在污水处理工程中FRP管的应用的优越性分析

    缠绕夹砂玻璃钢管的主要特点2.1管壁结构的可设计性FRP管的管壁不是一种单一的匀质材料,而是由多种材料组成的多层复合结构,具有不爆裂、不泄漏、不压扁的特点。
  由高强度的玻璃纤维交叉缠绕而成,在环向和轴向都具有很高的强度。比强度大约是钢管的3倍,球墨铸铁管的10倍,混凝土管的25倍。管壁结构可据使用要求,设计成各种压力等级、刚度等级。水力特性好交叉缠绕FRP管是阳模成型,因此脱模后管内壁非常光滑,且这类管壁不会因积垢而减小其长期流通能力。水力特性计算时,对无压管采用Manning公式,粗糙系数n=0.0080(一般混凝土管或内衬砂浆钢管n=0.013);对有压管采用Hazenwilliams方程,Hazenwilliams系数C=150155.
  耐腐蚀性能好FRP管由非金属材料组成不会发生锈蚀,对排污管道,可根据介质的情况选择合适的内衬树脂满足使用要求。不需要任何防腐处理。即使在高酸、高碱的土壤中也不需要化学防护。比重小重量轻卧螺离心机,运输安装方便比重仅为钢、铸铁管的1/41/5,混凝土的2/3.
  管道重量仅为同规格、同长度球墨铸铁管的1/4,混凝土管的1/10.因而给运输和施工带来极大的便利。FRP管运输时,可同时运输多根管材并套装;吊装时一般可用汽车吊,施工工地一般不需做高级便道,安装时一般不需要做刚性基础,施工周期大大缩材料FRP管的特点及在污水处理工程中的应用缠绕夹砂玻璃钢管(FRP管)的特点,通过该管材与钢管、铸铁管、预应力钢筋混凝土管的技术经济比较及工程实例,说明该管材在市政排水工程中的优越性。热膨胀系数小,使用寿命长,安全可靠在使用中不需要加温度补偿措施,夹砂玻璃钢管道经久耐用,安全系数一般在4以上,实验室模拟试验表明:一般给水、排水夹砂玻璃钢管的寿命可达50a以上,是钢管和混凝土管的2倍,对腐蚀性较强的介质寿命是不锈钢管的几倍。综合造价低、长期经济效益好对于相同口径的管材、FRP管单管管材价格稍高于混凝土管,而低于铸铁管和钢管。管道口径越大、管材造价差别也越大。因此,若考虑到管道长期使用的维护费用和动力消耗等其它的运行费用,以及使用年限和输水能力等因素,FRP管的综合效益均优于其他管材。3FRP管道的经济性、适用性以笔者为主设计的株洲霞湾污水处理厂截流管道工程分为霞湾港截流系统和铜塘港截流系统两部分。霞湾港截流管截流量为70000m3/d,采用自流输送方式。铜塘港截流管截流量为30000m3/d,采用加压输送方式。霞湾地区为工业区,因此工业废水占的比例较大。两部分截流干管均采用FRP管。
  工程综合效益是指由建设投资、安装维修费用、使用寿命、节能等各种因素形成的总体成本长远效益。从可知,如果考虑到管道的各种功能和使用的长期性,夹砂玻璃钢管的综合效益是好的,据类似资料分析,管径越大,成本越低。同口径管道在自流时其流量按式中i为水力坡度,取0.0012;n为粗糙系数,FRP管取0.008,钢筋混凝土管取0.014;X为过水面积/m2;R为水力半径/m.用式算出的相同口径不同材质管道的过水能力比较列于。从可知,DN800的FRP管输水能力接近DN1000钢筋混凝土管压力输送时各种管道耗能比较株洲霞湾污水处理厂铜塘港截流管道压力输送采用DN800的FRP管,其与铸铁管、钢管、预应力钢筋混凝土管的输水耗能比较列于3.小结缠绕夹砂玻璃钢管具有很大的优越性,在设计时,需确定其刚度等级及安装形式,对于自流管其不需要做混凝土基础,其管接口密封方式可保证其通过闭水试验,但FRP管与检查井连接时接口要进行特殊处理。压力输送时,不需要做伸缩节,开口很方便,但明设需防紫外线,可在玻璃钢配方中调整。FRP管的优点决定它不仅可以用于排水工程,对给水工程及工矿企业、有色冶炼等行业均适宜。