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摘要：本文主要介绍沙特工程市场中应用最广泛的一种玻璃钢管道-环氧树脂管道（GRE）的最常用的接口形式-层压对接缠带接口的糊口工序以及施工注意事项，为国内外工程项目，特别是沙特境内工程项目的玻璃钢管道施工，提供了重要参考。
关键词：玻璃钢管道；环氧树脂管道-GRE；层压对接缠带接口
１、概述
玻璃钢石英夹砂管道—即石英砂纤维缠绕玻璃钢管道（简称玻璃钢管道），是采用不饱和聚酯树脂、玻璃纤维、石英砂三种主要原料缠绕或离心浇铸固化而成。[1]玻璃钢管道在美国试验材料协会（ASTM）标准中又称为玻璃纤维增强热固性树脂管道，即RTRP（glass-fiber-ReinforcedThermosetting-ResinPipe）。[2]
玻璃钢管道具有一系列优良的特性，如质量轻、比强高，水力特性优越，耐腐蚀性能好，可设计性强，以及耐磨性和韧性好[3]，已广泛应用于石油化工、长距离输水、城市给排水、海水淡化、工程污水处理、热电等行业。
沙特的工程项目中多引用含盐分较高的海水作为工业用水，且场地周围地下土壤中盐分含量也较高，所以，具有耐腐蚀性强、寿命长等优势的玻璃钢管道在沙特的工程市场中备受青睐。
玻璃钢管道在沙特沙比克集团的工程标准（SES）中称为玻璃纤维增强塑料管，即FRP管道（FiberglassReinforcedPlasticpiping）[4]。按照所选用热固性树脂的不同，沙特工程市场中的玻璃钢管道主要分为三种：环氧树脂管道（GRE），乙烯基酯树脂管道（GRV）和聚酯树脂管道（GRP），制造工艺大多采用纤维缠绕法。相比之下，GRE管道力学性能高于GRV与GRP管道，耐热性能好，一般为80～100℃，且卫生级别高，多用于生活给水与生产给水管线中，也可用于重力流的工艺排水和含油污水管线，以及海水管线中。
在沙特，玻璃钢管道的接口形式有许多种，其中最为常用的是层压对接缠带接口。与国内普遍采用的密封圈承插接口相比，这种接口虽然需要消耗更多的现场安装人工时，且对工人的操作熟练程度和环境条件的控制要求也较高，但其强度最高，不会渗漏，安装灵活，是最为基本、可靠的接口形式[4]，可广泛应用于各种玻璃钢管道的各种安装条件下，特别适合现有管线的改造工程。
２、GRE管道层压对接缠带接口施工工序
基于沙特沙比克集团的某烧碱厂改造项目，本文主要介绍沙特FPI（FuturePipeIndustries）公司所供应的GRE管道的层压对接缠带接口施工工序。该项目中，埋地生活给水管线采用了GRE管道。
不同玻璃钢管厂家提供的管道，接口工序大体相同，但在配方和细节上有些差异。对于不同树脂、不同管径的管道，厂家都会提供相应的层压配方以指导工程客户进行管道安装。
下述以DN200的GRE管道为例，所有数据均来自FPI公司提供的层压配方。
2.1所需材料与主要工具
材料：环氧树脂，玻璃纤维无捻粗纱布，敷面细纱布，二氧化硅粉末，固化剂1（EasyFitA），固化剂2（IPD），二氯甲烷或丙酮（用于清洗滚筒刷等的清洗剂）；
主要工具：磨光机；（带钩）尼龙绑带；电热毯；烤灯或电吹风；滚筒刷等。
2.2接口主要工序
2.2.1打磨与坡口填缝（Grinding&GapFilling）
1）打磨
用磨光机将两个平口端对接管段的光滑表面打磨掉，打磨宽度按照配方中要求的层压缠口宽度，对于DN200的管道，宽度为两管端各100mm；之后在两个管端打磨出一圈小的坡口，坡度平滑，宽度不超过1cm。
2）对口
将两个对接管段放置在固定平台上，用带钩的尼龙绑带固定，端口平直对接，尽量做到无缝隙，若有缝隙，最大不超过3mm。
3）填缝腻子配料
按照厂家配方中规定的配比，在189g环氧树脂中加入41g固化剂1和25g二氧化硅粉末，在小塑料桶中混合并充分搅拌2分钟以上，直到形成腻子状填料。
4）坡口填缝
用小块硬纸壳将腻子填料填塞进管道接口的缝隙中，压缝密实后将两边多余的填料刮掉。无须等待，立即进入下一道工序。
2.2.2对口层缠绕（FitLayer）
按照厂家配方中规定的配比，在575g环氧树脂中加入124g固化剂1，并搅拌均匀。然后用
配方中要求的相应密度和宽度的玻璃纤维无捻粗纱布开始对口层缠绕，用滚筒刷均匀地涂刷一层配好的树脂，马上手工缠绕一层粗纱布，交替进行。缠绕时粗纱布应50%搭接，缠绕层数按照配方中要求，对于DN200的管道，层数为8层，考虑搭接，来回缠绕共计4层；缠绕宽度同2.1.2.1中打磨宽度。缠绕过程中要通过手腕向下抖动以尽量拉紧粗纱布，用力需均匀。
2.2.3一次加热（FirstHeating）
对口层缠绕完成后，自然晾干至不粘手（春秋季大约需要半小时左右）；若冬季天冷时，为加快干化速度，可采用烤灯或电吹风。之后用电热毯给对口层加热半小时，以使其从外到内彻底干燥。电热毯温度设置为90-100℃，若是在冬季，温度可适当调高至100-110℃，但最高不超过120℃。
2.2.4结构层缠绕（StructuralWinding）
用磨光机将加热后的整个对口层的光滑表面磨掉，打磨宽度同2.1.2.1中打磨宽度。
按照配方中规定的配比，在575g环氧树脂中加入138g固化剂2，并搅拌均匀。然后用配方中要求的玻璃纤维无捻粗纱布开始结构层缠绕，树脂涂刷与粗纱布缠绕交替进行。缠绕时粗纱布应50%搭接，缠绕层数按照配方中要求，对于DN200的管道，层数为16层，考虑搭接，来回缠绕共计8层；缠绕宽度同2.1.2.1中打磨宽度。
缠绕过程中要通过手腕向下抖动以尽量拉紧粗纱布，用力需均匀。为使最终的接口外观弧线平滑，在最后几层缠绕时，用剪刀在粗纱布两侧或中间剪几条短缝，以使粗纱布在一侧或两侧产生拉紧效果。
2.2.5敷面层缠绕（TopTapeWinding）
结构层缠绕完成后，用配方中要求的相应宽度的敷面细纱布进行敷面层缠绕。缠绕应从中间到一边，再从一边到另一边，尽量拉紧，以使最终完成的接口表面弧线光滑。缠完一层之后，将细纱布中的棉纱层刮掉，只留丝线，再缠绕3圈左右，剪断收尾。此缠绕过程中不涂树脂，最后用滚筒刷（不蘸树脂）对整个接口均匀地抹面。
2.2.6二次加热（SecondHeating）
敷面层缠绕完成后，先自然晾干至不粘手，再用电热毯加热2小时，以使其从外到内彻底干燥。其他具体要求同一次加热。
至此，整个接口层压缠带过程结束，大约需要4小时左右。
3、层压对接缠带接口施工注意事项
1）因固化剂有毒，配制树脂料和缠绕接口应在通风良好的场所进行，操作工人必须戴好防腐手套和防毒口罩。
2）加入固化剂的树脂很快会固化，特别是在夏季天热时，因此树脂料应随配随用，夏天应在30分钟内用完，冬天应在40分钟内用完。
3）接口缠绕时注意每一层玻璃布都要缠紧，不得残存气泡或产生脱层等现象。
4）要充分考虑天气的影响，尽量选择在最有利的天气进行施工。SES中要求进行接口施工时的环境温度应为15℃~35℃，并且应高于露点温度至少5℃。如有必要，应在接口施工处进行临时封闭与局部加热或冷却[5]。
5）采用电吹风或烤灯对接口进行烘干时，不能离管道太近，避免因管道接口首层出现裂缝而造成返工。
6）固化不完全是现场实际施工中常见的问题，其会导致接口表面明显发软、强度较低等现象。造成这种现象的主要原因是固化剂用量不够或者固化剂出现失效情况。在湿度较大或者温度较低的情况下也会造成固化不完全的现象出现[6]。
4、结论
环氧树脂管道是一种最常用的玻璃钢管道；层压对接缠带接口强度高，不渗漏，安装灵活，是最可靠的玻璃钢管接口形式，特别适用于现有管线的改造工程。环氧树脂管道层压对接缠带接口施工工序包括；坡口填缝、对口层缠绕、一次加热、结构层缠绕、敷面层缠绕和二次加热；两次加热共需要2个半小时，二次加热完成后不再需要额外的固化时间。此类型接口施工时应特别注意人员的防护，天气的影响，以及接口质量的保证等。
深入了解环氧树脂管道的特性，进一步熟悉其相关设计与施工要求，特别是熟练掌握其接口施工工序，不断积累相关施工经验，对于国际型工程公司承建沙特境内的工程项目至关重要。
参考文献
[1]刘自翔，王合存.浅谈玻璃钢管道工程施工技术[J].科技资讯，2008（8）：44~45.
[2]ASTM-D2310StandardClassificationforMachine-Made“Fiberglass”（Glass-Fiber-ReinforcedThermosetting-Resin）Pipe.PublishedinAugust2001.
[3]孙惠兰.玻璃钢管的性能分析[J].水力水电技术，2007，38（5）.
[4]沙比克集团工程标准（SES）.P01-E28-01.QualificationofFRPPipeandComponents.Rev.3，Dec.2014
[5]沙比克集团工程标准（SES）.P13-C05.InstallationRequirementsforFRPPipingSystem.Rev.2，Dec.2014
[6]刘胜强.玻璃钢管道现场施工中存在的技术问题及解决措施[J].中国科技博览，2012（15）.