浅谈玻璃钢管施工工艺

浅谈玻璃钢管施工工艺

摘要：玻璃钢管道是采用不饱和聚脂树脂、玻璃纤维、石类砂三种主要原料缠绕或离心浇铸固化而成。具有轻质、耐腐蚀、强度较高等特点中，在沙特广泛应用于各行业的给水排水管道工程中。本文根据211-C02项目前的情况介绍了玻璃钢管道的几种连接形式，其中包括玻璃钢管道的安装，管道的清管、试压等。并根据施工过程中所出现的问题总结经验。

关键词：玻璃钢管道连接形式清管试压

1 关于玻璃钢管道

1 . 1 玻璃钢管道简介

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) ，就是在纤维缠绕工艺中，利用加强层将石英砂夹入其中，使其具有夹芯的结构，这样即降低了管道的玻璃钢综合造价成本，又提高了管道的整体刚度和强度。石英夹砂管道层结构由：内衬层、过渡层、结构层、外表层四部分组成。

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2 玻璃钢管道的特性

耐腐蚀性：化学惰性的材质，耐腐蚀性优异，并可根据输送介质选择不同的耐腐蚀管道。

机械强度大：耐水压强度大，耐外压强度和耐冲击强度均良好并可按要求的压力设计制造管道和管件，目前211-CO2项目采用的是16ba的耐水压强度，刚度为10000的管材。

温度适应性强：使用温度最高为115摄氏度。

流体阻力小：管道内壁光滑,相同流量下, 管径可予缩小。

重量轻，寿命长：质轻，运输便利，无须维修，使用寿命长达5 0 年。

保持水质：无毒，输送饮水用水，能保持长期水质卫生。

1 . 3 玻璃钢管道的应用

玻璃钢管道以其独具的强耐腐蚀性能、内表面光滑、输送能耗低、使用寿命长( 在50 年以上) 、运输安装方便、不需维修及综合造价低等诸多优势在石油、热电、化工、造纸、城市给排水、工厂污水处理，海水淡化、煤气输送等行业取得了广泛的应用。

2 玻璃钢管道的连接形式

2 . 1 玻璃管道的连接形式

玻璃钢管连接方式主要分为四种，直接对接口（coupling）连接、公母头承插密封连接、对接胶合（lamination）连接，法兰（flange）连接等连接方式。

我们目前在沙特做的主要是场地开发和市政给水主管道，所以一般采用GRE管道，根据future pipe厂家的生产线，我们目前采用的大口径的给水管GRE管道主要采用公母头承插口（joint）连接，GRP管道主要是采用的直接对接口（coupling）连接，与泵房连接等局部位置采用的法兰（flange）连接方式，部分管道接口处位置采用对接胶合（lamination）连接。

2 . 1 . 1 直接对接口（coupling）

直接对接口连接应符合下列规定：

管子就位后，清除管子内杂物，清洁承口内表面，插口插头外表面和O 型橡胶圈槽内胶圈，并分别涂上对管子、密封圈材质和输送介质无不良影响的润滑剂，套好胶圈，画好插头插进深度限位线，保持两管同心度，用机械或人工慢慢将插头压入承口，使密封圈沿径面压紧，形成可靠的密封。

2 . 1 . 2公母头承插胶合连接（joint）

该种连接管的最小胶结长度随管径和工作压力等级确定，插头端锥度随管壁厚变化，承插头内外表面的修整成型及打磨均应由制造厂家完成并加以保护，但是一般需要重新打磨修正，厂家在处理表面时一般会适当减少1cm左右，留到现场打磨再加工，但是有时会存在表面处理过大或者过小的问题，这个时候需要现场根据实际的承插口长度进行调整。承插胶合连接应符合下列规定：

清口：除去承插头插面保护套，检查承插口内外表面有无划痕、损伤。

污物; 除去表面老化树脂，处理时需要注意，厂家在处理表面过小时，一定要将老化树脂打磨干净，否则会影响连接质量。

插接：清口后，在承口内，插口插头插入部分外均匀地涂抹一层内衬树脂胶泥滑过度。内增强层固化后不得有裂纹、气泡、层间开裂、贫胶区和烧伤等缺陷，否则打磨处理或拆开重接。

2.1.3对接胶合连接（lamination）

对接胶合连接（lamination）需要材料为环氧树脂胶（Epoxy resin）、二氧化硅（Cab-o-sil）、密度为360的玻璃纤维方格布（Woven roving 360/100）、密度为580的玻璃纤维布（Woven roving 580/100）。

连接时首先需要对管道原先的老化树脂进行打磨处理，形成坡口型对接，接口处要平整，对接严密；二氧化硅加环氧树脂混合泥状对接口处进行涂抹处理，形成腻子密封层；待腻子层干透后，对其进打磨处理，处理完成，开始结合层连接，采用密度为360型的玻璃纤维布进行缠绕粘合连接，在缠绕是需要每层涂刷环氧树脂，使方格布每层都能充分吸收环氧树脂，具体缠绕厚度，根据不同管径处理；结合层完成后，待其充分干透后，再打磨一次，将表面的环氧树脂处理掉，然后开始初步绕组，缠绕方式和结合层相同，厚度同样根据管径不同有所变化；初步绕组之后是

结构层缠绕，采用的是密度为580型的玻璃纤维布处理，缠绕方式和结合层，初步绕组相同；最后是表面处理，待其干透后强度可以达到玻璃钢管强度。

对接胶合连接应符合下列规定：

清口：对对接口打磨一定要充分，形成坡口，便于二氧化硅填缝

缠绕：缠绕时一定要将上一步骤的表面打磨处理充分，每层缠绕一定要将环氧树脂涂刷充分，使每层玻璃纤维布都能充分吸收，玻璃纤维布在缠绕时一定要收紧，避免有空气存在，而且要均匀缠绕。

2.1.3 其它连接

此外，还有套管式接头连接，适用于各种直径玻璃钢管的安装和使用中破损管道的修复，可拆卸刚性法兰连接，适用于玻璃钢管道之间或与钢管和设备之间的连接。

3 管道施工

玻璃钢管线施工的前期准备工作如：测量放线、作业带的开辟、现场交桩及管材的运输及摆放等。

3 . 1 管沟开挖及人工降水

3 . 1 . 1 管沟开挖

用机械开挖，管道随安装的进展分段开挖，随挖随安装，因为沙特天气风沙较大，经常性起风，如果管沟长时间不安装管道，管沟会存在积沙现场，管沟需要重新处理。管沟断面外形可以是梯形，坡度视土质情况确定。管沟的宽度应便于管道铺设和安装，应便于夯实机具操作和地下水排出。

在沙特普遍是沙质土层，存在不稳定土层，随挖土的加深，要将整体的坡度加大，管沟适当加宽并深挖，因为安全要求，避免因为存在地下水而出现的流沙或者滑坡现象，斜坡处要适当浇水，防止滑坡和风沙过大的影响，结束开挖后回填砂并压实至9 5 ％的压实度，形成厚度300m m 的稳定基础和垫层，便于后期打压试验和警示带铺设。

当既存在不稳定土又有积水时，应采取基坑排水或者井点降水并随挖土的加深对沟壁加以支撑，防止滑坡；或者不加沟壁人工支撑而采取加大管沟底部宽度和管沟边坡坡度的办法保持沟壁稳定。

3.1.2 人工降水

对于地下水位较高地段根据土质结构的不同，可采用明沟基坑降水，或者真空泵井点降水。井点降水安全性较高，明沟基坑排水快捷方便，砂质松散或者水量较大的地区建议采用真空泵井点降水；砂质较为坚硬的，且水量不大的，建议采用明沟基坑降水，根据现场需要可以灵活选择。

明沟基坑降水，采用挖掘机和人工配合辅助开挖的方式开挖管沟，开挖过程中采取明沟排水措施排出管沟内的积水：在沟底一侧开挖排水沟、集水井，使水流入集水井中，用水泵排走，用人工对沟底进行修整，明沟降水因为存在明水，安全需要格外注意，防止滑坡和淤沙；采用井点降水，沿着管沟插入降水管，采用真空降水泵进行降水，但是真空泵降水采用人工插管，人工作业强度，距离、时间长，而且沙特地下很多地区存在马尔层，对插管作业有时候存在诸多困难，但是降水效果好，安全性高。一般根据现场实际情况选择降水方式，降水工作需要持续到整个地段铺管工程结束。

根据水位线不同，需要充分考虑管道的抗浮，避免因为水位线过高而导致管道上浮，出现开裂现象，影响整个的管道安装、后期打压和供水安全。

3.2 管道组对

管子应水平吊起放入管沟内，管子应均匀放在坚实的垫层或沟底基础上，使管子下部和沟底完整、连续接触。

对于承插式连接的管道，连接安装时，相连两管轴线间水平和垂直方向根据管沟允许存在微量偏斜，但是当折角较大时，需要对管沟进行平整处理，使整个折角合理分布在一定长度内。

3.3 回填与压实

玻璃钢管道连接安装完毕后，管沟应及时回填并压实，防止管道浮动和热变形，但接头接口部位在试压前应外露。管区回填应在管道两侧逐层，对称进

行，根据沙特皇家委员会的要求一般要求为每30cm一层，逐层回填压实。管区的夯实应从沟槽壁两侧同时开始，逐渐向管道靠近，严禁单侧夯实。管顶的夯实应达到95%密实度。管道两侧的回填料的压实度为9 0 % 。

3.4 顶管穿越

当管道通过公路或遇到其它障碍物需要穿越时，应按设计要求采用顶管作业。穿越沟渠、土路用起吊设备将管节轻放在导轨上，测量中线与前后两端高程，管节端面垂直顶管中轴线。启动主顶液压油缸后，慢慢向前推动，首节套管顶入后，液压缸退回起始位置，将第二节与首节按照规范要求焊接防腐，合格后依次顶进。在顶管过程中，辅以纠偏、纠扭措施，直至顶入满足设计要求，完成顶管作业。

4 试压

玻璃钢管道铺设安装完成后进行试压，试压介质为清水，试压完毕后应及时放水。长度大于1 0 0 0 m 的刚性连接管道应分

段试压，试段长度一般为500m～800m，分段试压合格后应进行全线试压，目前211项目一般的打压长度为100米到600米之间。玻璃钢管道只进行强度试压，试验压力应为工作压力的1.2倍和1 . 5倍。试压时，试验压力应缓慢上升，一次升压不超过0.5MPa，稳定无异常后再依次升压，直至试验压力。每次升压稳定1 0 m i n ，检查管道及各种连接头和管道附件，应无裂纹，无渗漏，观察压力表。

5 出现的问题及注意事项

管线出现漏和断裂现象，概括起来，主要由以下几个原因引起：

管道的弯管、变径、三通处应设置固定支墩，支墩应包围住管件。玻璃钢管道与钢管连接处必须设置固定支墩。防止管道在内压作用下环向膨胀、受约束时管道热膨胀和收缩、基床不平、不同土壤沉降引起的梁弯曲等产生的轴向拉伸应力超过管道的轴向强度而拉断接头，造成事故。

地基必须处理好。在积水地段开挖管沟时，必须采取有效措施排水。当地下水位较高时，必须采取措施降低地下水位。在管沟开挖和安装期间排水或降水不得间断，保证接口处无水。否则容易导致管线上浮，管道接口变形，出现泄漏。

对于承插连接的管道，连接安装时，相连两管轴线间水平和垂直方向的允许偏斜夹角应符合标准规定。

管道的垫层应按回填材料的要求使用沙或跞石。从管沟底部至管顶以上3 0 0 m m范围内的管区初级及二次回填土不得含有尺寸大于2 5 m m 的砖、石等硬块及有机物、冻土，不得用无法压实的淤泥等不稳定土回填，以防止土层内坚硬物损伤管道。

6 结语

211-C02项目玻璃钢管全长50公里左右，地形地貌复杂，存在诸多降水区域，交叉区域很多，和天然气管道存在交叉，与天然气、通信线、电缆线存在平行施工的问题，来到沙特211-C02项目后第一次接触玻璃钢管施工，经验上有很多不足，随着施工的开展，我也是在逐步的熟悉、学习的过程，跟随有经验的老师傅和厂家老师的指导，加上自己的思考，慢慢的总结学习，以上都是在施工过程慢慢学习，借鉴而得到的浅薄的知识，以后还需要更加努力学习，不断补充学习。