1、管線發(fā)展概述

復(fù)合軟管運輸是物流主要功能之一，我國運輸主要有鐵路運輸、公路運輸、水路運輸、航空運輸和管道運輸五種方式。隨著國民經(jīng)濟的發(fā)展，特別是“西氣東輸”等重大工程的完成和城市化的高速發(fā)展，作為水、油氣資源和人們生產(chǎn)生活之間連結(jié)的紐帶，管道運輸以   、低成本、   、經(jīng)濟和污染小等特點呈現(xiàn)出，其發(fā)展速度已成為五大運輸方式，特別是長輸管道、城鎮(zhèn)燃氣管道等壓力管道的需求量在大幅增長。

管道分為金屬管道、非金屬管道和復(fù)合管道三種。金屬管道易受周圍介質(zhì)的化學(xué)、電化學(xué)腐蝕，從而導(dǎo)致管材失效以及次生災(zāi)害，造成巨大經(jīng)濟損失和社會影響。統(tǒng)計數(shù)據(jù)表明，原蘇聯(lián)因內(nèi)、外腐蝕造成的金屬管道事故占總事故33.9%；英國   氣金屬管道由于腐蝕造成的失效事故占總事故40%以上；美國墨西哥灣油氣金屬管線運營30年間腐蝕失效占總事故占63.4%。因此，金屬管道腐蝕造成的直接或間接經(jīng)濟損失非常巨大。我國每年也有大量金屬管道因腐蝕而報廢，約占事故總數(shù)的30%~40%，特別是油田輸油管道平均4-5年就因腐蝕而   換，其經(jīng)濟損失約占我國國民生產(chǎn)總值的4%。

金屬管道腐蝕問題推動了非金屬管道技術(shù)的發(fā)展，如聚乙烯管道、聚抓乙烯管道、交聯(lián)聚烯烴管材和玻璃鋼管道等。非金屬管道具有重量輕、、水流阻力小、節(jié)約能源、安裝簡便和運輸方便等優(yōu)點，因此   廣泛應(yīng)用。目前，   在給排水、供熱采暖、氣體輸送等方面普遍采用塑料管道。但是塑料管道存在耐熱性差、剛性差、線膨脹系數(shù)較大、耐壓差、差、抗蠕變性差和表面易刮傷破裂等缺陷，例如，匈牙利于1985年10月發(fā)生的PE管道系統(tǒng)脆性裂紋擴展事故，裂紋在幾秒內(nèi)沿管線自由擴展700余米；比利時PVC輸入管線也曾發(fā)生過裂紋擴展40余米的事故。單一材料難以滿足現(xiàn)代管道業(yè)的要求，為此人們將金屬材料的和非金屬材料的性特點結(jié)合起來制成復(fù)合管道，解決了管道現(xiàn)存問題。

2、復(fù)合管線發(fā)展動態(tài)

復(fù)合輸油軟管的優(yōu)良特性使其深受世界各國重視，歐、美等   早在20世紀(jì)50年代就開始   復(fù)合管生產(chǎn)技術(shù)，并從生產(chǎn)工藝、使用性能和檢驗方法等方面進行了大量   ，目前已進入工業(yè)化生產(chǎn)階段，廣泛應(yīng)用于石油、化工、市政建設(shè)等相關(guān)。上世紀(jì)50年代初，美國開始研制生產(chǎn)玻璃鋼管道，在60-70年代利用連續(xù)纖維纏繞技術(shù)出各種高壓管、污水管，于70年代研制出夾砂玻璃鋼管(RPMP) 。

3、復(fù)合管線種類、結(jié)構(gòu)和特點

根據(jù)基體不同，復(fù)合管道分為聚合物基復(fù)合管、金屬基復(fù)合管和陶瓷基復(fù)合管等，其中聚合物基復(fù)合管是較   的一種。根據(jù)增強材料不同，復(fù)合管道分為非金屬骨架增強復(fù)合管和金屬骨架增強復(fù)合管兩種類型。

非金屬骨架增強復(fù)合管采用的增強材料主要有玻璃纖維、碳纖維、芳綸纖維、    分子量聚乙烯纖維等。由于碳纖維和其它纖維價格昂貴，因此高達的非金屬骨架增 強塑料復(fù)合管均采用玻璃纖維作為增強材料。玻璃纖維增強塑料復(fù)合管(GFRP)具 有重量輕、比強高、性能好、摩阻系數(shù)小、性和韌性好、抗化學(xué)和電腐蝕等優(yōu)點，并且安裝方便、綜合費用適中，被廣泛應(yīng)用于給排水工程中。

玻璃鋼管(GFRP)管壁結(jié)構(gòu)從內(nèi)到外依次為：內(nèi)襯層、結(jié)構(gòu)層和表面層(外保護層)。內(nèi)襯層作用是   防滲漏；結(jié)構(gòu)層以交叉纏繞的連續(xù)玻璃纖維粗紗為增強骨架、以鄰苯型或間苯型不飽和聚酷樹脂為粘結(jié)基體構(gòu)成，為管道提供強度和剛度；外保護層起到、   、抗日曬等作用。 GFRP是我國較早引進的管道，輸油軟管在施工和運行過程中暴露出一些問題：例如抗沖擊性能差、易破損、脆性大、施工條件高；不易修補、管線損壞后需整根   換。此外，玻璃纖維對人體皮膚也會造成   傷害。