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摘要： 总结玻璃钢（GRE）管道在材料采购过程中所遇到的问题以及应对的措施。
关键词：玻璃钢 GRE 管道
Abstract: summarizes glass fiber reinforced plastic (GRE) pipeline in material purchasing the problems encountered and relevant measures.
Keywords: glass fiber reinforced plastic GRE pipeline
中圖分类号：TU74文献标识码：A 文章编号：
浙江LNG项目选用的GRE玻璃钢管道由阿联酋的FPI公司供应，其成型工艺为往复式纤维缠绕，这一点与国内的大部分GRP管道的成型工艺是一致的。产品的使用寿命通常为50年。
浙江LNG项目所使用的GRE管道及管件通常由内衬层、结构层及外保护层构成。其中，内衬层由富含C纤维的针织布及聚酯树脂构成，其作用的阻止管道中的介质腐蚀玻璃钢管道，厚度通常是0.5mm；结构层由富含E纤维的针织布及环氧树脂构成，其作用是承压，厚度由管道系统的设计压力通过GRE供应商的计算确定；外保护层由环氧树脂构成，其厚度通常为0.3mm。针对地上部分的GRE管道及管件，FPI所供应的产品均增加了了防火夹克（带防火夹克的管道及管件以下简称“FR管道及管件”，与之对应的标准管道及管件以下简称“STD管道及管件”），防火夹克由阻燃材料、环氧树脂及玻璃纤维针织布构成，设置在结构层与外保护层之间。一旦地面部分发生火灾，防火夹克可有效的阻止火焰烧毁GRE管道。
本项目所使用的GRE管道的口径为DN100~DN500。其连接方式有以下三种：
TB/TS（TAPERED BELL&SPIGOT ADHESIVE BONDED JOINT）承插粘接；
FB/FS（FIXED BELL&SPIGOT RUBBER SEAL LOCK JOINT）橡胶圈承插连接；
FL/FL（FLANGE CONNECTION JOINT）法兰连接。
其中，地下部分的管道间采用FB/FS的连接方式、地上部分的管道间采用TB/TS的连接方式、法兰连接用于GRE与其它材质的管道或者阀门的连接。
采购阶段所需要注意的问题
由于GRE采办的特殊性（主要是GRE供应商在进行空视图转换后，材料清单将不同于设计单位所出版的材料清单，造成这种差异的主要原因有以下两点：（1）、设计单位并不完全了解GRE供应商管件的组成形式；（2）、空视图转化后，GRE供应商可能会将部分管件与管道组合成一个件来供应），建议招标时，仅提供设计单位的空视图给GRE供应商，由其进行转换后提供材料清单。这样不但便于招标方核对材料清单，而且也不会对后期产品到货后的入库及领用造成影响。
通常情况，设计单位出版的材料表及空视图无法用于现场施工。其空视图将由GRE供应商进行转化，在转化过程中，GRE供应商将根据自身产品特点，将部分管件及其连接段的管道在工厂预制完成。预制的优点是不但保证了连接端的质量，而且将大大缩短现场施工的时间。但是，如果设计单位所完成的空视图并不完善，存在后期调整的情况，将导致部分工厂的预制件无法使用，造成浪费。因此，是否需要GRE供应商在工厂进行预制，取决于设计单位空视图的完善程度以及现场施工单位进场时间及工期计划。
通常情况，GRE管道系统的应力分析工作是由GRE供应商负责完成的。供应商在完成应力分析后，将对管道的支撑、部分管道及管件的厚度进行调整。需要注意的是，由于供应商并不完全掌握管道的敷设情况（如管道是敷设在管墩或是钢结构上），其所要求的支撑位置可能无法满足设计单位的要求（管墩和钢结构的某些区域无法设置支撑）。此时，需要设计单位根据供应商所要求的支撑点逐一复查，如某些支撑点无法满足，应及时通知供应商，协商处理方案。
由于地上部分的GRE管道需要做防火夹克，但供应商作为产品的提供者，其无法明确哪些管道及管件用于地上，并且项目各个区域的地坪标高也不尽一致。因此，通常做法是由设计单位在其空视图中清楚的标明管道及管件是否需要做防火夹克（如增加FIREPROOF的标示）。
由于GRE管道在施工现场处理时，施工单位仅可使用供应商提供的设备（TS Shaver）进行TS端的制作，而管道的连接需要TS/TB两个端面进行连接。鉴于存在后期设计修改的情况，在材料采购时，可根据采购方的预期需求，从供应商处额外采购一些管道的连接件，如各规格的Couple（此管件的两端均为TB端面）。若此，将大大增加现场施工的灵活性，应对后期设计变化以及施工现场各种情况（如管道与管道间、管道与土建基础的碰撞问题）的发生。
与上述情况类似，由于GRE供应商提供的TS Shaver并非可进行各种长度的短管TS端制作，当出现下述情况：“某段管道需要70mm长的短管进行连接时”，由于所要求的短管长度过短，现场无法进行制作。此时，可使用Adaptor件（此管件的两端均为TS端面）以进行连接。因此，在采购时，亦可额外采购各规格的Adaptor件以应对现场出现的各种调整。
Adaptor件的结构尺寸形式可参见下图：
由于GRE法兰属于非标件，其法兰厚度与ASME标准并不一致。因此，采购方可能选择由GRE供应商提供配套螺栓的方式进行供货。与GRE连接的阀门形式基本上分为法兰连接与对夹两种形式。其中，法兰连接的阀门仅需提供阀门自带法兰的制作标准，GRE供应商便可据此定制螺栓；但对夹式的阀门，需要将阀门的安装长度提供给GRE供应商，否则将可能造成其提供的螺栓长度不够，无法安装的情况。
与上述情况类似，GRE作为海水消防系统常用的管道材料，必然会出现在GRE管道系统上安装喷淋头的情况，喷淋头与管道的连接形式通常会采用螺纹连接（喷淋头自带外螺纹）。FPI公司所提供的安装方式为：在GRE主管上粘接Saddle with nipple件，该管件的Nipple端自带内螺纹。通常情况下，建设单位会选用国内的供应商提供喷淋头。此时，需要注意的是确保GRE供应商及喷淋头供应商所制作的螺纹形式保持一致。
SADDL件的结构尺寸形式可参见下图：
GRE供应商在完成应力分析后，可能会要求对某些段的埋地管道外缠保护层（Polystyrene）。需要注意的是，此种材料GRE供应商并不会提供，需要采购方另行购买，技术要求及推荐厂商可由GRE供应商提出。浙江LNG项目所使用的Polystyrene由K-flex提供。
随着与GRE管道系统连接的各设备资料的不断完善以及设计的深入，不可避免的会出现图纸升版的情况。此时，不但需要上述第5条中所述的管件加以调整，而且还有可能出现以下两种情况：（1）、增加地上部分的管道或管件；（2）、GRE供应商在对升版图纸进行应力分析后，要求某些管道或管件进行局部加厚处理的要求。
此时，为了降低成本，减少追加采购的GRE材料，同时尽可能小的影响现场施工进度，针对上述两种情况，可采取以下措施进行处理：（1）、如采购的STD管道及管件有余量，可向GRE供应商采购“FR现场制作材料”在现场制作防火夹克。采购FR现场制作材料时，向GRE供应商提供需要现场制作防火夹克的STD管道及管件清单，由其提供指导文件供GRE施工单位使用；（2）、针对GRE供应商在应力分析后增加的局部加厚的管道及管件（如DN500 90°弯头（以设计压力2.5Mpa为例），其标准厚度为21.6mm，应力分析后，其厚度可能需要增加到35.8mm），不需要重新采购。由供应商提供“现场加厚材料”并提交指导文件在现场进行加厚处理。
结论
GRE玻璃钢属于非金属材料，其材料本身、连接方式、生产及供货形式均与常用的金属管道有所不同。在采购过程中，了解自身项目及GRE管道的应用特点，及时与设计单位和供应商进行沟通和联系才能及时应对采购过程中出现的各种问题，完成采购工作。
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。
关键词：玻璃钢 GRE 管道
Abstract: summarizes glass fiber reinforced plastic (GRE) pipeline in material purchasing the problems encountered and relevant measures.
Keywords: glass fiber reinforced plastic GRE pipeline
中圖分类号：TU74文献标识码：A 文章编号：
浙江LNG项目选用的GRE玻璃钢管道由阿联酋的FPI公司供应，其成型工艺为往复式纤维缠绕，这一点与国内的大部分GRP管道的成型工艺是一致的。产品的使用寿命通常为50年。
浙江LNG项目所使用的GRE管道及管件通常由内衬层、结构层及外保护层构成。其中，内衬层由富含C纤维的针织布及聚酯树脂构成，其作用的阻止管道中的介质腐蚀玻璃钢管道，厚度通常是0.5mm；结构层由富含E纤维的针织布及环氧树脂构成，其作用是承压，厚度由管道系统的设计压力通过GRE供应商的计算确定；外保护层由环氧树脂构成，其厚度通常为0.3mm。针对地上部分的GRE管道及管件，FPI所供应的产品均增加了了防火夹克（带防火夹克的管道及管件以下简称“FR管道及管件”，与之对应的标准管道及管件以下简称“STD管道及管件”），防火夹克由阻燃材料、环氧树脂及玻璃纤维针织布构成，设置在结构层与外保护层之间。一旦地面部分发生火灾，防火夹克可有效的阻止火焰烧毁GRE管道。
本项目所使用的GRE管道的口径为DN100~DN500。其连接方式有以下三种：
TB/TS（TAPERED BELL&SPIGOT ADHESIVE BONDED JOINT）承插粘接；
FB/FS（FIXED BELL&SPIGOT RUBBER SEAL LOCK JOINT）橡胶圈承插连接；
FL/FL（FLANGE CONNECTION JOINT）法兰连接。
其中，地下部分的管道间采用FB/FS的连接方式、地上部分的管道间采用TB/TS的连接方式、法兰连接用于GRE与其它材质的管道或者阀门的连接。
采购阶段所需要注意的问题
由于GRE采办的特殊性（主要是GRE供应商在进行空视图转换后，材料清单将不同于设计单位所出版的材料清单，造成这种差异的主要原因有以下两点：（1）、设计单位并不完全了解GRE供应商管件的组成形式；（2）、空视图转化后，GRE供应商可能会将部分管件与管道组合成一个件来供应），建议招标时，仅提供设计单位的空视图给GRE供应商，由其进行转换后提供材料清单。这样不但便于招标方核对材料清单，而且也不会对后期产品到货后的入库及领用造成影响。
通常情况，设计单位出版的材料表及空视图无法用于现场施工。其空视图将由GRE供应商进行转化，在转化过程中，GRE供应商将根据自身产品特点，将部分管件及其连接段的管道在工厂预制完成。预制的优点是不但保证了连接端的质量，而且将大大缩短现场施工的时间。但是，如果设计单位所完成的空视图并不完善，存在后期调整的情况，将导致部分工厂的预制件无法使用，造成浪费。因此，是否需要GRE供应商在工厂进行预制，取决于设计单位空视图的完善程度以及现场施工单位进场时间及工期计划。
通常情况，GRE管道系统的应力分析工作是由GRE供应商负责完成的。供应商在完成应力分析后，将对管道的支撑、部分管道及管件的厚度进行调整。需要注意的是，由于供应商并不完全掌握管道的敷设情况（如管道是敷设在管墩或是钢结构上），其所要求的支撑位置可能无法满足设计单位的要求（管墩和钢结构的某些区域无法设置支撑）。此时，需要设计单位根据供应商所要求的支撑点逐一复查，如某些支撑点无法满足，应及时通知供应商，协商处理方案。
由于地上部分的GRE管道需要做防火夹克，但供应商作为产品的提供者，其无法明确哪些管道及管件用于地上，并且项目各个区域的地坪标高也不尽一致。因此，通常做法是由设计单位在其空视图中清楚的标明管道及管件是否需要做防火夹克（如增加FIREPROOF的标示）。
由于GRE管道在施工现场处理时，施工单位仅可使用供应商提供的设备（TS Shaver）进行TS端的制作，而管道的连接需要TS/TB两个端面进行连接。鉴于存在后期设计修改的情况，在材料采购时，可根据采购方的预期需求，从供应商处额外采购一些管道的连接件，如各规格的Couple（此管件的两端均为TB端面）。若此，将大大增加现场施工的灵活性，应对后期设计变化以及施工现场各种情况（如管道与管道间、管道与土建基础的碰撞问题）的发生。
与上述情况类似，由于GRE供应商提供的TS Shaver并非可进行各种长度的短管TS端制作，当出现下述情况：“某段管道需要70mm长的短管进行连接时”，由于所要求的短管长度过短，现场无法进行制作。此时，可使用Adaptor件（此管件的两端均为TS端面）以进行连接。因此，在采购时，亦可额外采购各规格的Adaptor件以应对现场出现的各种调整。
Adaptor件的结构尺寸形式可参见下图：
由于GRE法兰属于非标件，其法兰厚度与ASME标准并不一致。因此，采购方可能选择由GRE供应商提供配套螺栓的方式进行供货。与GRE连接的阀门形式基本上分为法兰连接与对夹两种形式。其中，法兰连接的阀门仅需提供阀门自带法兰的制作标准，GRE供应商便可据此定制螺栓；但对夹式的阀门，需要将阀门的安装长度提供给GRE供应商，否则将可能造成其提供的螺栓长度不够，无法安装的情况。
与上述情况类似，GRE作为海水消防系统常用的管道材料，必然会出现在GRE管道系统上安装喷淋头的情况，喷淋头与管道的连接形式通常会采用螺纹连接（喷淋头自带外螺纹）。FPI公司所提供的安装方式为：在GRE主管上粘接Saddle with nipple件，该管件的Nipple端自带内螺纹。通常情况下，建设单位会选用国内的供应商提供喷淋头。此时，需要注意的是确保GRE供应商及喷淋头供应商所制作的螺纹形式保持一致。
SADDL件的结构尺寸形式可参见下图：
GRE供应商在完成应力分析后，可能会要求对某些段的埋地管道外缠保护层（Polystyrene）。需要注意的是，此种材料GRE供应商并不会提供，需要采购方另行购买，技术要求及推荐厂商可由GRE供应商提出。浙江LNG项目所使用的Polystyrene由K-flex提供。
随着与GRE管道系统连接的各设备资料的不断完善以及设计的深入，不可避免的会出现图纸升版的情况。此时，不但需要上述第5条中所述的管件加以调整，而且还有可能出现以下两种情况：（1）、增加地上部分的管道或管件；（2）、GRE供应商在对升版图纸进行应力分析后，要求某些管道或管件进行局部加厚处理的要求。
此时，为了降低成本，减少追加采购的GRE材料，同时尽可能小的影响现场施工进度，针对上述两种情况，可采取以下措施进行处理：（1）、如采购的STD管道及管件有余量，可向GRE供应商采购“FR现场制作材料”在现场制作防火夹克。采购FR现场制作材料时，向GRE供应商提供需要现场制作防火夹克的STD管道及管件清单，由其提供指导文件供GRE施工单位使用；（2）、针对GRE供应商在应力分析后增加的局部加厚的管道及管件（如DN500 90°弯头（以设计压力2.5Mpa为例），其标准厚度为21.6mm，应力分析后，其厚度可能需要增加到35.8mm），不需要重新采购。由供应商提供“现场加厚材料”并提交指导文件在现场进行加厚处理。
结论
GRE玻璃钢属于非金属材料，其材料本身、连接方式、生产及供货形式均与常用的金属管道有所不同。在采购过程中，了解自身项目及GRE管道的应用特点，及时与设计单位和供应商进行沟通和联系才能及时应对采购过程中出现的各种问题，完成采购工作。
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。