玻璃钢夹沙缠绕管道在供水工程中的应用
FWRPMP（玻璃钢缠绕夹沙管道）在我国石油、化工、电力、冶金等行业成功应用已有近十年的历史。在供水工程中的应用尚处于推广阶段，就FWRPMP管道在国外的应用历史与实际经验，用于供水工程中是一个发展方向。
一、供水工程中应用FWRPMP管道的可行性：
1. 国内外的应用状况
在应用FWRPMP管道较发达的美、加、日、西欧、北欧等，FWRPMP管道的应用比例日益提高，用于供水工程中较多的当属欧洲，英国、意大利、瑞典、瑞士、挪威等，将FWRPMP管道用于市政工程中的历史长达20年之久。在北欧冰寒地带的应用FWRPMP管作为输水管的例子数不胜数，据资料报道，瑞典、挪威等在供水工程中应用FWRPMP占总用量的50%以上。瑞典都斯德哥尔摩Φ300以上新铺设的管道80%以上采用FWRPMP管。深圳至香港的供水管线中，香港一侧采用二条直径为2.2m和1.7m，长50Km英国制造的FWRPMP管道；南斯拉夫塞尔维亚的科索沃地区选用DN800-DN1800由挪威制造的FWRPMP管道，用于农田灌溉和饮用水；日本国大中口径的输水管采用FWRPMP管占总用量的25%以上；中东地区几乎全部采用美国及欧洲进口的FWRPMP管用于供水及其它工业用管，仅美国的一家FWRPMP管道制造公司及其在荷兰的分公司一年向该地区提供各种的FWRPMP管道超过2000吨，巴基斯坦国用于输送印度河水也采用了我国生产的FWRPMP管约400吨，大直径为1.5米，国内目前正在实施的输水工程引额济乌工程采用直径为3100mm的FWRPMP管。
2. 应用FWRPMP管经济上可行
进入九十年代中期，国外的FWRPMP管材的长度价格约为其他管材的3~8倍，国内在经过几年的技术、设备引进以及消化吸收后，已大批量生产物美价廉的产品，同等输送量的FWRPMP管价格已和钢管综合性能价格相比基本持平，甚至略低。与预应力钢筋混凝土价格相比约高出1~3倍，特殊情况下只高出50%左右，但FWRPMP管在应用过程尚有其它管材所没有的综合经济优点：
①．寿命长是FWRPMP管大的优点之一，国内制造的FWRPMP管在供水工程中保守的应用期限在25年以上，长达50年也是可能的。
②．维修费用低，在选用FWRPMP管及管件工程中，年平均维修费用不足千分之一，许多工程从未需要维修，而钢管则需3%的维修费。
③．安装费用省，大口径玻璃钢管道的吊装速度要大大快于其它金属管材及混凝土管，由于FWRPMP单根管道长度比其它管材要长1~2倍，接口费用及接口时间要大大节省，吊装费用也便宜很多。
④．节能效果好，FWRPMP管具有光滑的内表面，称为“水力学光滑管”，在相同的工程介质条件下，可以选用较小的管径和功率较小的输送泵，国外使用经验证明，使用FWRPMP管比其它管道节省泵输送费30%以上，这也是国外选用FWRPMP管道的一个重要参数，我国是一个缺水、缺电的大国，长期节约能源则是一项基本国策，FWRPMP管符合这一要求。
⑤．使用FWRPMP管长期效益好，FWRPMP管与钢管、铸铁管、预应力混凝土管相比，同等输送量的前提下，管径可分别缩小1%~25%，在我国石油用输送污水管线中，替代钢管的FWRPMP管道均缩小管径10%~20%，如用于胜利油田滨南采油厂原Φ377钢管后采用DN250FWRPMP管所输送量几乎相等，其工作压力仅升高0.1~0.2Mpa，综合计算，DN250FWRPMP管替代Φ327钢管，在相同条件下FWRPMP管的输送量与钢管基本持平。在我国四川一供水工程中，原设计混凝土管直径为Φ1000mm，后经计算仅需DN700mm的FWRPMP管就可替代。因此，选用FWRPMP管在经济上比较的依据是综合性的，在比较工程总价和投产后的使用成本后，很容易看到FWRPMP管的长期经济效益是其它管材所无法比拟的。
3. 应用FWRPMP管技术上可行
随着我国FWRPMP管生产制造技术的不断提高，产品质量稳定，原材料基本上实现了国产化，各种施工技术日趋成熟，目前FWRPMP管道的接头方式已达7种，均可与钢管、铸铁管、水泥混凝土管等管材同期施工，通过选用不同的接头形式可满足不同的工况条件下的施工要求。
二、供水工程中应用FWRPMP管道的可靠性：
1. FWRPMP管道在供水工程中应用的可靠性
一般的缠绕成型的FWRPMP管道其轴向拉伸强度在150~320Mpa，约为钢管的50%~90%，径向拉伸强度在300Mpa，优于钢管，FWRPMP管在设计时一般取强度安全系数N值为8~10，管道的另一设计参数为管道的刚度，即刚度在荷载作用力下的应力，一般取安全系数N值为8~10，刚度设计中，综合比较强度应力和刚度应力两个因素，一般情况下，FWRPMP管道强度应力所表现出的管道壁厚H值要小于刚度应力所表现出来的H值，因此按刚度因子设计FWRPMP管比较常见。从刚度应力安全系数8~10倍这个数据中可以看出，FWRPMP管在抵抗内、外压力时，均有很高的保险系数，在设计时要考虑刚度的工作压力，静、动荷载压力，水垂压力，土壤稀疏，管道支撑间距，管沟等稀疏。一般情况下在有比较大的动荷载压力存在时，FWRPMP管要求有其它刚度较大的刚度作为保护套管以降低FWRPMP管的制造费用，在综合考虑各种应力的情况下，选择一个恰当的管道厚度H值，既保证管道的技术指标又共和考虑管道的制造成本，在确保管道具有一定的安全系数的前提下，尽力降低成本，这也是FWRPMP管道可设计性强的特点之一。
2. FWRPMP管道的水力学可靠性
水力特性是管道的重要特性之一，水力学性能对于管线工程来说是经济指标又是一项重要的技术指标，水力特性好意味着在满足规定的流量要求前提下，可选用较小的管径或选用功率较小的输送泵。FWRPMP管道的力学性能与其它管材的水力性能比较时不仅存在着短期的性能比较，而且存在着长期的可靠性。一般管材在使用一定时间后，管道的内表面存在着腐蚀、老化、结垢等现象，影响了管道的力学性能，而FWRPMP管的表面光滑度是长期存在的，一般情况下不存在因腐蚀、老化、结垢等原因 导致光滑度下降活变坏的现象，外国使用二十年至三十年的FWRPMP管道至今未出现此类问题，国内在石油，化工等领域使用的FWRPMP管道从未出现类似的问题，在我国中原、胜利、大庆以及青海钾肥厂使用老卤矿浆的输送管道，在使用六年后，现已证实其表面完好如初。目前FWRPMP管道和工程可排除含油污水，盐水，河水，海水，硬水在管道内的结垢问题。
3. FWRPMP管的工程可靠性
FWRPMP管的可靠性是当前应用FWRPMP管道的关键问题之一。作为管道工程来说，不仅要有好的管材，而且要有可靠的工程质量。国外在应用FWRPMP管道时，就非常注意工程质量，对于FWRPMP管的设计、制造、安装施工、检测、投产均有一套严格的标准，尤其是在设计和施工安装两方面特别注重FWRPMP管的特点，制定了严格的施工安装验收规范。国内在应用FWRPMP管道方面存在着一些问题，主要也是体现在施工安装的科学性和严密性，有些工程使用的管材是好的，但投产后往往出现一些问题，究其原因还是对FWRPMP管的认识不足，对于FWRPMP管道工程中存在的一系列环节重视不够，往往出现重管材制造质量，而忽视了安装施工质量，那么，是不是说FWRPMP管道工程的可靠性存在问题呢？经过国外诸多工程的实践证明，FWRPMP管道工程的可靠性比其它管材而言，仍存在着较高的可靠性。先在引进国外先进的制造技术的同时，国内主要生产FWRPMP管道的加工设备和技术，在保证管道质量的同时，也保证了管道接头的质量，如目前大量使用的双“O”型密封圈加锁紧连接法，在国外使用近三十年，国内也使用了六年之久，从未出现问题，采用1/32锥度联接内外胶结方法也大量应用于工程中。以上两种接头方法在长输管线中表现出很高的可靠性，对于工艺管路而言并存着多种联结方式，除上述联结方式外，有法兰、对接方式等，基本上满足设计需要，但对接工艺存在着较多人为因素，需要在工程管理中加以重视，只要管理上水平，FWRPMP管线的施工安装质量对于保证工程质量是可靠的，完全可行的。
4. FWRPMP管道的卫生可靠性
对于FWRPMP管道应用于城市引水管道中存在着有毒性问题，关于这一问题，国内普遍存在着一种担忧，即对人体是否有害，人们的担心来自两个方面，一方面是树脂，一方面是玻璃纤维，实际上这种担忧仅仅是一种错觉而已，目前用于城市引用水管道中所采用的树脂均是一种称之为食品级树脂，该种树脂在固化后已不会对人体有害，人们经常看到铁制包装的罐头盒内表面防腐层即为食品级树脂，管道的端口也可以采用树脂密封，实际上玻璃纤维在管道中不含游离出对人体产生危害的物质，人们对于玻璃纤维的担心完全是没有必要的。对于生产食品级树脂的厂家，卫生部门均有严格的检验标准和控制手段，管道生产制造过程中也有一定的规范和制度，制造厂均要获得卫生部门签发的卫生许可证，才能有资格制造食品级管道，所以，食品级FWRPMP管道用于城市供水过程中完全可以达到其它管材所达到的卫生标准，甚至超过钢管、混凝土管道。
一、供水工程中应用FWRPMP管道的可行性：
1. 国内外的应用状况
在应用FWRPMP管道较发达的美、加、日、西欧、北欧等，FWRPMP管道的应用比例日益提高，用于供水工程中较多的当属欧洲，英国、意大利、瑞典、瑞士、挪威等，将FWRPMP管道用于市政工程中的历史长达20年之久。在北欧冰寒地带的应用FWRPMP管作为输水管的例子数不胜数，据资料报道，瑞典、挪威等在供水工程中应用FWRPMP占总用量的50%以上。瑞典都斯德哥尔摩Φ300以上新铺设的管道80%以上采用FWRPMP管。深圳至香港的供水管线中，香港一侧采用二条直径为2.2m和1.7m，长50Km英国制造的FWRPMP管道；南斯拉夫塞尔维亚的科索沃地区选用DN800-DN1800由挪威制造的FWRPMP管道，用于农田灌溉和饮用水；日本国大中口径的输水管采用FWRPMP管占总用量的25%以上；中东地区几乎全部采用美国及欧洲进口的FWRPMP管用于供水及其它工业用管，仅美国的一家FWRPMP管道制造公司及其在荷兰的分公司一年向该地区提供各种的FWRPMP管道超过2000吨，巴基斯坦国用于输送印度河水也采用了我国生产的FWRPMP管约400吨，大直径为1.5米，国内目前正在实施的输水工程引额济乌工程采用直径为3100mm的FWRPMP管。
2. 应用FWRPMP管经济上可行
进入九十年代中期，国外的FWRPMP管材的长度价格约为其他管材的3~8倍，国内在经过几年的技术、设备引进以及消化吸收后，已大批量生产物美价廉的产品，同等输送量的FWRPMP管价格已和钢管综合性能价格相比基本持平，甚至略低。与预应力钢筋混凝土价格相比约高出1~3倍，特殊情况下只高出50%左右，但FWRPMP管在应用过程尚有其它管材所没有的综合经济优点：
①．寿命长是FWRPMP管大的优点之一，国内制造的FWRPMP管在供水工程中保守的应用期限在25年以上，长达50年也是可能的。
②．维修费用低，在选用FWRPMP管及管件工程中，年平均维修费用不足千分之一，许多工程从未需要维修，而钢管则需3%的维修费。
③．安装费用省，大口径玻璃钢管道的吊装速度要大大快于其它金属管材及混凝土管，由于FWRPMP单根管道长度比其它管材要长1~2倍，接口费用及接口时间要大大节省，吊装费用也便宜很多。
④．节能效果好，FWRPMP管具有光滑的内表面，称为“水力学光滑管”，在相同的工程介质条件下，可以选用较小的管径和功率较小的输送泵，国外使用经验证明，使用FWRPMP管比其它管道节省泵输送费30%以上，这也是国外选用FWRPMP管道的一个重要参数，我国是一个缺水、缺电的大国，长期节约能源则是一项基本国策，FWRPMP管符合这一要求。
⑤．使用FWRPMP管长期效益好，FWRPMP管与钢管、铸铁管、预应力混凝土管相比，同等输送量的前提下，管径可分别缩小1%~25%，在我国石油用输送污水管线中，替代钢管的FWRPMP管道均缩小管径10%~20%，如用于胜利油田滨南采油厂原Φ377钢管后采用DN250FWRPMP管所输送量几乎相等，其工作压力仅升高0.1~0.2Mpa，综合计算，DN250FWRPMP管替代Φ327钢管，在相同条件下FWRPMP管的输送量与钢管基本持平。在我国四川一供水工程中，原设计混凝土管直径为Φ1000mm，后经计算仅需DN700mm的FWRPMP管就可替代。因此，选用FWRPMP管在经济上比较的依据是综合性的，在比较工程总价和投产后的使用成本后，很容易看到FWRPMP管的长期经济效益是其它管材所无法比拟的。
3. 应用FWRPMP管技术上可行
随着我国FWRPMP管生产制造技术的不断提高，产品质量稳定，原材料基本上实现了国产化，各种施工技术日趋成熟，目前FWRPMP管道的接头方式已达7种，均可与钢管、铸铁管、水泥混凝土管等管材同期施工，通过选用不同的接头形式可满足不同的工况条件下的施工要求。
二、供水工程中应用FWRPMP管道的可靠性：
1. FWRPMP管道在供水工程中应用的可靠性
一般的缠绕成型的FWRPMP管道其轴向拉伸强度在150~320Mpa，约为钢管的50%~90%，径向拉伸强度在300Mpa，优于钢管，FWRPMP管在设计时一般取强度安全系数N值为8~10，管道的另一设计参数为管道的刚度，即刚度在荷载作用力下的应力，一般取安全系数N值为8~10，刚度设计中，综合比较强度应力和刚度应力两个因素，一般情况下，FWRPMP管道强度应力所表现出的管道壁厚H值要小于刚度应力所表现出来的H值，因此按刚度因子设计FWRPMP管比较常见。从刚度应力安全系数8~10倍这个数据中可以看出，FWRPMP管在抵抗内、外压力时，均有很高的保险系数，在设计时要考虑刚度的工作压力，静、动荷载压力，水垂压力，土壤稀疏，管道支撑间距，管沟等稀疏。一般情况下在有比较大的动荷载压力存在时，FWRPMP管要求有其它刚度较大的刚度作为保护套管以降低FWRPMP管的制造费用，在综合考虑各种应力的情况下，选择一个恰当的管道厚度H值，既保证管道的技术指标又共和考虑管道的制造成本，在确保管道具有一定的安全系数的前提下，尽力降低成本，这也是FWRPMP管道可设计性强的特点之一。
2. FWRPMP管道的水力学可靠性
水力特性是管道的重要特性之一，水力学性能对于管线工程来说是经济指标又是一项重要的技术指标，水力特性好意味着在满足规定的流量要求前提下，可选用较小的管径或选用功率较小的输送泵。FWRPMP管道的力学性能与其它管材的水力性能比较时不仅存在着短期的性能比较，而且存在着长期的可靠性。一般管材在使用一定时间后，管道的内表面存在着腐蚀、老化、结垢等现象，影响了管道的力学性能，而FWRPMP管的表面光滑度是长期存在的，一般情况下不存在因腐蚀、老化、结垢等原因 导致光滑度下降活变坏的现象，外国使用二十年至三十年的FWRPMP管道至今未出现此类问题，国内在石油，化工等领域使用的FWRPMP管道从未出现类似的问题，在我国中原、胜利、大庆以及青海钾肥厂使用老卤矿浆的输送管道，在使用六年后，现已证实其表面完好如初。目前FWRPMP管道和工程可排除含油污水，盐水，河水，海水，硬水在管道内的结垢问题。
3. FWRPMP管的工程可靠性
FWRPMP管的可靠性是当前应用FWRPMP管道的关键问题之一。作为管道工程来说，不仅要有好的管材，而且要有可靠的工程质量。国外在应用FWRPMP管道时，就非常注意工程质量，对于FWRPMP管的设计、制造、安装施工、检测、投产均有一套严格的标准，尤其是在设计和施工安装两方面特别注重FWRPMP管的特点，制定了严格的施工安装验收规范。国内在应用FWRPMP管道方面存在着一些问题，主要也是体现在施工安装的科学性和严密性，有些工程使用的管材是好的，但投产后往往出现一些问题，究其原因还是对FWRPMP管的认识不足，对于FWRPMP管道工程中存在的一系列环节重视不够，往往出现重管材制造质量，而忽视了安装施工质量，那么，是不是说FWRPMP管道工程的可靠性存在问题呢？经过国外诸多工程的实践证明，FWRPMP管道工程的可靠性比其它管材而言，仍存在着较高的可靠性。先在引进国外先进的制造技术的同时，国内主要生产FWRPMP管道的加工设备和技术，在保证管道质量的同时，也保证了管道接头的质量，如目前大量使用的双“O”型密封圈加锁紧连接法，在国外使用近三十年，国内也使用了六年之久，从未出现问题，采用1/32锥度联接内外胶结方法也大量应用于工程中。以上两种接头方法在长输管线中表现出很高的可靠性，对于工艺管路而言并存着多种联结方式，除上述联结方式外，有法兰、对接方式等，基本上满足设计需要，但对接工艺存在着较多人为因素，需要在工程管理中加以重视，只要管理上水平，FWRPMP管线的施工安装质量对于保证工程质量是可靠的，完全可行的。
4. FWRPMP管道的卫生可靠性
对于FWRPMP管道应用于城市引水管道中存在着有毒性问题，关于这一问题，国内普遍存在着一种担忧，即对人体是否有害，人们的担心来自两个方面，一方面是树脂，一方面是玻璃纤维，实际上这种担忧仅仅是一种错觉而已，目前用于城市引用水管道中所采用的树脂均是一种称之为食品级树脂，该种树脂在固化后已不会对人体有害，人们经常看到铁制包装的罐头盒内表面防腐层即为食品级树脂，管道的端口也可以采用树脂密封，实际上玻璃纤维在管道中不含游离出对人体产生危害的物质，人们对于玻璃纤维的担心完全是没有必要的。对于生产食品级树脂的厂家，卫生部门均有严格的检验标准和控制手段，管道生产制造过程中也有一定的规范和制度，制造厂均要获得卫生部门签发的卫生许可证，才能有资格制造食品级管道，所以，食品级FWRPMP管道用于城市供水过程中完全可以达到其它管材所达到的卫生标准，甚至超过钢管、混凝土管道。
