玻璃钢夹砂管生产过程的质量控制
随着我国整体经济规模的不能提升，及地方基础设投资力度的逐年加大，传统的管材，如钢管、水泥管、铸铁管，由于其自身的许多缺陷，越来越不适应现代建设的需要，尤其是近年来和各级政府对环境保护和环境治理及资源综合利用工作的重视度提高，迫切需要一种新型管材来满足建设和发展的需要。玻璃钢夹砂管作为一种新型的、具有较高技术含量的化学建材，越来越多地被石油、化工、电力、农业灌溉及市政给水排水等工程选用，是替代传统的钢管、铸铁管及混凝土管的选管材之一，是本世纪具发展潜力的管材。与传统管材相比，玻璃钢夹砂管具有许多传统管材无可比拟的优点，尤其在工程可靠性方面，据实验室的模拟试验和实际工程实例表明：玻璃钢夹砂管寿命可长达50年以上，并且在其长期运行过程中不会出现管体渗水及接头漏水现象。
自上世纪90年代中期国内通过引进设备、技术、消化吸收开发出玻璃钢夹砂管产品以来，特别是近几年缠绕工艺的日趋成熟以及中夹砂和下夹砂工艺的工业化水平的提高，同时国产原材料的持续改进和质量不断提高，使整个夹砂管道产业链生产工艺逐步趋于完整。目前，我国的玻璃钢夹砂管道生产企业已经遍及各地，产品大量应用于市政等工程项目。由于庞大的市场需求的拉动效应，不断有新的生产商进入玻璃钢夹砂管市场，在激烈的市场竞争特别是价格竞争下，加上市场监管机制的不到位，造成整个市场相当混乱，产品质量良莠不齐，对玻璃钢夹砂管的应用前景带来相当大的压力，为玻璃钢夹砂管制造企业的产品质量管理带来了很大的难题。
下面结合目前玻璃钢夹砂管市场情况，根据本人所在企业的生产实际，就如何进行玻璃钢夹砂管生产过程的质量管理谈谈自己的一些看法。
1 玻璃钢夹砂管道生产概述
玻璃钢夹砂管的生产过程主要分为内衬层制作、内衬层固化、内缠绕层制作、夹砂层制作、外缠绕层制作、整体固化、承插口修整和管道脱模共八大主要工序，管道的质量与这八大过程的控制管理有着密切的联系，只有控制好了这八道工序，管道的各功能层才能充分发挥其性能。
管道内衬层制作工序主要加工完成内表层和次内层。内表层的功能为耐腐蚀性，防渗漏，要求其表面光滑、耐磨损性好，并有很高的固化度，其厚度一般控制在0.3~0.6mm之间，其中树脂含量控制在90%以上。次内层主要起保护内表层及防腐防渗作用，一般用针织毡浸渍热固性树脂制成，其厚度在1~2mm之间，其中树脂含量控制在70%以上。
内衬层制作完成之后，为达到较好的固化效果，一般要求采用远红外加热深度固化装置。保证内衬层的固化度是实现其防腐、耐磨、抗渗漏的功能前提，因此内衬层固化度的监控和检测是企业产品质量管理体系的重要环切，如若措施不得当，轻则生产线上的管道报废、重则影响到整个项目实施的成败。
管道内结构层、夹砂层和外缠绕层都是在缠绕机上完成，属于管道制作的另一关键工序。内外缠绕层的作用主要是保证管道安装工况下，荷载作用时产品有足够的强度、刚度和稳定性。为了克服玻璃钢材料刚度低的弱点，管道结构中部采用夹层结构来提高刚度，砂浆夹层结构由热固性树脂、连续玻璃纤维、优选级配石英砂制造而成。树脂含量控制在25%~30%之间。
上述层制作完成之后，仍要求采用加热固化装置和室温固化，使各功能层能很好地固化成型，达到其设计功能。
管道固化完成后，需在修整休上对管道的承口、插口两端和插口外密封圈环槽进行机械磨削加工，以达到产品要求的形状尺寸，起到管道连接密封作用。
当上述工序完成后，管道由脱模机将管道由芯模上脱离下来。
2 玻璃钢夹砂管道生产制造过程质量影响因素
2.1 原材料影响
玻璃钢夹砂管生产主要原材料为不饱和聚酯树脂、玻璃纤维织物、玻璃纤维无捻粗纱和石英纱等。不合格的原材料是无法制作出合格的产品的，当采用了劣质原材料时会造成管材性能下降，造成工程质量事故。
2.2 管道功能层合理设计和制造
玻璃钢夹砂管道由不同功能结构层组成，可根据具体地质情况和客户使用需求进行调整，因此必须要有合理的结构层次和严格的工艺措施，以确保产品的质量。
纤维缠绕管的防腐抗渗性能主要由内衬层夹保证，通过对内衬层原材料和成型工艺的合理选择，实现对管道承载不同介质的防腐防渗功能，同时确保其具有良好的气密性和较大的弹性。
纤维缠绕管的机械性能由内结构层、夹砂层和外缠绕层提供，承担外荷载在管道上产生的应力，并将内衬层在工作压力下的应变控制在允许的范围内。其分析设计以控制管道应变为主。采用网格理论和层合板理论进行铺层设计以及应变值计算。对结构薄弱地方需进行适当的局部补强。
2.3 生产管理
在产品生产制造过程中，往往出现管理人员疏于管理、操作人员质量意识不强，在生产过程中粗心大意，致使原材料配比不当，或固化剂添加量控制不合适等现象，这些都可能造成管道内衬层固化度不良或出现分层、气孔等制品缺陷。这种影响在以后的检测当中比较难发觉，但制品使用时间长了很容易出问题。另外，在生产过程中的夹砂工序段，对夹砂层的厚度控制、树脂量的控制以及缠绕纱的纱片宽度、紧张度控制、压辊压力控制等，若措施不当都可能对产品质量有相当大的影响。
2.4 机械设备
机械设备的老化和磨损都会影响玻璃钢夹砂管道的质量。在缠绕过程中，小车控制精度将影响到铺层的布线精度；导纱装置和浸胶装置对纱的浸胶效果将影响和制约产品质量。另外，在磨削过程中，由于误差控制不当，可能造成管道修整尺寸不合格而导致翻修，既增加了材料成本，也影响了制品的制作效率。
3 解决方法
上述影响玻璃钢夹砂管道质量四个方面因素，并不是孤立的，它们之间相互关联、相互制约，因而玻璃钢管道质量的管理也是一个复杂的过程，应权衡利弊、综合考虑。根据我所在企业的具体情况，主要从如下四个方面制作订了改进措施并加以实施。
3.1 事前质量管理
在下达生产命令前，有关的工作人员要及时进行准备工作，主要有：
3.1.1 熟悉工序
相关工作人员必须熟悉产品的原材料特性，以及生产过程中应该注意的问题。工序之间也要相互熟悉，对可能遇到地新情况做准备并提出解决方案。
3.1.2 严把原辅材料质量关
（1）由于纤维材料的来源不同，其中两种从美国进口，另外两种在国内购买。新建立的供应商所生产的产品质量在开始时很难保证，因此进货时必须派人（特别是国内供应商）考察整个生产过程，并对其生产中不合理的地方提出建议和整改。同时，原材料进厂及投入生产线时要严格检验把关，如果遇到不合格的商品，将以退货或退仓处理，绝不让合格的原材料流入生产环节。另外，企业必须和其他生产原材料的厂商联系，在发生突发事情时可以有侯补的厂商保证货源。
（2）在储存过程中，必须根据材料的特性进行科学储存，慎防材料在生产前因天气变化、湿度和温度变化影响材料成分的变化。
（3）建立和完善由于工艺改变而需配套的各项责任制。
3.2 事中质量管理
3.2.1 及时调整技术参数
根据纤维原材料的性质以及产品使用要求不同，将采取抽样检验方法，确定材料的属性从而确定材料是否满足设计需求，以确定产品有关设计配方和技术工艺参数。采用的原材料主要技术参数指标如下：
（1）内衬树脂：内衬树脂必须选择间苯型不饱和聚酯树脂，供水管道内衬树脂必须满足食品级要求。具体指标要求如下：
（2）结构树脂：结构树脂一般选用邻苯型和间苯型不饱和聚酯树脂，具体指标要求如下：
（3）玻璃纤维无捻粗纱：无碱直接（或合股）纱，24μ，2400TEX
（4）玻璃纤维表面毡：缠绕型，30~50g/
自上世纪90年代中期国内通过引进设备、技术、消化吸收开发出玻璃钢夹砂管产品以来，特别是近几年缠绕工艺的日趋成熟以及中夹砂和下夹砂工艺的工业化水平的提高，同时国产原材料的持续改进和质量不断提高，使整个夹砂管道产业链生产工艺逐步趋于完整。目前，我国的玻璃钢夹砂管道生产企业已经遍及各地，产品大量应用于市政等工程项目。由于庞大的市场需求的拉动效应，不断有新的生产商进入玻璃钢夹砂管市场，在激烈的市场竞争特别是价格竞争下，加上市场监管机制的不到位，造成整个市场相当混乱，产品质量良莠不齐，对玻璃钢夹砂管的应用前景带来相当大的压力，为玻璃钢夹砂管制造企业的产品质量管理带来了很大的难题。
下面结合目前玻璃钢夹砂管市场情况，根据本人所在企业的生产实际，就如何进行玻璃钢夹砂管生产过程的质量管理谈谈自己的一些看法。
1 玻璃钢夹砂管道生产概述
玻璃钢夹砂管的生产过程主要分为内衬层制作、内衬层固化、内缠绕层制作、夹砂层制作、外缠绕层制作、整体固化、承插口修整和管道脱模共八大主要工序，管道的质量与这八大过程的控制管理有着密切的联系，只有控制好了这八道工序，管道的各功能层才能充分发挥其性能。
管道内衬层制作工序主要加工完成内表层和次内层。内表层的功能为耐腐蚀性，防渗漏，要求其表面光滑、耐磨损性好，并有很高的固化度，其厚度一般控制在0.3~0.6mm之间，其中树脂含量控制在90%以上。次内层主要起保护内表层及防腐防渗作用，一般用针织毡浸渍热固性树脂制成，其厚度在1~2mm之间，其中树脂含量控制在70%以上。
内衬层制作完成之后，为达到较好的固化效果，一般要求采用远红外加热深度固化装置。保证内衬层的固化度是实现其防腐、耐磨、抗渗漏的功能前提，因此内衬层固化度的监控和检测是企业产品质量管理体系的重要环切，如若措施不得当，轻则生产线上的管道报废、重则影响到整个项目实施的成败。
管道内结构层、夹砂层和外缠绕层都是在缠绕机上完成，属于管道制作的另一关键工序。内外缠绕层的作用主要是保证管道安装工况下，荷载作用时产品有足够的强度、刚度和稳定性。为了克服玻璃钢材料刚度低的弱点，管道结构中部采用夹层结构来提高刚度，砂浆夹层结构由热固性树脂、连续玻璃纤维、优选级配石英砂制造而成。树脂含量控制在25%~30%之间。
上述层制作完成之后，仍要求采用加热固化装置和室温固化，使各功能层能很好地固化成型，达到其设计功能。
管道固化完成后，需在修整休上对管道的承口、插口两端和插口外密封圈环槽进行机械磨削加工，以达到产品要求的形状尺寸，起到管道连接密封作用。
当上述工序完成后，管道由脱模机将管道由芯模上脱离下来。
2 玻璃钢夹砂管道生产制造过程质量影响因素
2.1 原材料影响
玻璃钢夹砂管生产主要原材料为不饱和聚酯树脂、玻璃纤维织物、玻璃纤维无捻粗纱和石英纱等。不合格的原材料是无法制作出合格的产品的，当采用了劣质原材料时会造成管材性能下降，造成工程质量事故。
2.2 管道功能层合理设计和制造
玻璃钢夹砂管道由不同功能结构层组成，可根据具体地质情况和客户使用需求进行调整，因此必须要有合理的结构层次和严格的工艺措施，以确保产品的质量。
纤维缠绕管的防腐抗渗性能主要由内衬层夹保证，通过对内衬层原材料和成型工艺的合理选择，实现对管道承载不同介质的防腐防渗功能，同时确保其具有良好的气密性和较大的弹性。
纤维缠绕管的机械性能由内结构层、夹砂层和外缠绕层提供，承担外荷载在管道上产生的应力，并将内衬层在工作压力下的应变控制在允许的范围内。其分析设计以控制管道应变为主。采用网格理论和层合板理论进行铺层设计以及应变值计算。对结构薄弱地方需进行适当的局部补强。
2.3 生产管理
在产品生产制造过程中，往往出现管理人员疏于管理、操作人员质量意识不强，在生产过程中粗心大意，致使原材料配比不当，或固化剂添加量控制不合适等现象，这些都可能造成管道内衬层固化度不良或出现分层、气孔等制品缺陷。这种影响在以后的检测当中比较难发觉，但制品使用时间长了很容易出问题。另外，在生产过程中的夹砂工序段，对夹砂层的厚度控制、树脂量的控制以及缠绕纱的纱片宽度、紧张度控制、压辊压力控制等，若措施不当都可能对产品质量有相当大的影响。
2.4 机械设备
机械设备的老化和磨损都会影响玻璃钢夹砂管道的质量。在缠绕过程中，小车控制精度将影响到铺层的布线精度；导纱装置和浸胶装置对纱的浸胶效果将影响和制约产品质量。另外，在磨削过程中，由于误差控制不当，可能造成管道修整尺寸不合格而导致翻修，既增加了材料成本，也影响了制品的制作效率。
3 解决方法
上述影响玻璃钢夹砂管道质量四个方面因素，并不是孤立的，它们之间相互关联、相互制约，因而玻璃钢管道质量的管理也是一个复杂的过程，应权衡利弊、综合考虑。根据我所在企业的具体情况，主要从如下四个方面制作订了改进措施并加以实施。
3.1 事前质量管理
在下达生产命令前，有关的工作人员要及时进行准备工作，主要有：
3.1.1 熟悉工序
相关工作人员必须熟悉产品的原材料特性，以及生产过程中应该注意的问题。工序之间也要相互熟悉，对可能遇到地新情况做准备并提出解决方案。
3.1.2 严把原辅材料质量关
（1）由于纤维材料的来源不同，其中两种从美国进口，另外两种在国内购买。新建立的供应商所生产的产品质量在开始时很难保证，因此进货时必须派人（特别是国内供应商）考察整个生产过程，并对其生产中不合理的地方提出建议和整改。同时，原材料进厂及投入生产线时要严格检验把关，如果遇到不合格的商品，将以退货或退仓处理，绝不让合格的原材料流入生产环节。另外，企业必须和其他生产原材料的厂商联系，在发生突发事情时可以有侯补的厂商保证货源。
（2）在储存过程中，必须根据材料的特性进行科学储存，慎防材料在生产前因天气变化、湿度和温度变化影响材料成分的变化。
（3）建立和完善由于工艺改变而需配套的各项责任制。
3.2 事中质量管理
3.2.1 及时调整技术参数
根据纤维原材料的性质以及产品使用要求不同，将采取抽样检验方法，确定材料的属性从而确定材料是否满足设计需求，以确定产品有关设计配方和技术工艺参数。采用的原材料主要技术参数指标如下：
（1）内衬树脂：内衬树脂必须选择间苯型不饱和聚酯树脂，供水管道内衬树脂必须满足食品级要求。具体指标要求如下：
（2）结构树脂：结构树脂一般选用邻苯型和间苯型不饱和聚酯树脂，具体指标要求如下：
（3）玻璃纤维无捻粗纱：无碱直接（或合股）纱，24μ，2400TEX
（4）玻璃纤维表面毡：缠绕型，30~50g/
