(1)玻璃纤维外增强聚氯乙烯复合管道。石油化纤工业在生产过程中除接触到一般酸碱盐外，还有不少特殊的强腐蚀介质。如醛溶液、芒硝液、硫氰酸钠等：使有色金属、不锈钢、以致高级合金材料受到严重腐蚀。硬聚氯乙烯基本不受腐蚀，在温度60℃以下，压力0.3 MPa以下，可完全代替金属材料。据国外资料报道，玻璃纤维外增强硬聚氯乙烯管(FRP／PVC管)。使用温度提高到85℃，而且大大提高了使用压力。
　　①玻璃纤维生产外增强硬轻氯乙烯管
　　a．国内外生产应用情况 美国的约翰—马旦尔公司用环氧树脂和E玻璃纤维增强薄壁管(PVC)，生产了各种规格的FRP／PVC管，具有良好的耐水、耐酸碱的腐蚀，内壁光滑。不渗透液体，其爆破压力较一般PVC管增大7～8倍。
　　日本旭有材料株式会社有生产FRP／PVC管的工厂。中国临安玻璃钢厂有专业生产各种规格的FRP／PVC管，并有配套的管件供
应和施工技术。
　　硬PVC管经过消除内应力的调质处理，表面化学和物理处理，提高黏结强度，最后用树脂玻璃布缠绕而成。满足化工、供排水系统的需要。
　　b．典型性能比较见表4—38。
 

表4-3 8性能比较

　　③FRP／PVC管酌主要优点
　　a. 耐腐蚀性能好，接触介质的一面是硬PVC。因此有良好的耐腐蚀性能，外部增强层是FRP具有良好的耐气候和耐蚀性。
　　b. 耐热性高，较一般PVC管的使用温度提高了25℃。
　　c．耐压力高。
 

　　d 热膨胀系数和收缩率小。
　　e．耐冲击性好，能够很好地抵抗水锤和气锤冲击。
　　f．流体阻力小，内表面光洁，不结垢，摩擦阻力小。
　　g．不会产生电化学腐蚀。
　　h．现场施工方便，可靠，经济。
　　i．质量轻，密度只有钢管的1／6。石棉管的1／5。
　　j．卫生、无色、无臭，对人体无害。
　　③FRP／PVC管的应用技术 PVC-PVC的胶接，PVC-FRP的胶接，要求常温固化。采用上海材料研究所制的“R”黏结剂有良好的黏结强度。
　　a．黏结工艺 将双组分的R黏结剂按比例混合后，经搅拌均匀备用。同时黏结表面先用砂纸打毛，再用丙酮擦洗、稍干，即将黏结剂分别涂于两个黏结面。然后视间隙大小，加入适量填料(PVC粉)再涂一次，黏合，在25～30℃温度下，2 h即固化；填料加入量，以使之不流挂为宜。
　　b．黏结强度 PVC-PVC试片黏结强度，PVC管套接(2cm)，压剪强度>7000 kgf／cm²，PVC管与FRP管套接，压剪强度>7000kgf/cm²(1 kgf／cm²=98．1 kPa)。
　　c．黏结剂的耐腐蚀性 对盐酸(3l％)、醛溶液、硫氰酸钠有良好的耐腐蚀性。
　　d．渗漏试验 管道黏结处，经水压测试，保压10 min无渗漏现象。
　　④管件连接
　　a．管件种类 在管道上的管件主要有束节、法兰、三通，弯头等。材质有FRP、PVC、FRP／PVC等几种。

　　b．黏结方法 FRP／PVC管与FRP或PVC管件黏结，先视两者间隙情况，可机车削或用手工剥去全部或部分增强玻璃纤维层，使其两各间隙在1 mm以下，然后分别用丙酮将黏结面清洁、干燥、按黏结工艺黏结。
　　管道与管件的间隙过大，则可先用玻璃布带将管道缠绕加厚，再与管件黏结。
　　c. PVC管件的增强 PVC管件(束节、三通、弯头)在黏结前，应先用玻璃布带缠绕增强，表面先涂一层黏结剂，再用玻璃布带缠二层，带搭接1～2cm。在缠带时，同时涂黏结剂，自然固化。
　　d. 黏结口的增强 当FRP/PVC管与PVC管件黏结后其黏结接口须用玻璃布带进行增强处理，方法同上。
　　e．管件连接 管件之间的连接可按设计要求，在规定长度内用法兰连接，其他部位需用法：连接者，亦按设计要求进行。
　　⑤FRP／PVC管道支架距离 当遇到流体冲击和中间弯曲时，应架设支架。
　　⑥伸缩及固定 增强PVC管道的热膨胀系数约为(3～4)×10^-5/℃，一根管道当使用温度在70℃时，其管道轴向膨胀不到2mm/m，由于管道具有一定的可挠性，在不设固定管架可以伸缩的情况下，可以补偿伸缩的。在实际安装中，应根据季节、环境、使用温度等因素，综合考虑并结合增强管的特点，是可以解决的。
　　⑦固定手工标准
　　a. 法兰角度允许误差范目见表4-39。
 

表4．39允许误差范围

　　b. 连接法兰间隙为垫片厚度加2mm。
　　c. 法兰相互偏心为2mm。
　　d. 螺栓、螺帽间一定要加垫圈，螺帽拧紧时必须逐步对角顺序进行，扭矩不得超过1．5 kg·m。
　　e. FRP／PVC管与阀门连接时，阀门应固定牢靠，当内部流体温度为60℃以上时，法兰背应加在支承法兰上，以加固结构
　　(2)高密度聚乙烯／玻璃钢复合管道。高密度聚乙烯/玻璃钢复合管，高密度聚乙烯耐水、耐寒、耐磨、耐腐蚀、物理力学性能加工性能好、内表面光滑、不易结垢、无毒无污染的高密度聚乙烯(EDPE)管为内衬，表面经处理后与玻璃钢(FRP)粘合成整体制成独特结构的HDPE／FRP复合管材。复合管既保持了HDPE综合性能优良的特性，又具有FRP高强度的优点，是一种经济、结构合理的耐压、耐温120℃、耐寒、耐磨、耐腐蚀的管道材料。
　　①材料及工艺 高密度聚乙烯(HDPE)管材和管件，南京塑料三厂生产，玻璃布CCl3-2400中碱无捻粗纱；SH表面处理剂；SW₂胶黏剂，环氧改性聚硫胶黏剂，上海合成树脂研究所生产。用缠管机，FWP—150缠管。
　　a．高密度聚乙烯管表面喷砂处理，提高黏结强度。
　　b．高密度聚乙烯管是非极性塑料，不易黏结，用SH表面处理剂处理，常温涂刷于HDPE管子表面，待不粘手后即可进行缠绕成型。黏结部位层间剪切强度大于8MPa。
　　c．黏结剂对HDPE和中碱玻璃布具有良好的黏结力和浸润性，本身具有较好的力学性能和化学稳定性、收缩率小，容易固化，使用寿命长，长期在120℃条件下使用。选用SW—2胶黏剂，它是环氧改性聚硫橡胶黏结剂。特点黏合力高、收缩率小，常温固化无副产物和挥发物产生，工艺性能好，产品致密、耐热、耐腐蚀、力学性能好，轴向拉伸强度大于105 MPa，轴向压缩强度大于130 MPa。
　　②使用情况 HDPE／FRP管道经扛西盐矿、都昌造纸厂、都昌啤酒厂、南昌农药厂、东风制药厂、九江化纤厂、九江化工厂、景德镇焦化厂硫铵车间等试用3～5年，表明使用寿命长、价廉、施工简便、无污染、耐水、耐寒、耐热120℃、耐磨、耐腐蚀性能好等优点。可广泛用于各种耐腐蚀管道，代替不锈钢和其他贵金属
　　(3)聚丙烯／玻璃钢复合管道。江阴农药厂多菌合成车间。在生产过程有大量的尾气产生，主要成分是光气、氯化氢、二氧化碳、氯甲酸甲酯气体，其中光气和氯甲酸甲酯气体为剧毒气体，要处理排放，否则将会严重危害人身健康和农作物生长。
　　光气尾气温度小于100℃，用直径为DN200 mm的聚丙烯／玻璃钢(简称PP／FRP)复合管道。它集玻璃钢与聚丙烯性能于一体，具有耐腐蚀、耐热、无污染、质轻等特点，利用玻璃钢的强度，大大提高了聚丙烯管抗热、耐压、耐腐蚀等级。解决了光气尾气泄漏问题，而且价格比较合理(仅为钢衬F4管的1／3)，安装检修方便，使用至今没有出现泄漏、腐蚀问题。PP／FRP复合管的机械强度能与金属材料相媲美，在腐蚀性能上能取代其他非金属材料，在农药工业上的应用前景是非常广阔的。
　　(4)玻璃纤维增强聚丙烯管线。氯碱厂电解液管线工艺条件：介质NaOH 10％～12％ (质量)，NaCl 10％～16％ (质量)，Na₂SO₄0．5％(质量)，NaClO₃0．008％ (质量)；温度90～95℃；压力1．0 MPa。
　　次氯酸盐、杂散电流及应力引起管线腐蚀。原管线材质为SUS304，设计壁厚为3．2 mm。管壁经测厚结果均匀腐蚀不明显，个别部位出现严重孔蚀，并有穿孔；焊缝出现应力腐蚀裂纹。根据电解液管线的腐蚀现象和机理，选择非金属和低碳钢管材进行防护。
　　电解液支管、分管和总管，由于靠近电解槽系统，为了防止杂散电流引起的电化学腐蚀，选用非金属材质——玻璃纤维增强聚丙烯(FRPP)。它的特点是耐蚀性强、强度高，工作温度可达100℃以上。工作压力可达1．6 MPa，是一种新型的耐腐蚀非金属材料，使用—年多效果比较好。
　　电解槽及到蒸发工段的电解液管线，原材质为SUS304，在焊缝、弯头、三通和管托处腐蚀严重，使用2～3个月腐蚀渗漏穿孔。现选用含碳量较低的10^#优质磺钢母材代替SUS304及20^#碳钢管线，并严格焊接工艺，采用氩弧焊及焊后进行热处理降低应力，减少应力腐蚀断裂。经过2年多的运行，更新后的电解液管线各方面情况都良好，保证了生产长期安全运转。

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文章名称：《耐腐蚀复合材料管道——增强塑料复合管道》

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