摘　要：接合水利供水工程的实际，对玻璃钢管特点进行阐述，提出玻璃钢管在部分水利工程中的技术应用的可行性，以期促进新材料技术推广的效果。
关键词：供水工程　玻璃钢管　新材料技术

1　玻璃钢管现状概述

　　我国在供水管道工程中主要采用钢管、铸铁管、玻璃钢管、塑料管等．玻璃钢管作为一种新型管材在近年来才逐步为人们所了解。玻璃钢管又称玻璃钢增强热固性树脂管，英文名称：Glass fibre reinforced plastic pipe(简称GRP管)。玻璃钢管是以玻璃钢、不饱和聚酯树脂、石英砂等为主要原料浇铸而成，目前其生产方法基本上分两大类：即湿法接触型和干法加压成型。如按工艺特点来分，有手糊成型、层压成型、RTM法、挤拉法、模压成型、缠绕成型等。手糊成型又包括手糊法、袋压法、喷射法、湿糊低压法和无模手糊法 我国有90％以上的FRP产品是手糊法生产的，其他有模压法、缠绕法、层压法等。

2　玻璃钢管的主要性能特点

　　(1)耐腐蚀
　　 树脂性能的不同赋予玻璃钢不同的耐腐蚀性能，使在不同酸碱、盐、有机溶剂的气、液介质的腐蚀环境下长期使用。
　　 (2)阻燃
　　的树脂及阻燃添加剂赋予产品优良的阻燃性能，一般阻燃产品氧指数大于26，火焰扩散系数小于25，烟密度小于500。
　　 (3)轻质高强
　　无碱玻璃纤维纱与树脂的完美结合，赋予产品独特的轻质高强的特性，产品的比重是钢材的1／4，适用于腐蚀环境下各种承载结构。
　　 (4)耐老化
　　产品由的基体树脂加抗老化添加剂，使产品具有持久的抗老化性能，可保持长久的光泽及持续的高强度，使用寿命在20年以上。
　　 (5)可设计性
除玻璃钢灵活的设计性能外，产品的颜色可以根据不同的要求进行定制，外形尺寸也可切割拼接成实际所需的尺寸。
　　 (6)安全防滑
　　高弹性模量及不同的表面效果使格栅具有防滑性能，轻微弹性减少工作人员的疲劳感，双平面，月牙面，砂面，菱形封面，不同的表面提供不同使用场合的防滑性能。

3　玻璃钢管在水利供水工程中的应用

　　正因为玻璃钢管自身所具备的上述特点，在水利给水供水工程中有着特殊的优势。
　　 例如：印江土家族苗族自治县栗子园水库供水工程。栗子园水库城镇供水范围包括峨岭、合水、永义、朗溪、中坝5个乡镇的城镇居民生活用水和工业、建筑业、第三产业用水，以及水库周边农村居民生活用水，沿程干、支管总长度超过90km。该工程位于梵净山麓及其余脉，地形地质条件很复杂，由于需要频繁跨越沟谷、山溪，干、支渠采用渠道为主的输水线路将频繁使用积水池、倒虹吸管、渡槽等设施，在有压水流和明渠水流之间频繁转换导致水头损失增加，水量损失大，且施工难度、维护成本高，因此，确定采用长距离管道输水的方案。
　　由于供水工程投资大、线路长、涉及到乡镇较多，工程较分散、各分水口门线路长短不一，管径类型多(200～1600mm)，工程对水质的要求高，沿程对管材有抗腐蚀要求，管线的造价在整个输水工程中所占的投资比例很大，因此，管道输水的选材问题成为工程的关键。工程管材的选择是从工程的规模、重要性、管径、工作压力、地形地质、工期、资金等方面综合分析确定的，以达到性价比优。目前我国长距离输水工程常见的金属管材有钢管，球墨铸铁管等：新材料主要有玻璃钢管，硬聚氯乙烯管(PVC―U)等；上述管材选择比较如下。
　　 (1)钢管
　　钢管应用历史较长，范围广，是一种传统的输水管材。钢管一般选用螺旋焊接与直缝焊接管、无缝钢管、不锈钢管，钢管具有强度高、可靠性高、适应性强等优点，在穿越河流、铁路、山谷和障碍物时多采用钢管，但其耐腐蚀性差，内、外壁仍需做防腐处理，使用寿命一般不超过20年。钢管外壁腐蚀主要是电化学腐蚀，目前钢管外防腐主要采取涂层防护和电化学保护，涂层防护是用非金属材料如涂缠石油沥青玻璃布、环氧煤沥青等防腐材料涂在钢管外壁上，以防止金属与水接触；钢管的内防腐主要是用水泥砂浆涂衬，防止管内的水直接和钢管接触，防腐效果较好。与其他管材相比，钢管现场的工作量较大，并且施工现场焊接需要有电源，并保证工作坑内无积水，整个工程造价较高，排除。
　　 (2)球墨铸铁管
　　球墨铸铁管是20世纪90年代广泛应用的输水管材，具有强度高、韧性好、延伸率大、耐腐蚀等特点，内壁采用水泥砂浆衬里，改善了管道输水环境，提高了供水能力，降低了能耗，运行稳定，可靠性高，外壁采用喷锌后涂沥青防腐，采用柔性T型接口，适应变形能力强，止水效果好，是一种较理想的输水管材。球墨铸铁管是以镁或稀土镁合金球化剂在浇注前加入铁水中，使石墨球化，应力集中降低，使管材具有较高的强度和延伸率，耐冲击、耐震动、耐腐蚀、管壁薄，同口径时比铸铁管节省材料30％～40％，胶圈接口，施工方便，缩短工期。球墨铸铁管是当今为普及使用的管材。主要原因是多数施工单位积累了安装此类管材的丰富经验，管材配件规格齐全：在维修过程中，能够不停水作业，但由于本次输水工程中管径较大，与相同管径的其他管材相比，大口径球墨铸铁管的价格相对较高，施工场地大，排除。
　　 (3)玻璃钢管(FR PM)
　　 玻璃钢管全称缠绕玻璃纤维增强热固树脂加砂管，玻璃钢管是以树脂为基本材料，玻璃纤维及其制品为增强材料，以石英砂为填充材料而制成的新型复合管材。玻璃钢管采用承插式连接，橡胶圈止水，具有耐腐蚀、重量轻、强度高、不结垢，尤其内壁光滑，水力学性能好，造率系数为0.008～0.009，管径相同时玻璃钢管可多输送水，输水量相同时，可降低能耗。FR PM通过这些年的发展，管材技术性能有了极大的改进，出现了很多复合型管材，尤其是在耐腐蚀、使用寿命长、输水水力条件好、重量轻、施工方便等方面优点突出。其缺点是抗压能力与传统的金属管相比存在一定的差距，但能满足本次工程需要，经权衡采用。
　　 (4)硬聚氯乙烯管(PVC―U)
　　硬聚氯乙烯管(PVC―U)是不加或仅加极少量增塑剂的聚氯乙烯脂在一定的温度下挤压成形的管材，其原材料来源广泛，价格低。但由于大1:2径及高压管的成本较高，常见的PVC―U管管径多在DN 600以下，故UPV―C管较适合在城市管网配水工程中使用。在本次输水工程中管径普遍较大的情况下，排除。上述主要管材米均价格见下表：

　　从上表可以看出经济层面上该工程使用玻璃钢管是优选项，同时由于该工程供水管线部分路段地质条件复杂，若用钢管或球墨铸铁管均需要进行防腐处理，将增加其他工程投资及施工难度，而玻璃钢管具有天生的耐腐性，很好的解决了上述问题，因此，玻璃钢管方案优势明显，后确定选用玻璃钢管方案。该工程考虑不同管材对工程的适应特性，能够充分发挥不同材料的优点，确保管道运行的安全可靠，管理方便，运行成本低，施工便捷，施工周期有保证，供水量保证率高，工程总投资省的原则，综合比选后确定了玻璃钢管为优方案。

4　结　语

　　综上所述玻璃钢管材在复杂条件的水利供水工程中有以下经常用到的优点和优势如下：
1　力学性能优越
　　 玻璃钢管超高的抗拉性能，例如聚酯玻璃钢抗拉强度为290MPa，即每平方厘米截面可承受2900 Kg的拉力：
2　施工方便、快速
　　 玻璃钢管的密度只有普碳钢的1／4―1／5，比铝还轻1／3左右，可大大降低人力及运输成本这是金属材料和其它材料无法相比的，另外玻璃钢管的铺设受天气的影响小。
3　复杂工况下耐久性好，产品由的基体树脂加抗老化添加剂，使产品具有持久的抗老化性能，可保持长久的光泽及持续的高强度，使用寿命在25年以上。
4　价格低廉，使用玻璃钢管往往比其他工程措施要经济廉价，节约投资。
　　目前随着我国各地新兴城镇水利供水工程的兴建，玻璃钢管在管材应用上必定会有自己的一席之地，在这里通过具体工程实践简要阐述了玻璃钢管应用的优势，希望新型玻璃纤维材料能在水利工程上得到更加广泛应用。