【正文】 玻璃鋼纏繞增壓容器及玻璃鋼管道研發(fā)及生產項目第一章 項目概要一、項目名稱玻璃鋼纏繞增強壓力容器、玻璃鋼管道及玻璃鋼環(huán)保制品研發(fā)和生產項目二、項目內容（一）玻璃鋼的含義玻璃鋼學名玻璃纖維增強塑料。它是以玻璃纖維及其制品（玻璃布、帶、氈、紗等）作為增強材料， 以合成樹脂作基體材料的一種復合材料。復合材料的概念是指一種材料不能滿足使用要求，需要由兩種或兩種以上的材料復合在一起，組成另一種能滿足人們要求的材料，即復合材料。由于其強度相當于鋼材，又含有玻璃組分，也具有玻璃那樣的色澤、形體、耐腐蝕、電絕緣、隔熱等性能，象玻璃那樣，歷史上形成了這個通俗易懂的名稱“玻璃鋼”，這個名詞是由原國家建筑材料工業(yè)部部長賴際發(fā)同志于1958 年提出的，由建材系統(tǒng)擴至全國。玻璃鋼的含義就是指玻璃纖維作增強材料、合成樹脂作粘結劑的增強塑料，國外稱玻璃纖維增強塑料。隨著我國玻璃鋼事業(yè)的發(fā)展，作為塑料基的增強材料，已由玻璃纖維擴大到碳纖維、硼纖維、芳綸纖維、氧化鋁纖維和碳化硅纖維等，無疑地，這些新型纖維制成的增強塑料，是一些高性能的纖維增強復合材料，考慮到歷史的由來和發(fā)展，通常采用玻璃鋼復合材料，這一名稱。（二）玻璃鋼產品特性：玻璃鋼纏繞貯罐具有輕質、高強、耐腐蝕，容積大，占地小，安裝方便，維修費用低，主要用于石油、化工、食品釀造，醫(yī)藥等領域，傳統(tǒng)的大型容器一般采用鋼板焊接制成，內部貼敷環(huán)氧玻璃鋼防腐襯里或防腐材料，施工困難，效果不好，易脫落，穿孔。而纏繞制作的大型玻璃鋼容器為熱固性樹脂為基體，玻璃纖維為增強材料，采用連續(xù)纖維纏繞技術，工藝先進，結構合理，制品力學性能好。玻璃鋼纏繞儲罐主要特點有：（1）大型玻璃鋼容器整體成型：筒體整體纏繞，無結構層接縫，筒體軸向力、環(huán)向力分配合理均勻，筒體整體性能好，強度高，無應力集中區(qū)，使用壽命長。大型玻璃鋼貯罐樹脂含量均勻：在纏繞加工過程中，被加工設備不停的旋轉，各結構層無論樹脂含量高低，均不會出現樹脂滴淋不產生樹脂含量上低下高現象。（2）耐腐蝕。樹脂性能的不同賦予玻璃鋼不同的耐腐蝕性能，使在不同酸堿、鹽、有機溶劑的氣、液介質的腐蝕環(huán)境下長期使用。（3）阻燃。優(yōu)質的樹脂及阻燃添加劑賦予產品優(yōu)良的阻燃性能，一般阻燃產品氧指數大于26，火焰擴散系數小于25，煙密度小于500。（4）輕質高強。無堿玻璃纖維紗與樹脂的完美結合，賦予產品獨特的輕質高強的特性，產品的比重是鋼材的1/4，適用于腐蝕環(huán)境下各種承載結構。（5）耐老化。產品由優(yōu)質的基體樹脂加抗老化添加劑，使產品具有持久的抗老化性能，可保持長久的光澤及持續(xù)的高強度，使用壽命在20年以上。（6）可設計性。除玻璃鋼靈活的設計性能外，產品的顏色可以根據客戶的要求進行定制，外形尺寸也根據客戶所需的設計不同的尺寸，加工不同的產品。（7）熱導率低、線膨脹系數小。在有溫差時所產生的熱應力比金屬低的多。（8）破損安全行好。纖維復合材料基體中有大量獨立的纖維，每平方厘米上的纖維少則幾千根，多則上萬根。從力學觀點上看，是典型的靜不定體系。當構件超載并有少量纖維斷裂時，載荷會迅速重新分配在未破壞的纖維上，這樣，在短期內不致于使整個構件喪失承載能力。（9）電性能。玻璃纖維及高性能樹脂賦予產品優(yōu)越的電性能，產品穿擊強度可達10kv/mm，金屬工具抗擊時無電火花；產品無磁性，可在抗電磁抗爆環(huán)境中安全使用。（1）耐腐蝕性能好纖維纏繞玻璃鋼管道結構上分內襯層、結構層及外保護層三部分。其中，內襯層樹脂含量高，一般在70％以上，其內表面富樹脂層樹脂含量高達95％左右。通過對內襯所用樹脂的選擇，可使玻璃鋼管道在輸送液體時具有不同的耐腐蝕性能，從而滿足不同的工作需要；對需外防腐的場合，只需對外保護層樹脂進行認真選擇，便也可達到不同外防腐的使用目的。　　根據不同的腐蝕環(huán)境，可選用不同的防腐樹脂，主要包括：間苯型不飽和聚酯樹脂、乙烯基樹脂、雙酚A樹脂、環(huán)氧樹脂及呋喃樹脂等，根據具體情況分別選用：對酸性環(huán)境，選用雙酚A樹脂、呋喃樹脂等；對堿性環(huán)境，選用乙烯基樹脂、環(huán)氧樹脂或呋喃樹脂等；對溶劑型使用環(huán)境，選用呋喃等樹脂；當酸、鹽、溶劑等腐蝕不是十分嚴重時，則可選用價格較為低廉的間苯型樹脂。通過對內襯層不同樹脂的選擇，便可使玻璃鋼管道廣泛用于酸、堿、鹽、溶劑等工作環(huán)境中，表現出良好的耐腐蝕性能。（2）水力學性能優(yōu)良纏繞玻璃鋼管道內表面光滑， mm，遠小于鋼管及鑄鐵管的內壁粗糙度見表1，屬水力學光滑管。對纏繞玻璃鋼管道和新碳素鋼管道進行計算比較：管內液體流量相同時?！　?另根據范寧公式 ： 對纏繞玻璃鋼管道和鑄鐵管進行計算比較：當管內流體流速為1．0～2．0m/s時，管徑DN300～600mm的纏繞玻璃鋼管道輸送流體時引起的壓頭損失約為同口徑鑄鐵管的2/3～1／2。 計算結果說明：纖維纏繞玻璃鋼管道的水力學性能優(yōu)于鋼管或鑄鐵管。（3）重量輕，安裝、運輸方便，僅是鋼管或鑄鐵管的1/4～1/5，實際應用表明，在承受同樣內壓的前提下，同口徑、同長度的玻璃鋼管道，其重量約為鋼管的30％左右。正因如此，玻璃鋼管道在運輸時可套裝運輸，節(jié)省油耗及其它費用；安裝時，對中小口徑的玻璃鋼管道一般不需用重型機械，有的甚至可通過人工搬運，提高了安裝速度。（4）比強度高、力學性能合理纏繞玻璃鋼管道軸向拉伸強度為160～320MPa，接近于鋼管，比強度更高，在結構設計時，管材自重可大幅度減輕，安裝十分容易。對比情況見表1。表1　玻璃鋼管道與鋼管強度及比強度材料比重拉伸強度 /MPa環(huán)比強度/MPa高級合金鋼81280160A3　鋼40050鑄　鐵24032纏繞玻璃鋼160～320100～200（5）導熱系數低、熱應力小 玻璃鋼管道與鋼管熱性能數據對比見表2。表2　玻璃鋼管道與鋼管熱性能參數對比性能參數玻璃鋼管道鋼　管導熱系數/W*(cm*℃)1熱膨脹系數/k1105105軸向熱應變之比1軸向熱應力之比111表中，熱應變及熱應力之比均為假設玻璃鋼管道與鋼管管長相同、管道兩端介質溫差相同情況下所推得的結果。從表中數據可以看出，玻璃鋼管道的導熱系數低，僅為鋼管的0．4％，因而具有較好的保溫性能，輸送介質時可以降低熱能損耗；另外，從表3還可以看出，當玻璃鋼管道與鋼管兩端有相同的熱溫差時，線脹系數略大于鋼管的玻璃鋼管道將產生較大的熱應變，鋼管的模量為210GPa，所以，溫差在玻璃鋼管道上產生的熱應力僅約為鋼管的1/11。也就是說，在實際使用中，鋼管需增加膨脹接頭以消除管線上的熱應力集中，玻璃鋼管一般卻可以不予考慮。玻璃鋼管道的熱線脹系數使得它具有良好的抗熱耐寒特性，可在地表、地下、架空、海底、沙漠、冰凍、潮濕等各種惡劣環(huán)境中使用。 （6）接頭少、連接方式多樣靈活纏繞玻璃鋼管道單管長度6～12m，甚至更長，在長距離管線安裝時，所需接頭少，既能使流動水阻降低，也減少了施工費用，同時，管線因接頭多而發(fā)生滲漏的可能性也較鋼管大為降低。另外，纏繞玻璃鋼管道的接頭方式有多種，主要包括：承插膠接、平端對接、（活套）法蘭連接、（帶鎖緊裝置）O形圈連接、螺紋連接等，可根據具體施工條件，靈活選擇接頭方式，從而提高了工程的可靠性。（7）電絕緣性能好鋼管、鑄鐵管均為電的良導體。玻璃鋼管道卻是絕緣體，擊穿電壓：12～16kV/mm，體積電阻率：～1014Ω．cm，表面電阻率：～1011Ω，絕緣性能優(yōu)良，可安全地應用于輸電、電信線路密集區(qū)和多雷區(qū)。（8）不生銹鋼管、鑄鐵管在儲存、使用過程中，會因化學、電化學的作用產生局部電池反應，表面極易生銹，對輸送介質往往會產生污染，因而，常需對其表面進行特殊防銹、除銹處理；纖維纏繞玻璃鋼管道由于是由非金屬材料制成，電極電位高，表面不會發(fā)生氧化銹蝕，無需處理，不會污染水質。（9）防污抗蛀玻璃鋼管內壁潔凈光滑，難以被海水或污水中的甲貝、菌類等微生物玷污蛀附。而鋼管、鑄鐵管或鋼筋混凝土管內表面卻很容易被甲貝、牡蠣等附蛀寄生，且極難清除，增大粗糙率，使有效管徑縮小，同時增大流動阻力，減少過水斷面積。（10）可設計性強根據具體使用情況，可對管道的具體性能及形狀進行設計： ①可對纏繞時的纏繞角進行設計，以使管道具有不同的縱／環(huán)向強度分配； ②可對管道壁厚進行設計，以使管道可以承受不同的內外壓； ③可對材料進行設計，以達到不同的耐腐蝕目的、阻燃目的、介電目的等； ④可對接頭方式進行設計，適用不同的安裝條件，以提高工程安裝速度； ⑤可對產品形狀進行設計，以滿足具體的形狀需要。（三）玻璃鋼產品分類1. 玻璃鋼纏繞增強壓力容器：包括玻璃鋼化糞池、玻璃鋼儲罐（槽）、玻璃鋼污水處理罐、玻璃鋼垃圾箱等。 ：包括玻璃鋼夾砂管、玻璃鋼電纜保護（穿線）管、玻璃鋼給水管、玻璃鋼污水管、玻璃鋼污水處理罐、玻璃鋼通風管、玻璃鋼保溫管等。 ：針對目前國內農村大力推廣使用的環(huán)保節(jié)能型“農用沼氣池”產品，采用玻璃鋼纖維增強熱固性樹脂（以下簡稱玻璃鋼）復合成型技術，設計、研制、生產一種輕質、高強、美觀、經久耐用、氣密性好、產氣率高、使用安全可靠、安裝方便快捷的新型“玻璃鋼農用沼氣池”產品。：：： 玻璃鋼尾氣吸收塔 玻璃鋼脫硫塔：各種管道、罐、槽、反應釜、冷庫及化工設備保溫（聚胺脂保溫、巖棉保溫、福樂斯保溫工程）。防腐工程：承接化工設備防腐、儲運灌槽防腐、管道防腐、地坪（廠房自流坪）防腐、水泥地面防腐、水泥池內外防腐、防腐襯里的現場施工工程。第二章 玻璃鋼項目環(huán)境分析一、玻璃鋼應用潛力及市場領域分析我國已成為世界上最大的玻璃纖維生產國，預計對玻璃纖維的需求將很快超過美國，并正在成為全球玻璃纖維產業(yè)需求和應用的最大市場，這也正是全球頂級玻纖企業(yè)越來越關注亞洲市場的主要原因。隨著國家相關產業(yè)振興規(guī)劃和加大基礎設施投資力度，對于玻璃鋼行業(yè)來講，建筑業(yè)和交通運輸業(yè)是玻璃纖維用量最大的應用領域，同時，新能源和電力等行業(yè)對玻璃纖維的需求也將持續(xù)增長。玻璃纖維增強熱塑性復合材料愈來愈受到關注，FRTP市場有望在近幾年大幅增長。根據我國玻璃鋼行業(yè)的發(fā)展情況，預計近年對玻璃纖維的需求每年將有兩位數的增長。復合材料的發(fā)展，推動了材料工業(yè)的巨大革命。玻璃鋼管(簡稱GRP管)的誕生，標志著非金屬管材在材料工業(yè)中的崛起，也預示著非金屬管材在國民經濟建設中的應用領域和市場將不斷擴大，并越來越廣闊。 據相關報道，2008年全球各地航空產業(yè)消耗的復合材料達到21萬噸。美國著名的增長咨詢公司——弗若斯特沙利文在2009年發(fā)表了全球航空聚合物基復合材料行業(yè)的研究報告，報告認為隨著全球航空業(yè)的發(fā)展，聚合物基復合材料市場將有望在2014年前仍保持兩位數的增長。 （1）風能 2009年全球風電能力達到159,213MW，2009年新增38,312MW。%。到2009年年底全球風力發(fā)電340萬億瓦小時/年，相當于世界第七大經濟體意大利的全部電力需求，也相當于全球電力消費的2%。 中國繼續(xù)其在國際風電產業(yè)中的火車頭角色，2009年新增13800MW能力。為新增風機最大的市場，其連續(xù)第四年裝機能力增加一倍，2010年我國風能新增15000MW。 （2）煙氣脫硫 火力發(fā)電量占全球發(fā)電量的一半以上，因此，煤炭在至少未來幾十年內仍將是主要的燃料。所有的火力電廠最終都要安裝洗滌塔和脫硫系統(tǒng)，而玻璃鋼則是這一應用領域內性價比最高的材料FGD（煙氣脫硫）未來投資主要是在亞洲，而不是美國和歐洲，中國將成為FGD系統(tǒng)的最大市場，占到世界總量的40%以上。 在我國，玻璃鋼在脫硫系統(tǒng)的應用還處于上升階段，已有少數玻璃鋼企業(yè)能夠提供滿足脫硫系統(tǒng)使用要求的玻璃鋼制品，并且玻璃鋼產品還僅限于噴淋管、極少數煙塔合一脫硫設施的煙道和漿液管道。 在未來20年內，中國燃煤電廠的脫硫容量將增長一倍以上，如果玻璃鋼行業(yè)采取適當的措施，加強產品開發(fā)、設備制造和技術更新，加強市場宣傳和拓展，必將為玻璃鋼產品在FGD市場的應用開拓出廣闊的市場。2010年我國煙塔一體脫硫系統(tǒng)用ECR玻璃纖維比2009年增長50%以上。 （3）輸變電設施 由于玻璃鋼具有重量輕、強度高、絕緣性好、耐疲勞、耐腐蝕、加工成型方便、易維護等特點，在電力行業(yè)得到了廣泛應用。 玻璃鋼復合材料在電力行業(yè)的應用除傳統(tǒng)輸變電設備、設施外，玻璃鋼桿塔和復合電纜芯成為行業(yè)關注的熱點之一。 近年來，隨著輸電走廊用地的日益緊張，復合材料用于輸電桿塔的優(yōu)勢日益突顯。利用復合材料的優(yōu)良性能，不僅可以克服傳統(tǒng)的輸電桿塔普遍存在的質量重、易腐、銹蝕或開裂等缺陷，還可以增加桿塔絕緣間隙及絕緣爬距，提高線路的絕緣水平，進一步壓縮輸電線路走廊寬度，降低輸電線路建設及運行維護成本。 隨著國內玻璃鋼復合材料成型工藝技術和產品性能的進步與提升，制造成本的降低，玻璃鋼桿塔的研究與應用條件已經具備，許多部門開展了應用研究工作，并已進入線路試驗階段 （1）軌道車輛 2010～2015年間，我國規(guī)劃建設的城市快速軌道交通項目總長度達1700公里，5000多億元投資將聚集在這一領域。 玻璃鋼在軌道交通上的應用發(fā)展從玻璃鋼零部件到全玻璃鋼的機頭、箱體等都展示了巨大的優(yōu)勢及其在軌道交通領域廣泛的應用前景。國內除應用現有技術和工藝，為軌道車輛研發(fā)生產、車體內裝件和設備、設施外，應深入研究具有自主知識產權的玻璃鋼制造技術及其批量化產品，促進我國高速軌道交通事業(yè)的發(fā)展。當前我國正處在軌道交通建設的繁榮時期，已經成為世界上最大的城市軌道交通市場。對于玻璃鋼而言，這是一個大有可為的應用領域，行業(yè)應抓住這一契機，不斷開發(fā)新產品，拓展玻璃鋼復合材料在軌道交通領域的應用。 （2）汽車 2009年我國汽車產銷量達1300萬輛。隨著國家振興汽車產業(yè)規(guī)劃出臺，將加速提升玻璃鋼制品在汽車上的應用總量。同時，國家節(jié)能減排政策和新能源