油气输送用玻璃纤维增强复合材料粘接柔性管内衬层厚度优化研究

复合材料科学与工程 ›› 2020, Vol. 0 ›› Issue (9): 17-24.

油气输送用玻璃纤维增强复合材料粘接柔性管内衬层厚度优化研究

李平¹, 颜廷俊^1*, 李鹏¹, 丛日峰²

1.北京化工大学机电工程学院,北京100029;
2.山东冠通管业有限公司,威海264207

收稿日期:2019-11-26 出版日期:2020-09-28 发布日期:2020-09-28
通讯作者: 颜廷俊(1961-),男,博士,教授,主要从事结构力学分析方面的研究,yantj555@163.com。
作者简介:李平(1993-),女,硕士,主要从事复合材料管及接头结构方面的研究。
基金资助:
国家工信部项目(海洋工程用玻纤增强柔性管研制与应用示范[2018]169号)

STUDY ON THICKNESS OF LINING LAYER OF FLEXIBLE PIPE BONDED BY GLASS FIBER REINFORCED COMPOSITES FOR OIL AND GAS TRANSMISSION

LI Ping¹, YAN Ting-jun^1*, LI Peng¹, CONG Ri-feng²

1. College of Mechanical and Electrical Engineering, Beijing University of Chemical Technology, Beijing 100029, China;
2. Shandong Guantong Pipe Industry Co., Ltd., Weihai 264207, China

Received:2019-11-26 Online:2020-09-28 Published:2020-09-28

摘要/Abstract

摘要： 内衬层在玻璃纤维增强复合材料粘接柔性管制造过程中起支撑作用,为保证内衬层强度,通常采用增加壁厚的办法,这不仅会增加管道制造成本,还会降低管道柔韧性。为保证有限元模拟结果的准确性,本文通过力学性能实验测得内衬层所用材料的力学性能参数。根据内衬层受力特点,研究了缠绕方式、缠绕层数和加热温度对内衬层厚度的影响。利用ABAQUS有限元分析软件计算了直径为65 mm的玻璃纤维增强复合材料粘接柔性管内衬层最小厚度,为内衬层厚度的合理选择提供理论参考。

关键词: 粘接柔性管, 内衬层厚度, 制造工艺, 强度分析, 有限元分析, 复合材料

Abstract: The inner liner plays a supporting role in the manufacturing process of glass fiber reinforced composite bonded flexible pipe. To ensure the strength of the lining layer, the method of increasing wall thickness is usually adopted, which will not only increase the manufacturing cost of the pipe, but also reduce the flexibility of the pipe. In order to ensure the accuracy of the finite element simulation results, the mechanical properties of the material used in the lining layer were measured by mechanical properties experiments. According to the mechanical characteristics of the lining layer, the effects of winding mode, number of winding layers and hot melt temperature on the thickness of the lining layer were studied. ABAQUS finite element analysis software was used to calculate the minimum thickness of the lining layer of glass fiber reinforced composite bonded flexible pipe with a diameter of 65 mm, which provides a theoretical reference for the reasonable selection of the inner liner thickness.

Key words: bonded flexible pipe, lining layer thickness, manufacturing process, strength analysis, finite element analysis, composites

中图分类号:

TB332

李平, 颜廷俊, 李鹏, 丛日峰. 油气输送用玻璃纤维增强复合材料粘接柔性管内衬层厚度优化研究[J]. 复合材料科学与工程, 2020, 0(9): 17-24.

LI Ping, YAN Ting-jun, LI Peng, CONG Ri-feng. STUDY ON THICKNESS OF LINING LAYER OF FLEXIBLE PIPE BONDED BY GLASS FIBER REINFORCED COMPOSITES FOR OIL AND GAS TRANSMISSION[J]. Composites Science and Engineering, 2020, 0(9): 17-24.

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