【正文】 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(chǎn)一種輕質、高強、美觀、經(jīng)久耐用、氣密性好、產(chǎn)氣率高、使用安全可靠、安裝方便快捷的新型“玻璃鋼農(nóng)用沼氣池”產(chǎn)品。（三）玻璃鋼產(chǎn)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。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。（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(chǎn)生局部電池反應，表面極易生銹，對輸送介質往往會產(chǎn)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。（7）電絕緣性能好鋼管、鑄鐵管均為電的良導體。 （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。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。表2　玻璃鋼管道與鋼管熱性能參數(shù)對比性能參數(shù)玻璃鋼管道鋼　管導熱系數(shù)/W*(cm*℃)1熱膨脹系數(shù)/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。對比情況見表1。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。 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。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。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(xiàn)出良好的耐腐蝕性能。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。（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。（9）電性能。從力學觀點上看，是典型的靜不定體系。（8）破損安全行好。（7）熱導率低、線膨脹系數(shù)小。（6）可設計性。（5）耐老化。（4）輕質高強。（3）阻燃。（2）耐腐蝕。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。（二）玻璃鋼產(chǎn)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。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。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。玻璃鋼纏繞增壓容器及玻璃鋼管道研發(fā)及生產(chǎn)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(chǎn)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。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。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。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。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(xiàn)樹脂滴淋不產(chǎn)生樹脂含量上低下高現(xiàn)象。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。優(yōu)質的樹脂及阻燃添加劑賦予產(chǎn)品優(yōu)良的阻燃性能，一般阻燃產(chǎn)品氧指數(shù)大于26，火焰擴散系數(shù)小于25，煙密度小于500。無堿玻璃纖維紗與樹脂的完美結合，賦予產(chǎn)品獨特的輕質高強的特性，產(chǎn)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。產(chǎn)品由優(yōu)質的基體樹脂加抗老化添加劑，使產(chǎn)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。除玻璃鋼靈活的設計性能外，產(chǎn)品的顏色可以根據(jù)客戶的要求進行定制，外形尺寸也根據(jù)客戶所需的設計不同的尺寸，加工不同的產(chǎn)品。在有溫差時所產(chǎn)生的熱應力比金屬低的多。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。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。玻璃纖維及高性能樹脂賦予產(chǎn)品優(yōu)越的電性能，產(chǎn)品穿擊強度可達10kv/mm，金屬工具抗擊時無電火花；產(chǎn)品無磁性，可在抗電磁抗爆環(huán)境中安全使用。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?！　「鶕?jù)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(jù)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。（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。　　 另根據(jù)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。（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。（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。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(shù)低、熱應力小 玻璃鋼管道與鋼管熱性能數(shù)據(jù)對比見表2。從表中數(shù)據(jù)可以看出，玻璃鋼管道的導熱系數(shù)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(shù)略大于鋼管的玻璃鋼管道將產(chǎn)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(chǎn)生的熱應力僅約為鋼管的1/11。玻璃鋼管道的熱線脹系數(shù)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。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(jù)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。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)。（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。（10）可設計性強根據(jù)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(chǎn)品形狀進行設計，以滿足具體的形狀需要。 ：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。：：： 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）。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(chǎn)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(chǎn)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。玻璃纖維增強熱塑性復合材料愈來愈受到關注，F(xiàn)RTP市場有望在近幾年大幅增長。復合材料的發(fā)展，推動了材料工業(yè)的巨大革命。 據(jù)相關報道，2008年全球各地航空產(chǎn)業(yè)消耗的復合材料達到21萬噸。 （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(jīng)濟體意大利的全部電力需求，也相當于全球電力消費的2%。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。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?shù)拇胧?，加強產(chǎn)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(chǎn)品在FGD市場的應用開拓出廣闊的市場。 （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。 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。 隨著國內玻璃鋼復合材料成型工藝技術和產(chǎn)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(jīng)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。國內除應用現(xiàn)有技術和工藝，為軌道車輛研發(fā)生產(chǎn)、車體內裝件和設備、設施外，應深入研究具有自主知識產(chǎn)權的玻璃鋼制造技術及其批量化產(chǎn)品，促進我國高速軌道交通事業(yè)的發(fā)展。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(chǎn)品，拓展玻璃鋼復合材料在軌道交通領域的應用。隨著國家振興汽車產(chǎn)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。 玻璃鋼制品在建筑領域的應用除傳統(tǒng)產(chǎn)品，如冷卻塔、風機、水箱、管道、門窗、采光瓦、裝飾裝修等和建筑材料外，建筑補強和玻璃鋼在橋梁上的應用成為新的關注點。除傳統(tǒng)防腐工程外，玻璃鋼高壓管道、貯罐、塔器等產(chǎn)品持續(xù)增長，玻璃鋼在地下貯油罐（雙壁罐）和海洋石油工程中的應用成為關注熱點。由于玻璃鋼所具有的比強度高、優(yōu)良的耐腐蝕性能和無銹蝕等特點在水處理工程上得到廣泛的應用。 環(huán)境保護和新農(nóng)村建設是國家重點關注和支持的項目，也是玻璃鋼行業(yè)近年來關注的應用領域。例如在新農(nóng)村建設中，玻璃鋼沼氣池因其材料耐腐蝕好、可工廠化生產(chǎn)、安裝方便、產(chǎn)氣快、壽命長、使用安全等優(yōu)異性能得到農(nóng)戶的歡迎，受到農(nóng)業(yè)部重視和大力推廣。 全世界游艇擁有量約為1800余萬艘。目前，世界各國大小各類游艇的年產(chǎn)量約為90萬艘。2010年，我國玻璃鋼總產(chǎn)量為223萬噸，其中玻璃鋼管道為50多萬噸。 二、湖北省玻璃鋼制品行業(yè)現(xiàn)狀湖北省稍具規(guī)模的玻璃鋼制品企業(yè)不超過十家，且大多以非標件生產(chǎn)、手糊工藝為主，產(chǎn)品參次不齊，難以形成規(guī)模，目前還沒有標準化、規(guī)?；纳a(chǎn)性企業(yè)。三、技術環(huán)境武漢理工大學材料復合新技術國家重點實驗室屬于新材料領域, 1987年由國家計委批準、建于武漢理工大學，1990年3月通過國家驗收對外開放。實驗室的主要研究方向是：(1) 發(fā)展新一代材料復合與加工新技術，特別是低維復合技術，包括納米復合技術及薄膜復合技術；(2) 基于材料復合與加工新技術，發(fā)展新型結構與功能材料，特別是國防建設配套關鍵新材料、信息功能材料、新能源材料和納米生物醫(yī)用材料；(3) 材料基礎研究與材料設計，特別是多組分、多尺度材料的復合原理與設計。我省已經(jīng)具備玻璃鋼制品的技術條件和研發(fā)能力，但生產(chǎn)能力嚴重不足，特別有規(guī)模的玻璃鋼企業(yè)少之又少，大多只是作坊式生產(chǎn)。玻璃鋼管是一種新型的復合材料管，它主要以玻璃纖維紗作為增強材料和樹脂作為基體制成，被廣泛地應用于諸多領域。 第四章 玻璃鋼產(chǎn)品市場分析一、總體分析