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    玻璃钢内衬钢塑复合管道应力分析

    2018-09-21   来源:   点击数:18次 选择视力保护色: 杏仁黄 秋叶褐 胭脂红 芥末绿 天蓝 雪青 灰 银河白(默认色)   合适字体大小:
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       中国钢管信息港进行了报道:以化学性质稳定的玻璃钢作为内衬的管道。它既充分利用了钢材的优良机械性能,又利用了玻璃钢本身优异的耐腐蚀性能,因而是输送腐蚀、承压流体和浆液的理想管道111.但树脂固化收缩、管壁限制等原因在树脂内衬中产生了很大的内应力,严重影响着内衬的安全使用。为了对内衬的质量进行控制,本文就其应力分布进行了初步的探讨。
      
      力学模型考察内衬管道的制作过程121可以看出,基体固化后和粘着在钢管内壁上的树脂内衬呈受拉状态|3‘41,因此忽略直管两端边缘效应的影响,直管内衬的应力主要由两个方面组成,其一为管件在服役过程中由于内压而产生的应力,其二为内衬和钢管壁之间由于粘结而产生的粘结应力,这样直管内衬应力模型可以简化为内外受外力的玻璃钢圆筒见,其中Pi和P2分别为内衬内、外壁上所受到的外力。
      
      1地埋FRP夹砂管道工艺设计设计管道采用定长缠绕法,利用微机控制加砂缠绕机,按一定的缠绕规律,自动化缠绕成型,常温常压下进行固化并将制衬、缠绕、修整、脱模等各工序形成流水线作业所用原材料及辅助材料如下:(1)基体材料:间苯型UP树脂,PalatalA400~952,引发剂,过氧化甲乙酮;促进剂,环烷酸钴(2强材料:表面毡,30~60g/m2;短切毡,300~600g/m2;网格布,纤维质量分数45%~65%;无喊~30%;缠绕速度,<0.9m/s;环向缠绕,85-90*螺旋缠绕,5556*排线精度,对接;切点数,卜3个。
      
      2地埋FRP夹砂管道结构形式纤维缠绕FRP夹砂管横截面分为5个层次,各层均有自己的功能1.内衬层:表面毡+短切毡(防腐、防渗);2内缠绕层:环向+螺旋纤维(内强层);3.夹砂层:石英砂(刚度层);4.外缠绕层:环向+螺旋纤维(外强层);5.外表层:富树脂层(防腐、防老层)3地埋FRP夹砂管道力学分析3.1基本设计条件/m2,④车辆载4000mm;⑧管区铺设深度处原土材料土壤条件:GC粘土砾石,回填土土壤条件:SG中等压实土;⑨管材刚度等级:SV= 3.2载荷分析与计算地下埋设管所受的载荷一般有如下几种:管自重、管内流体的重量管内流体的静压力、由于管内流体流速变化而产生的压力急剧升高或降低引起的波动压力、回填土重量引起的外压力、车辆的轮压力或地面堆置载荷、温差载荷、由于施工开挖使地基产生不均匀沉降而出现的力、管子在起吊及运输安装过程中受到的力、管线转弯处由管内流体压力而产生的纵向力、管内出现真空负压时的负压力及地震作用力等。简要示意管线在一定的铺设条件下所受到的主要外部载荷3.2.1地埋FRP夹砂管主要载荷计算管周静土压分布(如所示)可以认为放置在管体上面的矩形土壤块的重量就是作用在管上的垂直土壤载荷,土壤块的高度应等于覆盖深度,宽度等于管外径由詹森(Janssen)公式,q=VH(V为回填土比重,H为覆盖土深度算管侧水平土压力,一般以对称形式作用于管侧,它的形成机理是垂直土压下引起管环在水平方向的变形伸长,这种变形受到管侧填土的约束,从而形成管侧水平土压力根据斯藩格勒理论,水平静土压在管的两侧圆心角U内成抛物线分布,其100*水平方向最大土压qH=eAx/2F管顶垂直静土压,Pa;啊为水平测向土压,Pa;足t为基础支承系数;e为土壤被动阻力系数;为管环向弹性模量,MPa;/为管截面惯性矩,m3;A为管平均半径,m;T为基础有效反作用力支承角之半。
      
      中国钢管信息港进行了报道:0.061R4,则上式简化为:=5.31X104Pa3.2.2地面动载荷引起的土压地面的动载荷通常是由汽车行驶时产生的,同时引起管周动土压,其分布如所示。根据JC/T838-1998标准,计算作用于管上的活载荷,假定在一条有4条车道,每条车道宽为3.7m的路面上各有一辆轮载为80000N的卡车在路中央行驶,管体可能与卡车的行进方向垂直或平行。
      
      计算管道上的活动载荷。
      
      000N;I/为冲击系数;和L2为分别为平行、垂直载荷宽度,m 3.3管道刚度控制进行刚度分析时,要求管内无介质,呈无内压状态所以,管的刚度分析仅与管外壁压力有关,即管处于土压力和地面动、静等载荷之中。
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