【摘要】：由于復合材料增強管線鋼管的鋼層和復合材料層的模量差異,鋼層承擔了大部分的載荷,復合材料的增強作用發(fā)揮不充分。為了保證管道完整性、重新分配結構層間載荷比例、提高復合材料利用率,通過對水壓爆破試驗測試結果與有限元模型進行分析,得出了復合材料增強管線鋼管的失效壓力及設計壓力計算方法,并對預應力和結構層厚度的設計提出了要求:通過預應力處理復合材料增強管線鋼管時,增強層的應力不能超過復合材料斷裂強度的40%,鋼層的應力應該小于鋼材的最小拉伸強度;在設計壓力下,復合材料層的厚度應該保證應力低于其斷裂強度的30%,鋼層的厚度應該保證應力低于鋼材的屈服強度。研究結果為復合材料增強管線鋼管的設計提供了參考依據(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】： 石油管工程技術研究院/石油管材及裝備材料服役行為與結構安全國家重點實驗室;
【基金】：中國石油天然氣集團公司科學研究與技術開發(fā)項目“復合材料增強管線鋼管及非金屬管道超前儲備研究”,2014B-3312
【分類號】：TB33;TE973

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