的压力强度试验，压力试验为工作压力的1.5 倍或按设计规定执行。主要检查管道接口及法兰连接处有无渗漏等，试验介质一般为液体；当试验压力0.6 MPa时，严禁使用气体介质作为试验介质。为保证施工质量，施工玻璃钢管道时，需注意以下几点：(1）做好安装材料、工具、劳保用具。(2）检查需安装管道有无破损、杂物等（如有问题应予以处理)。(3）将需安装的管道端口打磨成坡口至内衬层，不得漏磨，在两管打磨边缘应套上同规格的卡环。(4）安装的接口不得出现炸裂、流胶、气泡等任何影响制品性能和外观的缺陷。(5）对糊制处如有缺陷应打磨修补，直至无缺陷后再整体打磨并刷胶（加紫外线吸收剂）。(6）对安装的原材料注意保护,不得与水、火接近。以免造成不必要的损失。（7）注意红、白两种配方的放置，两种配方以及相关的量杯应隔离存，注意防火。(8）安装工具如：毛刷、压辊、剪刀等接近树