复合材料增强管线钢管压力设计新方法

摘要：

复合材料增强管线钢管(CRLP)是一种具有高承压能力的新型管道,其应用日趋广泛,但相应的管道压力设计方法尚不完善.对现有规范的分析表明,现有压力设计模式已不适合组合型管道.通过以CRLP平均环向应变作为设计的显式失效判据,并区别不同工况下的失效模式,确定相应的安全系数.基于组合薄壁圆筒模型,分别导出了是/否进行预应力处理的压力设计公式.压力设计公式考虑了CRLP几何尺寸、管线钢和复合材料力学性能对设计压力的影响.算例分析表明,对于未经过预应力处理而直接投用的CRLP,主要的失效模式是试压过程中产生过量残余变形;而对于进行过预应力处理的CRLP,主要失效模式转变为工作压力下的蠕变破坏.预应力处理可以一定程度上提高CRLP的设计压力,并有助于充分利用复合材料的承载能力.

关键词：复合材料增强管线钢管、设计压力、预应力处理、失效模式、残余应变

所属期刊栏目：41

分类号：TE973(石油机械设备与自动化)

资助基金：高等学校博士学科点专项科研基金20110184110017

在线出版日期：2020-09-30（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：1025-1032