砂夹玻璃钢管道的制造工艺及应用本科论文.doc

夹砂玻璃钢管道的制造工艺及应用 摘要：本文从夹砂玻璃钢管道的夹砂玻璃钢管 管道 应用玻璃钢管道简称FRP管道， 是一种轻质、高强、耐腐蚀的非金属管道，它是由树脂为基体，玻璃纤维为增强材料经特殊工艺制作而成。这种管道具有耐腐蚀性能、抗渗漏性能、隔热性能等优点，轻质高强、寿命长、可设计性强、流体阻力小、安装方便、综合造价低等优点。广泛运用在石油、电力、化工、造纸、制革、冶金、城市供水、废水处理及农业浇灌等领域。PM管的构成及制作 　　玻璃钢管，就是玻璃纤维增强树脂管（GRP管），其成型的方法通常有如下几种： 　　1.玻璃纤维粗纱缠绕成型; 　　2.夹砂连续玻璃纤维粗纱增强树脂缠绕成型; 　　3.夹砂定长玻璃纤维粗纱增强树脂缠绕成型（RPMP）; 　　4.玻璃布卷制成型; 　　5.玻璃纤维短切粗纱增强树脂—砂浆离心浇铸成型等。 　　其中，最先进、最有代表性的是（夹砂）定长玻璃纤维粗纱增强树脂缠绕成型工艺，下面就此成型法作详细的说明。 　　2.1 RPM管的管壁内、外层结构、各层材料及作用 　　夹砂玻璃钢管从功能上分，可简化成五层，如图2。 表2 各层材料及作用 名称 材料 作用 外保护层 树脂 耐腐、耐候、防老化 增强层 玻纤、树脂 使管壁具有轴、环向的内外压强度 结构层 玻纤、树脂、石英砂 使管壁具有承受变形强度 内衬层 树脂、涤纶表面毡 耐腐、防渗、水力特性好 　　2.2 GRP管的缠绕成型原理及制造设备 　　2.2.1成型原理 　　纤维缠绕成型是在控制张力和预定线型的条件下,以浸有树脂胶液的连续玻璃纤维纱缠绕到芯模或模具上成型增强塑料制品的一种方法。其缠绕成型原理如图3所示。 　　2.2.2 制造设备 　　定长长丝缠绕管工艺所用的设备按制作流程主要包括制衬机、固化装置、缠绕加砂机、脱模机、修整机五部分。下面主要介绍缠绕管设备原理。　　1.制衬机　　制衬机是制作管道内衬的设备，它由车头箱、模芯、车尾座、工作平台、工作小车、树脂喷涂机、电控柜等组成。　　车头箱由电动机通过减速器，联轴器提供芯模的旋转运动；工作小车的往复运动则通过小车的驱动装置沿工作平台导轨运行。芯模的转速与工作小车的运行速度的调节，由电控柜来控制。树脂喷涂机用来输送制衬时所需的树脂、固化剂。 　　2．固化装置 　　固化装置是管道制衬或缠绕后使其快速固化的设备，主要由车头箱、车尾座、电加热器、电控制柜组成。 　　3．缠绕加砂机 　　缠绕加砂机是定长玻璃钢夹砂管生产线的主要设备。该机有计算机控制完成管道的环向缠绕、螺旋缠绕、加砂缠绕工序。其主要的结构由车头箱、车尾座、工作平台、缠绕工作车、加砂工作车、恒温树脂槽、树脂喷涂机、纱架、微机控制柜等部分组成。　　车头箱的作用是带动芯模旋转，其转速的调节，与工作车往复运动的协调匹配用计算机控制，以适应各种缠绕工艺的需要。　　缠绕工作车的往复运动是沿着工作平台两侧导轨进行。缠绕工作车上装有浸胶装置，通过专门的输砂设备把石英砂均匀地加在芯模上。　　4．脱模机　　脱模机的任务是将玻璃钢夹砂管从芯模上脱离出来。　　5．修整机　　修整机的任务是对管道的承口、插口两端面和插口外密封圈环槽进行机加工，以达到产品要求的形状尺寸。　　修整机主要由车头箱、车尾座、承口切刀装置、插口端面切刀装置、插口外径磨削装置、电控柜等组成。　　修整机的车头箱、车尾座与缠绕机基本相同，主要是驱动、支承模具的旋转。　　插口、承口两端面的切刀装置，是由电动机直接带动特制切刀，固定在一个能够进退刀的底座上。工作时启动，将管道端面切平修正。　　插口外径的磨削，则通过电机带动特殊磨刀来实现。刀具是根据插口外表形状尺寸设计制造的。磨削时，工件和磨刀同时旋转，磨刀还要通过进退刀装置作进刀运动。进刀装置上设有限位块。当进刀深度到位时，限位控制进刀停止，插口外径磨好后，刀架退回。2.3 RPM管的制作过程 RPM管的制作根据其成型的工艺流程可以分为以下七个步骤： 　1.设备配备、芯模的准备 　　在管道开始制作以前，应当检查机械设备配备是否完善，条件具备后在模具上均匀涂刷一层脱模剂，然后外包一层薄膜。 　2.内衬的糊制 　　首先在准备好的模具外表面上涂刷一层内衬树脂，再按工艺规定的层数包覆内衬材料，用树脂使其内衬材料充分浸透。 　3.管道的缠绕 　　在内衬层尚未完全固化（表面有粘手感）时,开始进行增强层的缠绕,缠绕参数按工艺要求进行制作。 　4.管道固化 　　将缠绕好的管道吊至固化架上进行固化，直至其完全固化。 　5.管道脱模 　　将固化好的管道吊至脱模架上，把芯模从管道中脱出。 　6.管道修整 　　管道脱模以后，按规定技术要求对管道进行外观及尺寸上的修整。 　7.水压试验