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港口給排水工程中玻璃鋼夾砂管的運用

時間:2015-12-18 來源:未知 作者:傻傻地魚 本文字數:2797字
摘要

  一、玻璃鋼夾砂管在我國的應用狀況
  
  我國于20世紀80年代后期就開始了對玻璃鋼夾砂管的研發,直至 1994 年開始引入玻璃鋼夾砂管生產線后,促使我國具備了一定的玻璃鋼夾砂管生產能力。即便玻璃鋼夾砂管具備諸多顯著優勢,但它被使用者所完全接受依然需要一個過程。在此過程當中,玻璃鋼夾砂管在我國應用中出現了一些問題,譬如:接口密封問題、玻璃鋼夾砂管撓曲達不到指定水準、施工過程中低填土密實度導致管體損壞等,這些都嚴重的影響著玻璃鋼夾砂管的未來推廣和應用。

  二、以沙特扎瓦爾港(現更名海爾港)二期項目介紹玻璃鋼夾砂管在港口給排水工程中的應用

  工程概況:項目位于沙特東側海岸線的 Ras Az Zawr 半島,在波斯灣西海岸,距離科威特城約 250km,阿聯酋阿布扎比約650km,沙特 Jubail 商業港約 80km,在扎瓦爾港一期工程填海造地形成區域的北部。項目業主為沙特港務局。

  為滿足 Ma'aden 礦業城發展的需要,在一期 1#~4#泊位的基礎上,建設 5#、6#兩個泊位(項目實施期間增加到現有的三個半泊位),作為后方鋁廠配套項目。項目位于一期形成的港池口門附近,泊位有效長度 660m,前沿水深-15m,最大停靠 7 萬噸船舶。工程區域水域流場、波浪掩護較好、地質條件良好。 項目實施期間由原來的兩個泊位增加到現有的三個半泊位。

  排水工程的設計范圍包括碼頭后方及約 5km 疏港道路的排水設計。排水管道采用玻璃鋼夾砂管(GRP),管道直徑為 d700~d1200.

  截止到目前,我國玻璃鋼夾砂管應用已經有著十多年的歷程,管道直徑從最初的 200mm 到>3000mm,最高使用壓力>2.0MPa,產品性能及施工質量高的工程到目前都在正常的運作。但是,個別某些工程管材質量、施工質量所潛存的問題會造成工程出現滲水、漏水、爆管的情況,一些工程甚至會在一年才進行一次維修,這樣根本無法全線正常的投入運行。

  三、玻璃鋼夾砂管在港口給排水工程應用中潛存的矛盾及相關處理方案

  玻璃鋼夾砂管在我國應用的十多年時間里,因諸多矛盾的存在,為能夠保證不會因玻璃鋼夾紗管的運用影響到工程質量、安全性能、經濟實用性能等問題,則需對工程結構進行科學合理的設計,同時對管材鋪層進行合理規劃和生產,這樣才能夠確保管材質量。同時,嚴格按照工程結構設計方面的要求及工程施工有關規定來進行施工,以爭取達到對工程進行有效掌控的目的。只有這么做,才能夠確保玻璃鋼夾砂管在港口給排水工程中得以成功的應用。

  1.玻璃鋼夾砂管在港口給排水工程應用中潛存的問題

  對于玻璃鋼夾砂管道工程進行工程結構設計的時候一定要保證其科學合理性,玻璃鋼夾砂管在我國最初應用的時候,因國內未經過相關的工程結構設計,僅僅是完全按照國外規范設計的,嚴重的欠缺管材長期應用性能的相關數據信息。

  除此之外,考慮到經濟因素,如果所挑選的管材初始環拉伸強度安全系數過低,則會受到生產玻璃鋼夾砂管原材料、生產工藝等因素的嚴重影響,從長期性能測試的最終結果來看要比國外產品測試結果低很多,此外,港口給排水工程施工作業過程當中,很容易會有過大的豎向變形問題形成,導致管道在工作過程中因承受過大的壓力負荷導致管道遭到破壞,嚴重影響著工程的總體質量。可以看出,對玻璃鋼夾紗管給排水工程進行結構設計的過程中潛存兩大重要性問題:

  安全合理的初始環向拉伸安全系數的選擇和合理的回填材料及豎向變形控制方面要求。

  管材問題上主要包括:對原材料的挑選、玻璃纖維的使用量和生產工藝三個方面。其中有的生產企業選擇使用低性能的廉價樹脂、高堿玻璃纖維來作為生產玻璃鋼夾砂管的原料,這些材料的生產工藝并不能達到保證樹脂砂漿層密實度方面的要求,很容易造成生產出來的玻璃鋼夾砂管性能遠遠低于所規定的標準。

  在港口給排水工程施工過程中,因施工企業習慣在混凝土管上進行施工,往往會將回填密實度問題所忽視,以此導致管道豎向變形情況非常嚴重,造成管材破壞問題的出現。

  2.處理方案

  (1)工程結構設計
  
  我國對于玻璃鋼夾砂管的應用有著十多年的歷史,在此基礎上,制定了《給水排水工程埋地玻璃纖維增強塑料夾砂管管道結構設計規程》 (CECS190:2005),這是我國玻璃鋼夾砂管在進行相關工程結構設計的過程中必須要嚴格遵守的具體規范。因需考慮到工程安全及科學合理性、和工程的經濟實用性能,通常建議對工程結構設計進行選擇的時候,優先先用長期豎向變形低于 3%的玻璃鋼夾砂管。
  
  (2)確保管材質量

  為確保管材質量,通常需要特別注意一下三方面因素:

  1)原材料

  遵循相關產品準則,需要對生產過程中所選用的原材料相關技術指標做出明確的指出:需選擇使用:無堿玻璃纖維;結構層樹脂:拉伸強度:60MPa;拉伸彈性模量:3.0GPa;斷裂伸長率:2.5%;熱變形溫度:70℃的原材料。原材料生產商在對原材料開展全面檢測,達到相關標準之后才能夠投入使用。針對重要性的原材料,譬如:玻璃纖維、樹脂,則需經過第三方的抽檢,確定達標后才可以運用。

  2)生產監控

  在管材生產的全過程當中,最好邀請專業部門來開展生產監控,以便于保證原材料的具體數量。

  3)產品驗收

  所使用的產品出廠前期需要對其進行全部的嚴格檢查,其中包含有:對每一根管進行非破損檢查,每批管(一般 100根為一批)要隨機抽取一根進行破壞性檢驗,以確保管材質量。現實情況下,在挑選管材生產單位的時候,應當選擇大生產規模、應用業績高、技術力量雄厚、資金狀況好的企業。

  (3)施工方面

  玻璃鋼夾砂管在港口給排水工程施工作業過程中一定要遵循相關設計準求,挑選高質量的回填材料,對回填密實度進行嚴密的科學掌控,唯有滿足相關密實度標準,才能夠對管道的豎向變形、管道管壁拉應力水準進行有效掌控,確保其安全正常運作。此外,對于密封膠圈材料的挑選、接口連接設計等問題上也需謹慎的進行處理。

  (4)工程管理方面

  無論是怎樣材料的工程,若想獲得成功,那么,做好工程建設企業組織管理是最為基本的有效保障,其工程結構設計一定要合理、可靠。如果挑選的設計企業在玻璃鋼夾砂管工程上缺乏足夠的經驗,那么就需要相關企業進行管材生產的時候加強相關管理措施,這樣才能夠保證工程應用的原材料和生產過程達到具體方面的要求,同時可以聘請專業單位進行嚴格的日常監理。

  四 結束語

  綜上所述,即便以往對玻璃鋼夾砂管在給排水工程應用中出現了這樣那樣的問題,但從目前我國玻璃鋼夾砂管在港口給排水工程中的應用情況來看算是比較成功的。玻璃鋼夾砂管具備強耐腐蝕性能、內壁光滑水流摩阻小等諸多優勢,伴隨著不斷的應用,玻璃鋼夾砂管必然會有著更為寬廣的發展使用空間。

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