1, 머리말
국제적으로 섬유 감는 기술은 1940 년대에 시작되어 미국에서 65438-0946 특허를 획득했다. 1950 년대 초에 유리강 파이프를 만들기 시작했는데, 지금까지 40 여 년의 역사가 있다. 현재 세계 유리강 파이프 공업이 급속히 발전하여 연간 생산량이 날로 증가하고 있다. 미국의 경우 유리강 파이프의 연간 사용량은 10000km 이며 매년 5 ~10% 씩 증가합니다.
중국의 섬유 감는 기술은 1958 에서 시작되었는데, 당시 주로' 양탄 1 기' 의 국방건설을 위해 서비스했다. 민간용으로 가장 먼저 사용된 유리강 파이프는 주로 손으로 바르는 것과 천으로 감는 것이다. 이렇게 생산된 파이프의 침투 방지 성능이 좋지 않아 품질이 불안정하다. 여러 차례 테스트를 거쳤지만 널리 활용되지는 않았다. 1980 년대 말, 우리나라는 처음으로 유리강 파이프 감는 설비를 도입했다. 그 이후로 우리나라의 유리강 파이프 산업은 진정으로 크게 발전하기 시작했다. 1997 까지 유리 섬유 권선 생산 라인 133 개. 이 중 43 개는 수입생산라인 [1] 이며, 일부 국제 유명 회사들은 잇달아 중국에 합자 또는 독점회사를 설립했다. 국내 일부 공장에서 생산한 유리강 파이프의 품질은 이미 국제 제품과 견줄 수 있으며, 제품은 여러 차례 수출된다. Frp 파이프 라인 산업은 중국에서 큰 발전기에 있습니다.
그럼에도 불구하고 중국의 거대한 파이프 라인 시장과 비교하면. 유리강 파이프의 점유율은 여전히 매우 낮으며, 많은 사용자들이 유리강 파이프를 감는 뛰어난 성능에 대해 아직 충분히 알지 못하고 있으며, 유리강 파이프의 우리나라 적용 현황에 대한 충분한 이해가 부족하고, 유리강 파이프의 선택에 대해 여전히 망설이는 태도를 취하고 있기 때문이다. 따라서 이 글은 유리강 파이프의 성능을 상세히 분석하고 우리나라에서의 적용 현황을 요약하여 우리나라 유리강 파이프 산업의 발전을 더욱 추진하기 위해 하였다.
2. 특수 기능
2. 1 내식성이 우수합니다.
섬유가 유리 파이프를 감는 구조는 안감, 구조층 및 외부 보호층의 세 부분으로 나뉩니다. 이 중 안감층의 수지 함량이 비교적 높고, 보통 70% 이상이며, 내부 표면의 풍부한 수지 층의 수지 함량은 95% 에 달한다. 안감에 사용되는 수지를 선택하면 유리강 파이프가 액체를 운반할 때 부식성이 달라져 다양한 작업 요구를 충족시킬 수 있습니다. 외부 방부 가 필요한 경우 외부 보호 층 수지 를 정성껏 선택하기만 하면 다른 외부 방부 목적 을 달성할 수 있다.
부식 환경에 따라 서로 다른 방부 수지를 선택할 수 있는데, 주로 벤젠 불포화 폴리에스테르 수지, 비닐 수지, 비스페놀 수지, 에폭시 수지, 푸란 수지 등이 있다. , 상황에 따라 선택: 산성 환경의 경우 비스페놀 a 수지와 푸란 수지를 사용한다. 알칼리성 환경의 경우 비닐 수지, 에폭시 수지 또는 푸란 수지를 선택합니다. 용제형 사용 환경에 대해서는 푸란 등의 수지를 사용한다. 산, 소금, 용제 등의 부식이 심하지 않은 경우 비교적 저렴한 플로로 벤젠 수지 [2] 를 선택할 수 있습니다. 서로 다른 안감 수지를 선택하면 유리강 파이프가 산, 알칼리, 소금, 용제 등 작업 환경에 광범위하게 적용돼 내식성이 우수합니다.
2.2 우수한 수력 성능
유리강 파이프의 안쪽 표면이 매끄럽고 내벽의 절대 거칠기는 0.0 1mm 에 불과하며 강관과 주철관보다 훨씬 작습니다. 표 1 [3] 을 참조하십시오. 수력매끄러운 파이프에 속합니다.
표 1 다른 파이프 내벽의 절대 거칠기
파이프 유형 새 강관 반신강 파이프 구 강관 주철관 유리 강관 거칠기/MM0.1~ 0.20.2 ~ 0.30.5 ~ 0.80.6 ~1.00.0/
하슨 윌리엄스 공식에 따르면:
Hf = [42.7q/(c × d 2.63)1.852 (1)
유리강 파이프를 감는 것과 새 탄소강 파이프를 감는 것을 비교하면, 유리강 파이프를 감쌀 때 발생하는 수두 손실은 같은 지름의 새 탄소강 파이프의 0.856 배 [4] 에 불과하다는 것을 알 수 있다.
계산 결과 섬유가 유리강 파이프를 감는 수력 성능이 강관이나 주철관보다 우수함을 알 수 있다.
2.3 가벼운 무게로 설치와 운송이 편리하다.
유리강 파이프 비중은 약 1.6 으로 강관이나 주철관 비중의 1/4 ~ 1/5 에 불과합니다. 실제 응용은 같은 내압에서 같은 구경과 길이의 유리강 파이프의 무게가 강관의 약 30% 라는 것을 보여준다. 이를 위해 유리강 파이프는 운송 과정에서 운송, 연료 소비 등의 비용을 절감할 수 있습니다. 설치 시 중간 및 소 지름 유리 파이프는 일반적으로 중장비가 필요하지 않으며, 일부는 수동으로 운반하여 설치 속도를 높일 수도 있습니다.
2.4 높은 비 강도 및 합리적인 기계적 성질.
유리강 파이프를 감는 축 방향 인장 강도는 160 ~ 320 MPa 로 강관에 가깝고 강도보다 높습니다. 구조 설계에서는 파이프의 자중을 크게 줄일 수 있어 설치가 매우 쉽다. 비교표 2 를 참조하십시오.
표 2 FRP 파이프 및 강관의 강도 및 비 강도
재질의 비중 인장 강도 /MPa 비율 강도 /MPa 고급 합금강 8 1280 160 A3 강 7.85 400 50 주철 7.4 240 32 팩 유리강1.6/KLLL
2.5 열전도율이 낮고 열 응력이 작다.
유리강 파이프와 강관의 열공 성능 데이터는 표 3 에 나와 있다. 표 3 FRP 파이프 및 강관의 열 성능 파라미터 비교
성능 매개 변수: FRP 파이프 열전도도 /W * (cm *℃)- 1.27 62.8 열팽창 계수/k-1.1.2
테이블의 열 변형률과 열 응력의 비율은 유리강 파이프와 강철 파이프의 길이가 같고 파이프의 양쪽 끝에 있는 매체의 온도 차이가 같다고 가정할 때 파생됩니다. 표에 나와 있는 데이터를 보면 유리강 파이프의 열전도율이 낮고 강관의 0.4% 에 불과하기 때문에 보온 성능이 우수하여 매체를 수송할 때 열 손실을 줄일 수 있습니다. 또한 표 3 에서 볼 수 있듯이, FRP 파이프와 강관의 양쪽 끝에 동일한 열 온도 차이가 있을 경우, 선팽창 계수가 강관보다 약간 큰 FRP 파이프는 더 큰 열 변형을 발생시키지만, FRP 파이프의 축 방향 인장 계수 양은 약 1 1.2GPa 이므로 강관의 계수는 다음과 같습니다 유리강 파이프의 열팽창 계수는 내열 내한성이 뛰어나 지면, 지하, 상공, 해저, 사막, 냉동, 습기 등 다양한 열악한 환경에서 사용할 수 있습니다.
2.6 커넥터 수가 적고 연결 방식이 유연합니다.
단일 권선 유리강 파이프 길이는 6 ~ 12m 이상입니다. 장거리 송수관을 설치할 때 필요한 커넥터가 적으면 흐르는 물 저항이 줄어들고 시공 비용이 절감됩니다. 동시에 접합이 많기 때문에 파이프 누출 가능성도 강관보다 크게 낮아진다. 또한 유리강 파이프를 감는 연결 방법에는 여러 가지가 있습니다. 주로 소켓 접착, 플랫 버트, (슬립온) 플랜지 연결, (잠금 장치 포함) O 링 연결, 스레드 연결 등이 있습니다. 구체적인 시공 조건에 따라 커넥터 방식을 유연하게 선택하여 공사의 신뢰성을 높일 수 있다.
2.7 우수한 전기 절연 특성
강관과 주철관은 전기의 좋은 도체이다. 유리강 파이프는 절연체, 항복 전압 12 ~ 16kV/mm, 체적 저항률 10 14ω 입니다. Cm, 표면 저항률: ~ 10 1 1ω, 절연 성능이 우수하여 전송, 통신 회선 밀집 지역 및 지뢰밭에 안전하게 적용할 수 있습니다.
2.8 녹슬지 않음
강관과 주철관은 저장 및 사용 과정에서 화학과 전기화학의 작용으로 국부적 배터리 반응이 발생하고 표면이 녹슬기 쉬우며 수송 매체를 오염시키는 경우가 많다. 따라서 표면에 특별한 녹 방지 및 녹 제거 처리가 필요한 경우가 많습니다. 섬유질로 감긴 유리강 파이프는 비금속 재료를 사용하며 전극 전위가 높고 표면이 녹슬지 않아 처리할 필요가 없고 수질을 오염시키지 않는다.
2.9 방오 및 방충제
유리 강관의 내벽은 깨끗하고 매끈하여 바닷물이나 오수 속의 조개, 곰팡이 등 미생물에 의해 오염되고 식용이 쉽지 않다. 강관, 주철관 또는 철근 콘크리트 파이프의 내부 표면은 조개류와 굴을 번식하기 쉬우며, 제거하기가 매우 어렵고, 거칠기가 증가하고, 유효 파이프 지름이 줄어들고, 유동 저항이 커지고, 단면면적이 줄어든다.
2. 10 은 설계 용이성이 뛰어납니다.
특정 용도에 따라 파이프의 특정 성능 및 쉐이프를 설계할 수 있습니다.
1 굴곡 각도는 파이프의 세로/원주 강도 분포를 다르게 하도록 설계할 수 있습니다.
② 파이프가 다른 내부 및 외부 압력을 견딜 수 있도록 파이프의 벽 두께를 설계할 수 있습니다.
③ 재료는 서로 다른 부식 방지, 난연제, 유전 목적으로 설계할 수 있다.
④ 다양한 설치 조건에 맞게 커넥터 방식을 설계하여 설치 속도를 높일 수 있습니다.
⑤ 특정 모양 요구 사항을 충족하도록 제품 모양을 설계할 수 있다.
3, 사용해야 합니다
3. 1 유전
(1) 고압 파이프 유전에 사용되는 고압 파이프는 주로 주수관과 유정관으로, 파이프 지름이 작고 DN50~200mm 범위에서 대부분 압력이 높고 일반적으로 5 ~ 30mpa 범위에 있습니다. 유리강에는 조건이 비교적 까다롭기 때문에 국산 유리강 제품의 성능은 요구 사항을 충족하기가 어렵다. 이런 파이프를 생산하는 데 필요한 유리 섬유는 외국에서 수입해야 한다. 현재 국내에는 중외합자인 하얼빈 스미스 유리강 제품유한공사만 이런 파이프를 생산하고 있으며 1994 부터 유전에 적용한다. 대경 유전, 길림 유전, 승리 유전, 장경 유전, 요하 유전에 수십 킬로미터의 고압 유리강 파이프를 제공하였다.
(2) 유전 생산에서 저압 유리강 파이프에 사용되는 대량의 파이프 중 80% 의 파이프가 고수수 원유, 기름가스 혼합 수송, 유전에서 물을 채취하는 데 사용된다. 유전 오수 매체 조건이 열악하기 때문에, 승리 유전에서 발생하는 오수, 소금 함유량은 5.7× 104 mg/L, 염소 함유량은 3× 104mg/L 에 달하며, 용존 산소, CO2, 선택한 강관은 생산 후 가장 빠른 3 개월 이내에 천공 [6] 되며 1 년 만에 폐기되는 것은 예사이다. 따라서 1983 에서 승리 유전은 부식성이 좋은 유리강 파이프를 강철 파이프 대체물로 사용하려고 시도하기 시작했다. 1980 년대 말 90 년대 초, 우리나라는 섬유가 유리강 파이프를 대량 생산하여 곧 유전의 환영을 받았다. 승리 유전, 요하 유전, 중원 유전, 대경 유전, 클라마이 유전, 강한유전과 같은 우리나라의 몇몇 대형 유전들은 중저압 감겨 유리강 파이프를 대량으로 채택하고 있다. 청해운사 유전, 장쑤 강도 유전, 허베이 화북 유전, 청해겔목유전 등에서. , 중간 및 저압 권선 FRP 파이프 또한 다양한 정도의 사용이 있습니다. 청해운사 유전은 1990 기간 동안 20km 만 사용했고, 승리 유전은 199 1 ~ 1992 기간 동안 거의 30km [7] 만 사용했다 따라서 지난 몇 년 동안 유전은 유리강 파이프에서 매우 중요한 응용 시장이 되었습니다. 현재 유전에서 사용되는 중저압 유리강 파이프는1000km 에 가깝고, 파이프 직경은 DN50 ~ 700mm 사이이며, 컨베이어 매체의 최대 온도는 약 78 C 이며, 압력은 일반적으로 0.1~1입니다.
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