發(fā)布時(shí)間：2018-11-12 17:49

【摘要】：由于復(fù)合材料增強(qiáng)管線鋼管的鋼層和復(fù)合材料層的模量差異,鋼層承擔(dān)了大部分的載荷,復(fù)合材料的增強(qiáng)作用發(fā)揮不充分。為了保證管道完整性、重新分配結(jié)構(gòu)層間載荷比例、提高復(fù)合材料利用率,通過(guò)對(duì)水壓爆破試驗(yàn)測(cè)試結(jié)果與有限元模型進(jìn)行分析,得出了復(fù)合材料增強(qiáng)管線鋼管的失效壓力及設(shè)計(jì)壓力計(jì)算方法,并對(duì)預(yù)應(yīng)力和結(jié)構(gòu)層厚度的設(shè)計(jì)提出了要求:通過(guò)預(yù)應(yīng)力處理復(fù)合材料增強(qiáng)管線鋼管時(shí),增強(qiáng)層的應(yīng)力不能超過(guò)復(fù)合材料斷裂強(qiáng)度的40%,鋼層的應(yīng)力應(yīng)該小于鋼材的最小拉伸強(qiáng)度;在設(shè)計(jì)壓力下,復(fù)合材料層的厚度應(yīng)該保證應(yīng)力低于其斷裂強(qiáng)度的30%,鋼層的厚度應(yīng)該保證應(yīng)力低于鋼材的屈服強(qiáng)度。研究結(jié)果為復(fù)合材料增強(qiáng)管線鋼管的設(shè)計(jì)提供了參考依據(jù)。
[Abstract]:Due to the difference of the modulus between the steel layer and the composite layer, the steel layer bears most of the load, and the reinforcing effect of the composite material is not sufficient. In order to ensure the integrity of the pipeline, redistribute the load ratio between layers of the structure and improve the utilization ratio of composite materials, the test results of hydraulic blasting and the finite element model are analyzed. The calculation method of failure pressure and design pressure of composite reinforced pipeline steel pipe is obtained, and the design requirements of prestress and structural layer thickness are put forward. The stress of the reinforced layer should not exceed 40% of the fracture strength of the composite material, and the stress of the steel layer should be less than the minimum tensile strength of the steel. Under design pressure, the thickness of composite layer should be less than 30% of its fracture strength, and the thickness of steel layer should be lower than the yield strength of steel. The results provide a reference for the design of composite reinforced pipeline pipe.
【作者單位】： 石油管工程技術(shù)研究院/石油管材及裝備材料服役行為與結(jié)構(gòu)安全國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;
【基金】：中國(guó)石油天然氣集團(tuán)公司科學(xué)研究與技術(shù)開(kāi)發(fā)項(xiàng)目“復(fù)合材料增強(qiáng)管線鋼管及非金屬管道超前儲(chǔ)備研究”,2014B-3312
【分類號(hào)】：TB33;TE973

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