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一、应用范围
1、地沟盖板
许多化工厂、冶炼厂的电解车间、电厂的化学处理车间、电镀厂、蓄电池厂、机械厂的酸洗车间、制药厂、印染厂、盐矿等都有大量的地沟，地沟中多为腐蚀性液体，传统的地沟盖板有用角钢、扁铁焊接的格栅、铸铁格栅、水泥盖板等，这些材料不耐腐蚀，多则几年，少则几个月即被破坏，车间内呈现支离破碎的模样，使用FRP格栅可以很好地解决腐蚀问题，同时便于污水泄入水沟中，还便于观察地沟内的情况。
2、双层地面
有许多府实行车间，传统的操作方式是操作人员、产成品、废液、废渣处不同地面上，这有许多不便之处，易于造成防腐蚀地面的破坏。于实体地面概念不同的是双层格栅地面，即上层由FRP格栅组成，下层为建筑基体地面，操作人员在格栅面层上行走，产成品可以放在格栅面层上，而废液、废渣、可排至下层基体地面，作业完毕可用强有力的喷水器冲洗，清除地面杂物，这样既方便了操作工人，也便于管理人员检查工作。
3、栈道
化工厂往往有许多栈道，有些是用于设备与设备之间的通道，有些供巡逻使用，这些栈道一般用圆钢焊接而成，由于腐蚀，往往每年都要作防腐蚀涂层，采用FRP格栅制作这些栈道是最佳选择。
4、操作平台
化工厂都有大量的操作平台，这些平台的铺面材料采用FRP格栅比较合理，FRP格栅耐腐蚀，毋需油漆，无需维护，使用寿命长，可使用二十年，重量轻，与钢材相比，减轻重量3/4，所以安装时无需提升吊装设备，而且支撑构件也可以相应减少，对于直接支撑在设备上的操作平台就更加适合。FRP格栅的开孔切割非常方便，使用弧形切割锯可以很方便地开孔来满足安装设备的要求，而且不会因开孔而造成格栅散落，对于移动式的操作平台，使用FRP格栅就更加适合，此外FRP格栅有一些弹性，长期在上面工作的人可以减轻疲劳，提高工作效率，因而是操作平台的理想材料。
5、罐顶平台
贮罐顶部的走道，平台往往是腐蚀比较严重的地方，到处锈迹斑斑，令人望而生畏。遭受严重腐蚀的平台、走道往往存在事故隐患，FRP格栅制作的罐顶平台就可以完全改变这种状况.
6、海上石油平台
海上石油平台往往是用钢板网作铺面材料，海水加上海洋的恶劣气候造成这些材料腐蚀严重，增加了不安全因素。国外已成功地将FRP格栅用于这一恶劣环境中，由于重量减轻了四分之三，使得基础、支撑等构件更容易处理，经过合理设计，还能够降低平台的总成本。
7、塔体平台
无论是单塔体平台、双塔体平台或多塔体平台,往往都支撑在塔体上，平台的铺板材料一般是花纹钢或钢板网，采用FRP格栅代替它们可以大大减轻重量，减少塔体的负荷。
8、污水处理
在污水处理方面，FRP格栅可做冷却塔下面操作平台的铺面材料，可做生化水处理池的挂具，也可作污水处理厂的检修走道。
9、船艇
在商用拖船上作甲板材料，由于减轻了甲板的重量，可以增加载货量，更适合在军用扫雷艇上使用。
10、其他
可作楼梯踏板，为装配成的格栅的“I”型材可单独使用,也可以与FRP槽型材组装成梯级式电缆桥架。
二、应用中的优点
1、安装成本
由于FRP格栅的重量仅为碳钢的1/4，所以运输、起吊、移动、组装十分方便，同时安装时不用动火，易燃易爆区域不必停产，因而它的安装成本只及碳钢的20%~40%。
2、寿命成本
这是最主要的成本因素，在允许使用的介质条件下，FRP格栅的设计寿命为二十年，而碳钢的平均寿命为3~5年。一般来说，使用十年以后，使用碳钢的成本就要比使用FRP格栅高一倍以上。
3、维护成本
钢材每年需除锈维护，FRP格栅基本不需维护。
4、基础成本
与钢材相比，使用FRP格栅的重量可减轻3/4，因而基础、支承构件都可减少，基础成本相应下降。
综上所述，使用FRP的初次投资要高于普通碳钢，但综合经济效益比使用钢材优越许多倍，这是国外大面积使用FRP格栅的主要原因之一。

一、发酵行业对设备的要求
1）  耐腐蚀
   发酵行业的腐蚀性介质主要有三种：一是其产品或生产过程中的中间体及产品本身的腐蚀，如：柠檬酸、醋酸、酱油中的盐类等；二是工艺过程中所必需用的各种辅料和清洗消菌用品，如：各种盐、无机盐（盐酸、硫酸、亚硫酸等），碱类（氢氧化钠、氨水等）；三是以上两种的混合物，以及应进行环保处理的废气、废水等等。
2）  材料无毒，能接触食品
   设备必须满足盛装食品店品的卫生要求。
3）  有利于防治污染菌
   发酵过程中污染菌或噬菌体是发酵工业的大敌，染菌不仅妨碍生产菌种的生长和产物的合成，打乱正常生产管理秩序，还会影响下道工序的产品质量严重的会造成倒罐（将发酵液放入下水道），使生产遭受很大的损失，所以对设备要求作到无死角、无渗漏、而且其材质无污垢、不易滋生、滞留不良菌种等。
4）  有一定的强度和刚度。
   发酵行业中除了成品和原辅料的贮存罐，一些设备还有温度、压力、带搅拌器等要求，如各种发酵罐、味精工业的中和罐、离子交换柱、及制柠檬酸用的真空浓缩罐等等。因此对于制造设备的材料有一定的强度和刚度要求。
5）  控制造价，满足经济性要求。
二、有设备的材质状况
   目前，用于发酵行业的大部分设备，其材质大体上分三类。第一类为碳钢复合，即内衬橡胶、玻璃钢、不锈钢、塑料及耐酸瓷砖等；第二类为整体不锈钢；第三类为整体塑料类（PVC、PP等）。
   碳钢复合和塑料类设备，造价适中，一般可满足通常耐腐蚀等方面的要求。但碳钢复合设备衬里材料与碳钢之前性能差异很大，给施工和维修带来很多困难，而且衬里易脱落，造成设备腐蚀和对内部介质污染，另外，维修费用增大，一旦容器的耐腐蚀衬里穿透，会使碳钢壳体产生严重的腐蚀，甚至使整个设备报废。对于压力罐，则还有可能发生爆炸等严重事故。
   塑料类设备具有较优良的耐腐蚀性，可使用于多种介质。但塑料设备基本上都属于热塑性工程塑温下性脆，易开裂（如PP等等），强度低，易老化，因此应用到了限制。
   整体不锈钢设备，整体耐蚀好，加工、维修方便、强度高、耐温性好，常用于一些关键且使用条件较苛刻的设备。然而在实际使用中，也存在一些问题，如腐蚀、染菌等，如果解决不好，不仅发挥不了其优越性，而且可能造成更大的损失。
三、玻璃钢材质的特点
    1） 满足食品卫生的要求。能否满足食品卫生要求，这是发酵设备的最根本要求。玻璃钢产品能否符合卫生要求，关键在内衬树脂的选择，即必须选用食品级树脂。
  2）   轻质高强。玻璃钢的比重只有1.4-2.0，而纤维缠绕玻璃钢的拉伸强度可达300-500Mpa，超过普通钢的极限强度，如按此强度计算，也已达到或超过某些特殊合金钢，因此可作为防腐设备的主要结构材料，并且具有运输、安装和维修方便的优点。
   优良的耐腐蚀性。玻璃钢的最大特点之一，就是耐腐蚀性好。通过树脂的种类和牌号的选择，采用适宜的成型的工艺，可以生产出耐多种酸、碱、盐油类及有机溶剂的玻璃钢制品。
  良好的表面性能和易清洗、灭菌性能。由于玻璃钢是整体成型的，无接缝，内壁光滑，与化学介质接角时，表面很少有腐蚀产物和结垢现象，更不滋生菌和微生物。因此不污染介质，极易清洗，经食品和药物管理部门专门检验，玻璃钢已达到食品酿造，医药工业的要求。
  可设计性好。玻璃钢是一种可以改变其原为种类、数量比例和增强材料的排布方式，以满足不同性能要求的复合材料。
 6） 良好的施工工艺。未固化的树脂和增强材料有改变形状的能力，因此，可以通过不同的成型方法和模具方便地加工成所需要的形状。这一特点最适合大型、整体和结构复杂的设备和施工要求，适用于现场施工和组装。
 7 ）  抗老化、阻燃。玻璃钢是增强塑料范畴的制品，基体材料存在着自然老化和燃烧的问题。但世界上经过60多年，中国经过30多年的研究，已经得到衬步解决，增强材料加偶联剂处理，使用50年，弯曲强度可保持在64-46%，拉伸强度保留率在71.2%，如再配加防老剂，防老化性能更好；玻璃钢基体中加入阻燃剂和采用阻燃性树脂再加入阻燃剂，氧指数可达34-36，完全满足发酵设备的阻燃防火要求。
 8  ）

四、设计与制作时应注意的事项
1、  设计
（1）   安全系数：安全系数为极限强度与许用应力的比值，由于玻璃钢缺乏标准的强度值，而且其实测值分散性较大，故在确定安全系数时，要仔细分析和应力分析。受力状态计算得准确时，可用较低的安全系数（2）用不同的工艺方法制成的玻璃钢制品，应选用不同的安全系数（3）使用温度较高时，应视所选用树脂的热变形温度，选择合理的安全系数（4）如有冲击负载，疲劳负载时，应适当提高安全系数（5）对于有后固化工艺处理的，可选用较低的安全系数（6）如有可能造成人身伤亡或是关键的设备，要适当提高安全系数。一般说来，总的安全系数，不能低于6，但也不要取过高的安全系数，避免浪费材料。
2）           树脂类型：要针对所接触的介质种类和温度要求，合理地选择树脂类型，在无可靠数据时，应采用模拟实验，以确保所选用树脂在使用温度下仍具有要求的耐腐蚀性和强度。
(3)         结构设计。设备的结构设计必须满足使用，安装方便的要求。如有的设备要求内外清洗方便，就要进出口，接口，喷咀及支撑处做特别考虑。另外，玻璃钢的弹性模量较低，应通过合理的结构设计满足其刚度要求。
2、  生产
   应严格按工艺规程进行。尤其是耐腐蚀层的加工，要绝对保证质量，对于部分特殊要求的情况，应有针对性地严格控制和管理。如，对有食品卫生要求的容器严格控制以下部分：（1）与介质接触部分的树脂必需选取食品级的，符合GB13115标准要求，且有正式的试验报告，所用固化剂，促进剂、阻聚剂及以上助剂的溶剂也必须满足GB13225标准要求（2）在容器加工完毕后，应进行后固化处理。通常为80摄氏度下处理3h以上，或室温下固化不少于14d；（3）与介质接触表面应用水蒸气温（温度为80-120摄氏度）或80摄氏度水冲洗两次，并在处理完毕后及使用前处于密封状态。
3、  安装、运输、使用
   玻璃钢是一种新型材料，它有其自身特点，在安装。运输和使用过程中与原来系统材料制成的设备有所不同，应按照图纸和生产厂家的安装、运输和使用手册规定及说明进行，以保证产品质量。
  玻璃钢发酵设备近年来得到了广泛的使用，河北省冀州市中意玻璃钢厂作为国内第一家玻璃钢缠绕设备制造厂，在这方面进行了大量的研究、开发，并取得了一定的经验。并已在石家庄珍极、广州李锦记等国内多家大型酿造厂推广应用。
   随着生物技术的发展，新的工艺、技术的应用将对产品质量要求更高，我们将紧跟技术潮流，不断提高玻璃钢设备质量以满足用户的要求，为促进发酵行业的发展多做贡献。

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1.1玻璃钢供水管道维修及开口面临的技术难题

上世纪九十年代以来，玻璃钢供水管道以其重量轻、施工方便、价格低、耐腐蚀性能好，水阻较小等独特优势，在许多大中城市的供水行业都得到了普遍的推广和使用。但是，由于其维修及开口停水时间较长及施工成本较高，使得玻璃钢管道维修及开口变得异常困难。所有这些因素不但为已经使用玻璃钢管道的用户带来了许多麻烦，也严重影响了玻璃钢供水管道的进一步推广使用。

1.2传统玻璃钢供水管道维修及开口方法的缺陷

传统的玻璃钢供水管道维修及开口通常采用的方法是：首先停水严密，然后在干燥状态下将管道损毁处用砂轮机进行清理打磨，分层涂抹环氧树脂，并用玻璃纤维布进行包裹，每包裹5层进行1个小时吹风干燥；然后进行重新打磨，如此反复4次，共包裹20层，最后晾干24小时后方可以进行恢复供水。由于城市供水干管管网压力较高，许多阀门很难停水严密，造成维修及开口停水面积过大，停水时间过长。因此，必须寻找出一种停水时间短，施工成本低的玻璃钢供水管道维修及开口新技术，以解决当前的技术难题。

2  单盘连接器和带法兰钢制短管相联接密封止水的理论分析及试验

为了克服玻璃钢管道维修及开口带来的技术难题，我公司于2005年组织了一批技术人员，对玻璃钢供水管道的维修及开口技术进行了长时间的试验和研究，终于研制成功了玻璃钢供水管道维修及开口新技术。并于2006年3月将该研究技术运用于焦作市南通路DN600玻璃钢供水干管的维修和附近的一处DN600玻璃钢管道开口施工中。经过一年时间的观察，维修及开口效果良好，在日常供水压力为0.4Mpa的情况下，没有发现有任何渗漏现象，现将具体维修及开口技术的理论分析及试验结果介绍如下：

2.1玻璃钢供水管道环向应力强度理论分析

管道在满水正常工作压力条件下，管道受环形向外的水压和环形向内的单盘连接器胶圈压力的共同作用；其密封效果主要决定于环形胶圈对管身产生的环向约束应力和管道自身的环向应力强度及管道抗变形能力的刚度。因此，玻璃钢管身承受环向压应力强度和刚度是决定其密封性的关键因素。

玻璃钢管道的特点之一是可以根据具体使用要求，对管道的具体性能（拉申强度、环应力强度、刚度）及形状进行设计： ①可对缠绕时的缠绕角进行设计，以使管道具有不同的纵／环向强度分配； ②可对管道壁厚进行设计，以达到一定的刚度，使管道可以承受不同的内外压力。

我国常用的玻璃钢供水管道的标准曾有几个部门制定过，标准明确标出环向强度3000kg／cm²，轴向强度为1500kg/cm²；刚度为SN10000。因此，在理论上其环向应力及刚度完全可以满足0.9Mpa的实验压力的要求。

2.2单盘连接器和钢制法兰短管与玻璃钢管联接压力试验                                                               

选取两根DN600玻璃钢法兰短管，分别截成每根长度为50cm的短管；选取一根长30cm的普通钢管，两端焊接上两个标准法兰，中间焊接上一个试压注水孔和一个放气孔；选取两个标准单盘连接器。将两根DN600玻璃钢法兰短管用螺栓和钢制堵板连紧，堵板在两侧固定在两个混凝土支墩中间，玻璃钢管道两边分别套上两个单盘连接器，中间夹上钢制法兰短管，并将单盘连接器和钢制法兰短管用螺栓上紧，检查牢固后，从注水孔往管道里注水，注水满后用堵头将排气孔堵上，进行充分浸泡后开始打压试验。玻璃钢供水管道设计工作压力为0.6Mpa,因此，试验压力定为0.9Mpa。将压力打到0.9Mpa后，持续10分钟压力为0.895Mpa；持续1小时，压力为0.89Mpa,无明显渗漏现象，压力试验为合格。

3   玻璃钢供水管道的维修及开口方法

3.1玻璃钢供水管道的维修方法

3.1.1关闭漏水点两侧的控制阀门，同时进行开挖施工

埋深较大和地下管线情况明晰的玻璃钢管道一般采用机械开挖；埋深较小和地下管线情况较为复杂的玻璃钢管道一般采用人工开挖。由于管网回水及控制阀门可能关闭不严密，因此，开挖时一般都需要抽水机械配合作业。

3.1.2管道清洗打磨

维修前必须对玻璃钢管道破损处两侧0.5米以内的管身进行清洗，去除管身上的所有污物，并对管身上不平整处进行打磨，打磨时要求力度适中，保持管身基本光滑即可，切不可打磨过度，影响管身的结构强度。

3.1.3选取合适口径的单盘连接器，并加工钢制法兰短管

开挖完成后，根据玻璃钢管道的直径，选取相同规格的两幅单盘连接器待用；然后根据管道的破损情况，截取比玻璃钢管道破损处长0.4米的相同管径的钢管（如果损毁处在承插口处，可以根据实际情况加长钢管长度），并在钢管两端焊接上两个标准法兰盘。

3.1.4根据钢制法兰短管的长度，切割掉破损处的玻璃钢管

一般要求切割掉的玻璃钢管的长度比钢制法兰短管长2cm，以便维修时方便施工安装。切割时要求切口平直，切割完成后要对玻璃钢管道切口处用环氧树脂进行涂抹，以防将来通水后水浸入管道夹砂结构层对玻璃钢管道造成损坏。

3.1.5安装单盘连接器，修复漏水管道

将两幅规格相符的单盘连接器分别套在已经切开的玻璃钢管道的两侧，然后将焊制好的钢制法兰短管放在已经切掉的玻璃钢管位置并支撑好，钢制管件要求与玻璃钢管在同一轴线上，并确保法兰盘与每侧玻璃钢管切口的间隙不大于1cm。将单盘连接器与钢制法兰短管以螺栓连接好，两侧同时均匀上紧螺栓，检查接缝是否均匀并密封良好，然后可以恢复供水。通水后密切注意维修处各连接口是否有渗水现象，当水压恢复正常压力后，将钢制法兰短管用沥青漆涂三遍防腐，底部用混凝土支墩支撑好即可进行回填。详见附图1：

3.2玻璃钢供水管道开口方法

玻璃钢供水管道开口方法和玻璃钢供水管道维修方法具有相同的原理，其不同之处在于以下几条。

3.2.1根据支管的位置合理决定开口的位置，尽量避开玻璃钢管道承插口的位置，并优先选择管身中间较好的位置；

3.2.2可以根据施工计划安排，先进行开挖，然后再进行钢制法兰三通管件的加工制作，当一切准备工作完成后再进行停水操作，并根据的钢制法兰三通管件长度决定切割玻璃钢管道的长度；

3.2.3钢制法兰三通管件的长度可以根据所开支关口径的大小决定，具体加工可参考《给排水标准图集》中钢制管件加工标准图进行制作；

3.2.4钢制法兰三通管件与单盘连接器连接好以后，立即安装三通支管阀门，并将关配件和阀门底部用混凝土支墩支撑好，以便及时恢复供水。详见附图2:

 4  结论

采用单盘连接器和钢制法兰短管进行玻璃钢供水管道维修及开口，可以在停水不太严密的情况下进行施工，大大缩短了停水时间。以焦作水务公司的维修实践为例，一条DN600的玻璃钢供水干管维修，按照传统的维修方法，从停水开始到管道恢复供水，最少需要72小时，这严重影响城市供水的连续性和供水安全性；然而，采用新的单盘连接器和钢制法兰短管连接的维修方法，就可以在有少量水的情况进行施工，维修时间缩短到12小时左右，减少停水时间约60小时，产生了较好的社会效益和经济效益。另一方面，传统的维修及开口成本过高，一条DN600玻璃钢管道，修复一处漏水或开一处口的直接成本一般不低于2.6万元（其中，材料费0.8万元，人工费0.9万元，机械费0.9万元），间接损失将更大；采用新的维修方法，费用可以降到0.5万元(其中，材料费0.2万元，人工费0.15万元，机械费0.15万元，)，大大节省了维修费用的支出。同时，修复后的返修率也大大低于传统的维修方法，并解决了在玻璃钢管道上开口难的技术难题，是一种简单易行推广性强的玻璃钢供水管道维修及开口技术。

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