玻璃钢产品质量状况

  玻璃钢制品质量监督检验中心     胡中永

      我国的玻璃钢工业始于1958年,改革开放前,以国防军工为主,品种和规模相对较少。改革开放后,玻璃钢行业得以飞速发展,目前我国己有玻璃钢企业3000多家,产量已跃居第二。特别是近十多年来,通过技术引进、合作以及外资的介人,我国玻璃钢工业的技术层次和产品结构均发生了深刻的变化,与发达的差距逐步缩小。
    一、与时俱进
    从1958年开始至70年代末,我国的玻璃钢工业基本是在封闭环境中自力更生发展,各种手糊、层压、模压、布带缠绕、纤维缠绕等工艺成型方法己被较好掌握并逐渐具有较高水平。该时期虽然产品品种和产量都较小,但产品质量是有保证的。
    改革开放后,许多希望摆脱贫困的乡镇、集体和个人,都选择了玻璃钢这个门槛低、投资少、见效快的行业发展,玻璃钢企业遍地开花,许多农家小院凭借几把刷子变成玻璃钢工厂。不可否认,乡镇和个体玻璃钢企业的崛起,极大地推动玻璃钢行业的发展。但因普遍存在着规模小、经营分散以及从业人员素质不高、研发能力弱等问题,有许多产品的质量不尽如人意。随着社会主义市场经济逐渐完善、企业的不断发展壮大、原材料品种的日益丰富以及技术水平的不断提升,玻璃钢产品的质量在不断提高。下面就玻璃钢的两大产品一冷却塔和管道略作分析。
    1、冷却塔
    89年冷却塔行业评比,参评企业31家,参评产品由企业自行选送,但参评产品的合格率仅为45.6%。究其原因,当时我国绝大多数冷却塔厂家,缺乏自主开发及试验验证的能力,而是通过购买图纸组织生产。然而,冷却塔是集多门学科于一体的循环水冷却设备,其性能涉及热交换理论分析、风机、电机、减速器、布水系统、填料形式、填料体积、填料性能以及各部件的装配等,作为整体产品,某个部件或环节的欠缺,都可能导致产品性能的下降,从而达不到理论的设计水平。由于缺乏试验验证这一重要环节,绝大多数厂家对自身的产品心中无数,即使不合格,也难以找到突破及改进的方向。正因如此,直到1993年,我国的冷却塔产品质量仍然在低水平中徘徊,1993年对冷却塔产品进行监督抽查,合格率仅为44.4%。90年代以来,外资(如美国、日本)以及我国的台湾、香港地区凭借先进的技术、雄厚的资本纷纷进人冷却塔行业,给国内大陆市场造成巨大的冲击。因此国内许多冷却塔同仁,包括一些专家,对其产品的性能持怀疑态度,他们认为国外与港台企业的产品体积比我们国内产品体积小,产品性能可靠吗?答案是肯定的。从此,我国冷却塔行业发生了翻天覆地的变化,通过模仿和技术创新,以前清一色的结构型式被打破,新的塔型不断推出,产品质量也不断提高。1998年冷却塔产品监督抽查,抽样合格率上升到90%。可以说竞争促进技术的提升以及产品质量的提高,但在激烈的市场竞争中,国内大陆企业是处于明显劣势的。国外与港台企业有很多东西值得我们学习,其他的不提,就是质量意识都要比国内企业强,国外企业每推出新塔型,都要送检或进行试验验证,确认合格后方投放市场。
    2、管道
    与传统材料制造的管道相比,玻璃钢管道具有耐腐蚀、重量轻、安装方便、维护简单、产品适用性强、较高的流通能力、较低的泵送能耗、透人一渗出率低及寿命长等优点。90年代以来,玻璃钢管道在我国得到迅猛发展,在水利、石油、化工、电力、市政等领域得到广泛应用。玻璃钢管道优秀工程不胜枚举,但各类事故也时有发生,有的甚至造成恶劣影响。纵观各类事故,在此建议:
      (1)管道厂商需提高自身技术水平,尤其要掌握管路设计、安装设计的必备知识,参与中标工程的管路及安装设计中。设计决定质量,如果管路或安装设计存在缺陷,即使管材质量再好,事故也难以避免。目前,绝大多数管道工程设计单位对玻璃钢管的特性是缺乏全面了解的,因此,我们的管道厂商更需参与他们的设计,因为工程一旦出现质量问题,给人的印象往往是管材质量不行。
      (2)应充分核实用户的安装设计条件。
      a〕管道铺层设计时须充分考虑回填土土质、回填程度、穿越公路、河流等条件。
      b〕管道铺层设计时须明确小壁厚控制要求,因为壁厚对管道的刚度影响很大。
      c〕明确大允许压扁量。
      (3)选择原材料时须充分考虑使用条件。
    对于腐蚀性环境,须对介质进行分析,并对所选用的树脂进行腐蚀性评价。如单凭树脂厂商的耐腐蚀性说明进行选材,往往导致工程的失败,这方面的教训是不少的。某种树脂能较好地耐某种介质的腐蚀,但往往ss不能耐几种介质的联合作用。某种树脂在使用温度较低时能较好地耐介质的腐蚀,达到一定温度后,耐介质腐蚀性能会急剧下降。
(4)依靠技术进步降低生产成本。虽然我国的原材料水平和制造水平已取得了长足的进步,但与发达相比,尤其在高压管制造方面仍有一定的差距。比如国外根据HDB进行管道设计,而我国尚未开展这方面的工作。如果我们的管道厂商建立HDB试验手段,根据HDB进行管道设计,对降低生产成本是很有帮助的。
    (5)管道生产厂商有义务核查安装设计、指导或监督安装,包括使用工具、下管方法、回填方法和夯实程度等。
    (6)管道生产厂商应建立必要的检验手段二在正式投产前,进行型式检验;任何更改(原材料、辅层或工艺)都需进行试验验证,以免造成不必要的损失。
    二、原材料品种的日益丰富以及技术水平的不断提升推动产品质量的提高
    1.原材料品种的日益丰富是产品质量提高的必备条件
    1988年浴缸产品监督抽查,产品合格率仅为35.7%,主要不合格项为耐热水和满水挠度,50%左右的浴缸经90 0C 100小时水煮后,胶衣层开裂或龟裂。当时的浴缸产品受原材料和技术制约,绝大多数产品是在胶衣层后直接用方格布糊制,此铺层要求采用耐热性能优异的胶衣,而且对胶衣层的厚薄和均匀要求较高。假如采用胶衣+表面毡+短切毡+方格布的结构型式,即使采用相同的胶衣,产品的耐热水性能要改善得多。但该时期国内耐热性能优异的胶衣、表面毡和短切毡稀少。
    改革开放以来,除传统无捻粗纱布、单向布外,直接无捻粗纱(适用于拉挤、缠绕)、SMC和BMC用、喷射用无捻粗纱、FRTP用纱、原切原丝毡、表面毡、缝编毡、针刺毡等均能满足市场需求。同时,增强型浸润剂也基本形成配套的系列,使纤维和制品的浸润性能适应不同基体、不同成型工艺及产品的需要。不难想象,假如没有模具树脂,我们的模具水平能上去吗?假如没有表面毡以及我们的模具仍停留在以前的水平,我们的手糊制品外观能上去吗?
    改革开放后玻璃钢工业快速发展,如用现在的眼光看待80年代的浴缸产品,仅从外观上看,80年代的浴缸可以说不是产品。
    2、技术水平的不断提升为产品质量的提高提供保证
    现在国际上玻璃钢技术已发展到:
      a〕手糊工艺外观可达A级表面;
      b〕模压工艺包括SMC,发展了模内涂层技术,低压快速,A级表面技术;
      c〕缠绕工艺已出现了微机控制和机器人辅助的非测地线型缠绕机;
      d〕拉挤工艺向拉一缠组合、热塑性复合材料、大型管道、变截面制品、汽车板簧等结构件发展,拉挤速度达4.5m/min;
      e〕RTM工艺向大型多组件一次快速成型发展,大成型面积达40m2;
      f〕叠层铺层工艺已有7轴24带宽200mm自动铺层系统、进料速度为90kg/h;
      g〕其他先进工艺。
    改革开放后,大量国外先进技术,如在原材料方面引进了池窑拉丝、短切毡、表面毡、喷射纱、缠绕纱以及各种牌号的树脂和辅助材料的生产技术;在成型工艺方面引进了管/缠绕设备、拉挤生产线、SMC生产线、连续板机组、RTM机、喷射成型技术等。通过技术引进以及消化创新,许多产品已达到国际水平。
    如拉挤门窗型材,采用复合毡增强,使型材的横向强度和横向弹性模量大幅提高,解决了人们关注的型材横向强度和横向弹性模量低这一难题;正是采用涂装技术,解决了型材纤维裸露这一致命缺点。某小区发生了因玻璃钢窗横向开裂、纤维裸露,小区居民集体上诉开发商之事,站在被告席上的某型材企业老板后来说:他们从未想过制造伪劣产品,确实是苦于当时没有复合毡增强及表面涂装技术。
    三、行业主管部门、协会等组织发挥作用
      行业主管部门及各级政府主管部门采取一系列政策与措施,如国务院的质量振兴纲要、建材局建材生产发(1995)354号“关于严禁陶土坩埚生产的高碱玻璃纤维用于玻璃钢和其他玻纤增强建材制品的通知”、经贸委1999第6号和第16号文“陶汰陶土玻璃纤维拉丝坩埚”,促进行业健康发展。玻璃钢工业协会通过举办各类专业会议、组织技术交流,使企业了解国内外翻云动态;通过技本讲座、墙训班等,为企业培养了必需的人材,对质量管理、技术水平的提高起了很大作用。玻璃钢质量监督检验中心通过监督抽查,掌握了质量状况,打击了伪劣产品。
    80年代以后,我国玻璃钢标淮的制、修订工作进展很快,到目前为止,纤维增塑料标准化技术委员会已制定玻璃钢和行业标准112项,其中基础标准2顶,方法标准87项,产品标准23项。87项方法标准包括力学性能、热性能、化学性能、老化性能、燃烧性能、电性能等,已形成了较为完善的性能测试标准体系。对于量大面广的玻璃钢产品,均制定了产品标准。这些标准大都是参照国外先进标准,并结合我国国情制定的,对规范生产、提高产品质量起到很大的作用。
      四、质量是企业之本
    质量是技术和管理的结晶,也是企业之本。企业必须依靠提升自身技术和管理水平,生产出质量过硬的产品,才能在激烈的市场竞争中立于不败之地。下面结合几个事故实例提些建议。
      (1)对于承力制品,做好受力分析、铺层和工艺设计。某缠绕盐酸贮罐,因轴向不够导致罐体断裂,外泄的盐酸致使二面积烧伤。

    (2)对于防腐制品,选材时,一定要对介质和使用条件进行腐蚀性评价。某钢铁公司焦化厂,三个脱硫塔的玻璃钢防腐层,选用的树脂不能耐复杂介质及长期高温的联合作用,加之没有形成富树脂层,投人使用不到三个月,防腐层完全脱落,造成焦化厂彻底停厂。
    (3)千万不可偷工减料。如果靠偷工减料来降低生产成本,则自取灭亡。如某企业用伪劣树脂生产近17km夹砂管道。回填后,80%以上的管道大面积鼓泡分层,业主要求赔偿管材费用、施工费用及征地费用等共计3000多万元,业务员和企业法人靠逃亡躲避索赔。造成的不仅是巨大的经济损失,今后在该周边地区推广使用玻璃钢管已蒙上阴影。
    近几年在云南、内蒙、山西、北京等地发生了多起蔬菜大棚倒塌事故。导致大棚倒塌的直接原因是由高碱玻纤增强氯氧镁水泥制作的大棚杆件,强度不够发生断裂,也有因所用树脂力学性能不够所致。农民兄弟从银行贷款修建大棚,希望走上致富之路。大棚的倒塌不仅使希望成为泡影,反而使他们背上沉重的经济负担。我们曾目睹、处理过多起质量事故,但跃役有象大棚倒塌事故那样心情沉重过。
    (4)为提高玻璃钢产品质量共同努力。玻璃钢作为新型材料,面临着与传统材料的激烈竞争。因此提高玻璃钢产品质量是行业的共同一责任。