玻璃钢管道承插粘接工艺

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【摘 要】以埃及Abu Qir 2×650MW电厂海水淡化系统的玻璃钢管道安装为原型，介绍了使用粘结剂粘接玻璃钢管道的施工工艺，详述了玻璃钢管道的施工步骤，取得了良好的施工效果，对同类施工具有一定的借鉴意义。

【关键词】玻璃钢；粘结剂；安装

0.引言

玻璃钢以其强度高、比重小、耐腐蚀和工艺性能优越等优点被广泛应用于化学化工、海水淡化等诸多行业。国内玻璃钢管道的安装主要采用密封橡胶圈或玻璃丝布缠绕的连接方式，但此方法存在密封橡胶圈易老化、缠绕玻璃丝布时受空间限制影响大等缺点，无法完全保证施工质量。埃及Abu Qir 2×650MW电厂海水淡化系统的玻璃钢管道安装所采用的粘结剂粘接工艺，可以有效的弥补以上安装方法的缺点。

本文选取玻璃钢安装中最常见的连接方式――管道与管件承插连接，以玻璃钢管道与法兰的连接为例，详述粘结剂在玻璃钢管道安装中的施工工艺。

1.施工准备

1.1 材料

DN400mm PN12.5玻璃钢管道一根及DN400mm PN12.5玻璃钢平面法兰一片。玻璃钢管道及管件存放的位置应平坦，严禁将玻璃钢管道、管件堆放在尖锐的硬物上。

（2） 粘结剂（Wavistrong Easy-Fit Adhesive Kit 8.8 oz.）若干。

1.2 机工具

刨削器，加热毯，测量用环形钢带尺等。

1.3 消耗品

等级P40-P60的金刚砂磨光片和金刚砂杯，丙酮等。

2.下料

根据设计图对整段供货的DN400mm PN12.5玻璃钢管道下料，下料时需考虑接口的承插长度，做到定位准确，确保安装长度与设计长度一致，可在管道切割位置环向划线以作标记，确保切口断面与管道中心线垂直。

3.接口表面处理

接口表面的处理分为插口端（即接口外表面）处理和承口端（即接口内表面）处理。

3.1 插口端表面处理

就管道安装工程而言，插口端通常指管道部分。对已下料的DN400mm PN12.5玻璃钢管道插口端外表面处理步骤如下：

首先，在DN400mm PN12.5的玻璃钢管道上标记待加工的承插长度及加工后的管道壁厚。根据设计此玻璃钢管道需加工的接口承插长度为85mm，加工后管道壁厚为4.5mm。

其次，将玻璃钢管道固定牢固。过程中对玻璃钢管道、管件应轻装轻放，采用软带吊装，严禁摔跌或者撞击。

然后，安装刨削器，接通电源后对管道插口端外表面按设计尺寸进行加工，应保证管道加工后壁厚均匀一致。另外，除了使用刨削器进行加工外，也可利用车间机床加工，不过需要避免在运输、搬运及加工过程中对玻璃钢管道造成损坏。

最后，待加工至要求的插口长度85mm及壁厚4.5mm时，断开电源并移出管道，即完成插口端外表面的处理，如图1所示。

图1 DN400mm玻璃钢管道插口端加工后尺寸图

（因玻璃钢管道为非标准件，所以本文中公称直径均指管道内径）

3.2 承口端表面处理

承口端通常是指连接管道的管件部分，如法兰、弯头、三通、大小头等，埃及Abu Qir 2×650MW电厂海水淡化系统的玻璃钢管件由厂家完成承口端的加工后供货，但为了保证安装质量，安装前仍需对其进行尺寸复核、预装配及表面处理。

在对DN400mm PN12.5玻璃钢平面法兰承口端进行处理前，需与处理好的管道插口端进行装配并预留1.2mm左右的间隙，以此来确定法兰承口端需加工掉的厚度。加工完成后，使用等级P40-P60的金刚砂杯对其承口端表面进行打磨，使其达到一定的粗糙度，保证粘接强度。

4.粘接工艺

在涂抹粘结剂前，为了保证粘接强度，必须使用丙酮对管道插口端及法兰承口端进行清洗，除去其表面残留的灰尘、油脂以及水分，并使之自然干燥，随后方可进行下一步的粘接工作。粘接的主要施工步骤有：混合粘结剂涂抹粘结剂承插粘接固定、风干。

4.1混合粘结剂

玻璃钢管道安装中使用的是FPI公司的Wavistrong粘接剂，此粘接剂属于按比例配制好的双组份材料，由树脂和硬化剂两部分组成。使用前，将硬化剂全部倒入树脂并充分搅拌直到混合物颜色均匀为止。

4.2 涂抹粘结剂

粘结剂充分混合后，将粘结剂涂抹于已经处理好的玻璃钢管道及法兰的接口表面上，涂抹厚度应均匀，涂抹量以两者承插连接时预留间隙被粘结剂全部填充为宜。

由于混合物极易硬化，所以混合后的粘结剂应立即使用，若长时间未全部使用的，剩余粘结剂不可再投入使用，应做废弃处理。

4.3 承插粘接

此步骤作为整个粘接工艺中最关键的一步，其粘接质量直接决定了工程质量的好坏。

将管道插口端与法兰承口端承插连接，并使用橡胶榔头敲打管道另一侧使两接口尽可能地完全接合，然后轻微转动接口，使接口内混合物能完全填满预留间隙，并将间隙内残余空气排尽。完成粘接后，立刻检查法兰平面的垂直度及管道轴线与法兰平面的垂直度，若不合格应立即矫正。矫正时，必须除去管道插口端与法兰承口端的附着物并清理干净，重新涂抹粘结剂粘接安装，切不可二次使用附着的粘结剂，这将导致再次粘接时内部残留空气无法排出，粘结剂干燥后内部形成气孔，直接导致粘接质量严重不合格，影响工程安装质量。

图2 DN400mm玻璃钢管道与法兰粘接图

以上步骤完成后，除去内外接口处溢流出的粘结剂，使内外接口处平滑过渡（如图2所示），一方面可以避免溢流出的粘接剂在机组运行时影响管道内介质的流量及介质流动的稳定性；尤其是小管径管道，内部溢流出的粘接剂极有可能形成堵塞，影响机组运行安全。另一方面可以有效的提高接口内、外表面的美观度。

4.4 固定、风干

粘接完成后，对管段进行固定，并使之在自然条件下风干。管段固定过程中应避免因外力作用使其发生变形，从而影响了水平度及垂直度。根据施工经验，常温下，粘结剂完全干燥所需时间一般为三小时。

5.加热及养护

待粘结剂自然干燥后，对管道与法兰的粘接接口进行加热及养护。现场采用带温控仪的加热毯进行加热、监控。由于法兰外部异性结构严重影响加热的均匀性，使粘接部位无法获得良好的加热效果，因此现场采用从接口的内表面加热，加热时对管道和法兰的端口使用保温棉进行封堵，以获得理想的加热及养护效果。

接口的加热温度与管道内介质的设计温度有相互对应的关系，如表1所示。根据设计该DN400mm PN12.5管道内介质的设计温度为70℃，对应的接口加热温度为125℃；从常温（25℃）加热至125℃至少需要一小时，现场选择加热速率为60℃/h。

加热过程完成后，保持恒温125℃，对接口继续加热一小时，以达到对接口养护的目的，充分保证接口的粘接质量。完成对粘接接口的加热及养护后，在接口附近标注加热和养护的开始时间及完成时间并做好相应的质量签证工作。

6.效果及结论

6.1 该玻璃钢管道系统顺利通过5.1 barg系统水压试验；

6.2 海水淡化系统满负荷运行两年以来，玻璃钢管道接口处未出现裂纹、脱落等现象，系统运行良好；

6.3 使用粘结剂安装玻璃钢管道，无需采用密封橡胶圈或缠绕玻璃丝布，有效的克服了密封橡胶圈老化及安装区域狭窄等因素的限制。

作者简介：

潘建航（1986-），男，本科，从事电力技术及管理工作。

陈春辉（1985-），男，硕士，工程师，从事电力技术及管理工作。

汤献存（1971-），男，大专（本科在读），技师，从事电力工程安装工作。