玄武岩纤维增强树脂基复合材料用于高压管道

 

        玄武岩纤维复合材料高压管道，其具有耐腐蚀、质轻、高强度、输送液体阻力小、使用寿命长等特点，被广泛应用石化、航空、建筑等领域。其主要特点是：耐受H2S,CO2,盐水等的腐蚀，低积垢，低结蜡，流动性能好，流动系数是钢管的1.5倍，同时具有优良的机械强度，重量轻，安装成本低，设计使用寿命超过30年，在一些工程上，甚至使用50年依然没有问题。其主要的应用范围有：原油、天然气和淡水输送管道；污水注水、井下油管等高压管线；石油化工工艺管线；油田污水和废水处理输送管线；温泉管等。

 

但是总体来说，玄武岩纤维高压管道在中国及国际上属新产品，现在工程上的应用报告有限。

 

其主要工艺：

 

 

（1）同样规格纤维、同样铺层、同样设备及其工艺验证玄武岩纤维/玻纤管道静水压差别（以DN50PN7为例，EP/CBF耐压约30MPa，EP/GF耐压约25MPa）；同样的耐压等级，玄武岩纤维相对玻纤减少10%、20%铺层验证其实际耐静水压水平（以DN50PN7为例，减少2个铺层EP/CBF耐压约25MPa）。

 

（2） 后面的试验经过减少铺层的方式，减少整体原材料消耗量产品成本得到控制，管道耐压水平仍然满足设计要求，成本相对玻纤管道没有明显的增加。

 

 

（1）优良的耐腐蚀性能

 

玄武岩纤维高压管道结构上分内衬层、结构层及外保护层三部分。其中，内衬层树脂含量高，一般在70％以上，其内表面富树脂层树脂含量高达95％左右。与钢质管道相比，具有优越得多的耐腐蚀性能，如对各种强酸强碱、各种无机盐的溶液、氧化介质、硫化氢、二氧化碳、各种表面活性剂、聚合物溶液、各种有机溶剂等等，只要选择好树脂基体，玄武岩纤维高压管道都可以长期耐受（浓酸、强碱和HF除外）

 

（2）耐疲劳性能好，使用寿命长

 

玄武岩纤维高压管道的设计使用寿命大于20年，而实际上，往往在使用了30多年以后还完好无损，并且在其使用寿命内是免维修的。

 

（3）承压能力高

 

玄武岩纤维高压管道的正常压力等级为3.5MPa-25MPa（最高可达35 MPa，根据壁厚和 计），与其他非金属管道相比，耐压能力更高。

 

（4）重量轻，安装、运输方便

 

玄武岩纤维高压管道比重约为1.6左右，仅是钢管或铸铁管的1/4～1/5，实际应用表明，在承受同样内压的前提下，同口径、同长度的玻璃钢管道，其重量约为钢管的28％左右。

 

（5）比强度高、力学性能合理

 

玄武岩纤维高压管道轴向拉伸强度为200～320MPa，接近于钢管，但比强度更约4倍，在结构设计时，管材自重可大幅度减轻，安装十分容易。

 

（6）其他性能：

 

不易结垢结蜡、流动阻力小、电绝缘性能好、联接方式简捷、强度高、导热系数低、热应力小。