三種工藝玻璃鋼管道的特點
定長:連續(xù)纖維 間歇法 多工位 低自動化
離心:短切纖維 間歇法 單工位 較高自動化
連續(xù):連續(xù)纖維+短切纖維 連續(xù)法 高自動化信息化
定長纏繞工藝
?是最早出現(xiàn)的玻璃鋼管道成型工藝,為間歇式生產(chǎn),其生產(chǎn)線屬于半自動化生產(chǎn)設備,單根管道可以達到12m,產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性主要取決于操作工的熟練程度,而且生產(chǎn)效率低。結構承力層為連續(xù)纖維,無短切纖維,可以承受較高內(nèi)壓,層間強度低,外壓易分層。
發(fā)展歷史
?1987年,河北中意玻璃鋼有限公司引進定長纏繞生產(chǎn)線
?1992年河北中意玻璃鋼有限公司引進定長纏繞夾砂管道生產(chǎn)線
?此后得到迅速發(fā)展,具不完全統(tǒng)計目前有近800條定長纏繞生產(chǎn)線
特點
?設備簡單,要求低,方便靈活
?投資小,成本低
?自動化程度有限
?操作人員多,人為因素較多,穩(wěn)定性相對較差
?行業(yè)門檻低,生產(chǎn)廠家多,良莠不齊
?生產(chǎn)效率較低
?檢驗代價大
?承插連接影響水力性能
離心澆鑄工藝
?離心澆鑄工藝是將短切玻璃纖維、石英砂和樹脂按比例噴到旋轉(zhuǎn)的鋼模中來加工管道的工藝,為間歇式生產(chǎn),生產(chǎn)線是自動化生產(chǎn)設備,生產(chǎn)效率高,生產(chǎn)成本高,同時由于設備和工藝難于掌握,一直以來國際上基本就1家企業(yè)(HOBAS)在全世界授權生產(chǎn)。
?結構承力層為短切纖維,無連續(xù)纖維,層間強度較高,一體性強,可以承受較高外壓,因無連續(xù)纖維,在非預期損傷時易于爆管,引發(fā)次生災害。國際上主要應用于無壓頂管領域。
連續(xù)纏繞工藝
?連續(xù)纏繞玻璃鋼管道成型工藝,為連續(xù)式生產(chǎn),生產(chǎn)線是全自動化生產(chǎn)設備,生產(chǎn)效率高,產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定,應用承載材料為連續(xù)纖維和短切纖維,連續(xù)纖維實現(xiàn)高抗拉強度,短切纖維聯(lián)系整體,管壁一體性強,管道承受內(nèi)外壓能力均衡。
發(fā)展歷史
?上個世紀60年代末丹麥研制了第一臺連續(xù)纏管機
?我國在上世紀80年代也研制成功了連續(xù)纏繞制管設備
?國際上發(fā)展迅速,得到廣泛應用。目前國際上大型玻璃鋼管道公司均采用連續(xù)纏繞工藝制造玻璃鋼夾砂管,如AMIANTIT、Future、FLOWTITE等公司
?但在國內(nèi)發(fā)展緩慢。主要是由于設備價格及性能原因以及定長纏繞的沖擊,近幾年逐漸得到重視
特點
?設備復雜,價格高,要求高,靈活性較差
?自動化程度高,全程監(jiān)控
?操作人員少,人為因素少
?行業(yè)門檻高,生產(chǎn)廠家少,比較規(guī)范
?生產(chǎn)效率高,生產(chǎn)環(huán)境好
?產(chǎn)品質(zhì)量高且更加均勻穩(wěn)定可靠
?檢驗維修方便
?長度不限
?套筒連接,水力性能好
連續(xù)纏繞工藝
1.由軸向支撐梁和環(huán)向纏繞的閉環(huán)型鋼帶形成可調(diào)整內(nèi)徑的“模具”(連續(xù)纏繞管道為
外徑系列的管道)。
2.主軸轉(zhuǎn)動,鋼帶在凸輪盤、鋁梁推進器的作用下連續(xù)軸向傳送。
3.連續(xù)纖維、短切纖維、石英砂和樹脂及助劑等材料按照軸向設計位置沿“模具”布置
并在程序計算控制器(PLC)和微機(PC)的控制下,精確計量下料。
4.微機控制遠紅外加熱固化并自動調(diào)節(jié)加熱功率。
5.按照設定的長度切割并修正管道端面。
全自動化的機械裝置
從供料-纏繞-固化-切割-檢測實現(xiàn)了真正意義上的自動化控制。整條生產(chǎn)線只需3-4人即可實施全程控制。
管壁“3D打印”成型
----3D打印的本質(zhì):增量制造、逐層疊加
原材料在計算機控制下沿軸向精確布料,經(jīng)過每圈鋼帶即成型一層,管壁經(jīng)幾十個薄層堆積而成。這與3D打印的原理一樣,而且單個薄層的厚度越薄,其一體性越強,性能越優(yōu)異
全斷面分布短切纖維:
?短切纖維的添加一方面增強管軸向強度,另一方面起著管壁層間聯(lián)系的作用。在環(huán)向纏繞紗層之間、在砂層內(nèi)均分布有大量的短切纖維,這些細密分布在管壁中的短切纖維將管壁連成整體,在樹脂完全浸潤的情況下,管壁似均質(zhì)管一樣致密一體,因此管道的彎曲強度高,管壁截面抗?jié)B能力
連續(xù)纏繞玻璃鋼夾砂管道定義及其核心技術特征
?連續(xù)纏繞玻璃鋼管道是指以玻璃纖維及其制品為增強材料,以不飽和聚酯樹脂等為基體材料,以石英砂等無機非金屬材料為填料,采用連續(xù)纏繞工藝方法制成,套筒式接頭連接的管道。
英文為Continuous advancing mandrel Winding Fiberglass mortar Pipe 簡稱CWFP管。
?其核心是連續(xù)纏繞工藝和套筒式接頭。
?連續(xù)纏繞工藝按照GB/T21238的定義:
?連續(xù)纏繞工藝(英文continuous advancing mandrel bbbbbb)是指在連續(xù)輸出的模具上,把樹脂、連續(xù)纖維、短切纖維和石英砂按一定要求采用環(huán)向纏繞方法連續(xù)鋪層,并經(jīng)固化后切割成一定長度管材的一種生產(chǎn)方法。
?核心要素是連續(xù)輸出的模具、連續(xù)纖維、短切纖維和環(huán)向纏繞
?核心特征是管壁均勻分散的大量短切纖維(不低于管道質(zhì)量的9%)
管壁結構的核心特征
?管壁均勻分散的大量短切纖維(不低于管道質(zhì)量的9%)
?實現(xiàn)了管壁的上下左右的聯(lián)系,實現(xiàn)了高的彎曲性能、層間性能、抗疲勞性能以及管道截面的水密封性能。
?沒有這個特征即使采用連續(xù)纏繞設備加工不能稱為連續(xù)纏繞玻璃鋼夾砂管道
連續(xù)纏繞玻璃鋼夾砂管道的技術特點和關鍵特性
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