定长缠绕玻璃钢夹砂管生产质量控制.pdf

定长缠绕玻璃钢夹砂管生产质量控制定长缠绕玻璃钢夹砂管生产质量控制杨建明，胡中永，李希才（１．塔城地区白杨河引水工程建设管理局，新疆８３４７００；２．北京玻璃钢研究设计院有限公司，北京１０２１０１；３．永昌积水复合材料有限公司，新疆８３１４００）摘要：玻璃钢夹砂管具有诸多优异性能，在给水、排水、市政等领域得到广泛应用，但也有不少因管材质量导致的工程质量问题。本文结合玻璃钢夹砂管生产流程，提出各工序质量控制要点，并针对常见的质量问题提出了解决办法。关键词：玻璃钢；夹砂管；质量控制中图分类号：ＴＢ３３２文献标识码：Ａ———文章编号：１００３０９９９（２０１３）０５００６００３茎ｉ蓁茎蓁瞿ｉ蓁ｌ蒌２．２生产前准备设备检查：对缠绕机进行空转，检查机械系统（缠绕机架、电机、传动系统等）、控制系统、辅助系统（纱架、胶槽、加热器等）、张力控制系统（传感器、控制器、测控系统）的运转情况，正反按钮需停留在零点位置。如发现异常情况应停止使用，并及时修理。缠绕线型设计与调试：安装缠绕芯模，并将有关设计参数输入缠绕机。线型调试时，将芯模安装到缠绕机上，进行预定线型缠绕，保证不出现纱片离缝、滑线等现象。辅助设备安装调试：对纱架、胶槽、绕丝嘴、加热器等辅助设备进行检验，确保运转正常，过纱路径光滑，不影响缠绕制品的质量。原材料准备：按照相关成型工艺指导文件的具体要求对增强材料、树脂基体及其它辅助材料的名称、规格型号等进行复查。模具的准备：检查模具的同心度是否超差，如有凹凸不平应及时修补、打磨、抛光。模具使用前需均匀的涂一层石蜡或地板蜡，以便脱模。２．３内衬层制作按模具尺寸将芯模所用的夹子上好，不得松动。首先缠一层聚酯薄膜（保证管道内表面光滑、方便脱模），再淋一层内衬树脂并按模具直径选择不同宽度的表面毡（单重宜为６０ｇ／ｍ或５０ｇ／ｍ。）。用淋头给表面毡上胶并用羊毛滚涂刷使其充分浸透，将预先准备好的短切毡（单重宜为４５０ｇ／ｍ）缠在表面毡上，短切毡搭接宽度为２０ｒａｍ以上，然后收稿日期：２０１３－０４４）９作者简介：杨建明（１９６４一），男，高级工程师，主要从事水利水电工程规划设计及建设管理。Ｆ１．／Ｃ２０１３．ｏ．Ｓ２０１３年第５期玻璃钢／复合材料６１用上好张力的网格布（单重宜为６０ｇ／ｍ）将内衬层缠一层，防止有气泡存在并保持内衬的外表平整、密实。内衬制作完毕后吊到固化站进行固化。２．４结构层缠绕胶液：固化剂的加入量须保证凝胶时间合适，胶液黏度不易太大或太小，通常为０．３５～１．ＯＰａ・ｓ。缠绕张力：在纤维缠绕中张力器的大小要控制好。张力过大会将原丝拉断，张力过小对强度有影响并影响管道承受压力的改变。张力器应在缠绕时，根据管壁厚的增加而使张力器的张力均匀递减，从而改变在缠绕过程中形成的内松外紧的现象，能增强管道的承压通力。缠绕速度：浸胶后的纱片通过导丝头缠至做好内衬的芯模上，需控制其缠绕速度。纱片通过浸胶槽的速度太快，会造成树脂胶液浸渍不良，通常纱片的运动速度不大于０．９ｍ／ｓ。承插口缠绕：承插口按设计要求进行加厚时，宜将缠绕纱与短切毡交替进行，同时降低疏纱速度，以增强插口强度，防止插口有裂纹、分层。２．５夹砂、固化、修整及脱模夹砂工序是将石英砂和树脂以喷洒的形式加到管道的夹砂单元层中，夹砂时要严格控制树脂含量和夹砂量，树脂含量在２０％左右，每层的石英砂层以石英砂能被树脂浸透的最大厚度为标准。夹砂装置由小车带动运动，同环向缠绕，需控制好夹砂带宽度、缠绕角和螺距，否则砂层薄厚不均，甚至出现局部缺砂现象。夹砂带展平是砂粒均匀淋洒于芯模表面的关键。砂带轴距芯模越远，夹砂带在芯模上越容易出现皱褶。夹砂带需张力适中，过大或过小易出现褶皱。夹砂层不能缺胶也不能有干砂堆积，缠绕过程中表面出现浮胶不足于浸渍好砂层时，必须补加淋胶措施。缠绕工序完成后，吊到固化站在１０～２０ｒ／ｍｉｎ的低速旋转下同远红外加热板进行烘烤固化。通过调节加热板至管道的距离以及管道的旋转速度控制固化速度。管道完全固化后需对两端进行修整加工。在切割和研磨过程中容易产生高温灼伤玻璃钢产品，使强度下降，故应采取适当的冷却措施。加工插口要匀速前进，进刀速度不宜太快。脱模盘内孔通常要比芯模引管直径大１ｍｍ。为了不损伤芯模表面，脱模盘内侧最好镶嵌不易损坏承口边缘的物品，保证管道顺利脱模。３常见质量问题４结论与其他产品一样，质量控制须从人、机、料、法、环和测人手，针对玻璃钢夹砂管还需注重以下几点：（１）铺层设计和铺层顺序，并对结构设计进行验证；（２）选择符合标准的原辅材料，增强材料须与树脂有很好的相容性；（３）培养和保持一支熟练、经验丰富的操作工人队伍；（４）合适的生产环境。参考文献［１］ＧＢ／Ｔ２１２３８－２００７，玻璃纤维增强塑料夹砂管［ｓ］．［２］魏尊祥，薛元德，周仕刚，戴瑛．４１玻璃钢夹砂管抗震性能研究［Ｊ］．玻璃钢／复合材料，２００５，（１）．［３］高永福，唐敏．玻璃钢夹砂管在洋山深水港区的应用［Ｊ］．水运工程，２００５，（２）．［４］沈万岳，徐尧．玻璃钢夹砂管施工工艺质量控制［Ｊ］．浙江建筑，２０１０，（９）．［５］王强．玻璃钢夹砂管承插Ｅｌ连接形式常见问题分析［Ｊ］．山西科技，２０１１，（５）．［６］林立，史艳华，粱平，宁树刚．玻璃钢夹砂管应用现状及展望［Ｊ］．当代化工，２００９，（５）．（下转第６６页），－ｓ大型碳纤维复合材料气瓶在压缩天然气储运领域中的研制与应用进展２０１３年８月［９］房景臣，付求舟，蒋元兴，党旭佞．ＨＤＰＥ内衬全复合材料压缩天然气气瓶研制［Ｒ］．天津：第十二届全国复合材料学术会议，２００２．—［１０］ＭＳｅｄｉｇｈｉ，ＭＲａｓｔｉ．Ａｎｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｏｎ０ｎｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇｐｒｏｃｅｓｓｐａ—ｒａｍｅｔｅｒｓｏｆＣＮＧｐｒｅｓｓｕｒｅｖｅｓｓｅｌｓ『Ｊ］．ＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＪｏｕｒｎａｌｏｆＡｄｖａｎｅｅｄＭａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，２００８，３８：９５８－９６４．［１１］ＳＣａｍｐｂｅｌ１．Ｓｔｏｒｉｎｇ，ｔｒａｎｓｐｏｒｔｉｎｇａｎｄｈａｎｄｌｉｎｇｃｏｍｐｒｅｓｓｅｄｆｌｕｉｄｓ『Ｐ］．ＵＳ：６３３９９９６，２００２．——［１２］ＡＤｅｂｅｅｋｅｒ，ＯＣＪａｇｔ，ＪＪＭＫｏｐｐｅｒｔ．Ｆｉｂｒｅｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄｐｒｅｓｓｕｒｅｖｅｓｓｅｌａｎｄｍｅｔｈｏｄｏｆｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇｆｉｂｒｅ［Ｐ］．ＵＳ：７２１９８１２，２００７．［１３］ＫＢｒｅｉｖｉｋ，ＨＧｕｓｔａｖｓｅｎ，ＰＪｅｎｋｉｎｓ，ＲＨｅｇｇｈｏｌｍｅｎ．Ｖｅｓｓｅｌｆｏｒｔｒａｎｓｐｏｒｔｏｆｃｏｍｐｒｅｓｓｅｄｎａｔｕｒａｌｇａｓ［Ｐ］．ＵＳ：７７５７６２１，２０１０．１１４］段成红，吴祥，罗翔鹏．碳纤维缠绕复合气瓶爆破压力的有限元分析［Ｊ］．玻璃钢／复合材料，２０１２，（２）：１７－３９．［１５］肖文刚，王嵘，乔仁海．碳纤维复合材料圆筒受外压结构分析［Ｊ］．玻璃钢／复合材料，２００９，（４）：１１．１３．［１６］蔡金刚．碳纤维及复合材料发展情况［Ｊ］．玻璃钢／复合材料，２０１２，（２）：８９－９３．’—’’ＲＥＳＥＡＲＣＨＡＮＤＡＰＰＬＩＣＡＴＩｏＮＰＲＵＧ耻ＳＳＵＬＡＲＧＥＳＩＺＥＤＣＡＲＢ【ＪＮＩＢＥＲＣ０ＭＰ０ＳｒＩＥＣＹＬＩＮＤＥＲＩＮＳＴＯＲＡＧＥＡＮＤＴＲＡＮＳＰｏＲＴＡＴＩｏＮｏＦＣｏＭＰＲＥＳＳＥＤＮＡＴＵＲＡＬＧＡＳ——ＴＩＡＮＺｈｅｎｓｈｅｎｇ，ＪＩＡＸｉａｏｌｏｎｇ，ＬＩＵＢａｉ－ｙａｎｇ，ＬＩＷｕ－ｓｈｅｎｇ（１．ＰｅｔｒｏＣｈｉｎａＲｅｓｅａｒｃｈＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＪｉｌｉｎＰｅｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌＣｏｍｐａｎｙ，Ｊｉｌｉｎ１３２０２１，Ｃｈｉｎａ；２．ＳｔａｔｅＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＯｒｇａｎｉｃ／ＩｎｏｒｇａｎｉｃＣｏｍｐｏｓｉｔｅｓ，ＢｅｉｊｉｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＣｈｅｍｉｃａｌＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００２９，Ｃｈｉｎａ）——Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｌａｒｇｅｓｉｚｅｄｃｏｍｐｏｓｉｔｅｃｏｍｐｒｅｓｓｅｄｎａｔｕｒａｌｇａｓ（ＣＮＧ）ｃｙｌｉｎｄｅｒｓｈｏｗｓｇｒｅａｔｐｏｔｅｎｔｉａｌｓｉｎｔｈｅｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎｏｆｏｃｅａｎｎａｔｕｒａｌｇａｓａｎｄｔｈｅｏｎｓｈｏｒｅｔｒａｎｓｐｏｒｔｏｆｎａｔｕｒａｌｇａｓ，ｗｈｉｃｈｉｓｂｅｎｅｆｉｔｔｏａｃｈｉｅｖｉｎｇｔｈｅｎａｔｉｏｎａｌ———ｐｕｒｐｏｓｅｏｆｅｎｅｒｇｙｓａｖｉｎｇａｎｄｅｍｉｓｓｉｏｎｒｅｄｕｃｔｉｏｎ．Ｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒ，ｔｈｅｌａｒｇｅｓｉｚｅｄｃｏｍｐｏｓｉｔｅＣＮＧｃｙｌｉｎｄｅｒｓａｒｅｄｉｓ—ｃｕｓｓｅｄｉｎｔｅｒｍｓｏｆｔｈｅｉｒａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔ，ｆｏｒｅｉｇｎａｎｄｄｏｍｅｓｔｉｃｍａｎｕｆａｃｔｕｒｅｒｓ，ｐｒｏｄｕｃｔｓｔａｎｄａｒｄｓａｎｄｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｋｅｙｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ，ｅｔｃ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｃａｒｂｏｎｆｉｂｅｒ；ｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ；ＣＮＧ；ｃｙｌｉｎｄｅｒ；ｆｉｌａｍｅｎｔｗｉｎｄｉｎｇ（上接第６０页）ＱＵＡＬＩＴＹＣＯＮＴＲＯＬＯＦＧＬＡＳＳＦＩＢＥＲＲＥＩＮＦＯＲＣＥＤＰＬＡＳＴＩＣＳ——ＭＯＲＴＡＲＰＩＰＥｏＦＤＥＦＩＮＩＴＥＬＥＮＧＴＨＷＩＮＤＩＮＧ———ＹＡＮＧＪｉａｎｍｉｎｇ，ＨＵＺｈｏｎｇｙｏｎｇ，ＬＩＸｉｃａｉ（１．ＤｉｖｅｒｓｉｏｎＰｒｏｊｅｃｔＭａｎａｇｅｍｅｎｔＢｕｒｅａｕｏｆＢａｉｙａｎｇＲｉｖｅｒｉｎＴａｃｈｅｎｇＡｒｅａ，Ｘｉｎｊｉａｎｇ８３４７００，Ｃｈｉｎａ；２．ＢｅｉｊｉｎｇＣｏｍｐｏｓｉｔｅＭａｔｅｒｉａｌｓＣｏ．，Ｌｔｄ．，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０２１０１，Ｃｈｉｎａ；３．ＹｏｎｇｃｈａｎｇＳｅｋｉｓｕｉＣｏｍｐｏｓｉｔｅｓＣｏ．，Ｌｔｄ．，Ｘｉｎｊｉａｎｇ８３１４００，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｇｌａｓｓｆｉｂｅｒｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄｐｌａｓｔｉｃｓｍｏｒｔａｒｐｉｐｅｈａｓｍａｎｙｅｘｃｅｌｌｅｎｔｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｓ，ｗｈｉｃｈｉｓｗｉｄｅｌｙｕｓｅｄｉｎｗａｔｅｒｓｕｐｐｌｙ，ｄｒａｉｎａｇｅａｎｄｍｕｎｉｃｉｐａｌｉｎｆｒａｓｔｒｕｃｔｕｒｅ，ｂｕｔｔｈｅｒｅａｒｅａｌｓｏａｌｏｔｏｆｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇｑｕａｌｉｔｙｐｒｏｂｌｅｍｓｃａｕｓｅｄｄｕｅｔｏｔｈｅｑｕａｌｉｔｙｏｆｐｉｐｅ．Ｔｈｉｓｐａｐｅｒｃｏｍｂｉｎｅｄｔｈｅｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｐｒｏｃｅｓｓ，ｐｒｏｐｏｓｅｄｔｈｅｋｅｙｐｏｉｎｔｓｏｆｅａｃｈｐｒｏｃｅｓｓｑｕａｌｉｔｙｃｏｎｔｒｏｌ，ａｎｄｐｒｅｓｅｎｔｅｄｓｏｌｕｔｉｏｎｓａｇａｉｎｓｔｃｏｍｍｏｎｑｕａｌｉｔｙｐｒｏｂｌｅｍｓ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ＦＲＰ；ｍｏｒｔａｒｐｉｐｅｓ；ｑｕａｌｉｔｙｃｏｎｔｒｏｌＦＲＰ／ＣＭ２０ｌ３：ｉＮｏｉ５