A pipeline of activities to strengthen the construction method of the carbon fiber composite layer and the application of this method in crack arrester. The main purpose of this paper is to provide a pipeline crack arresting device which has a strong flexible crack arresting effect on the pipe with an isotropic crack. It is characterized in that the carbon fiber reinforced cloth will be at least four layers having the same shape is laid, the binder impregnated curing and strengthening the carbon fiber composite layers; each layer between the reinforcement tensile direction of carbon fiber cloth in accordance with the order from top to bottom are alternately angle, the angle in the range of 15
【技术实现步骤摘要】
一种强化碳纤维布复合层的构造方法以及应用该方法的管道止裂器
本专利技术涉及油气输送管道断裂控制领域,主要是涉及一种用于阻止高钢级管线钢管道延性裂纹长程扩展的装置以及制造方法。
技术介绍
天然气作为我国最重要能源资源之一,也是一种易燃、易爆的危险介质,主要依托管道进行长距离运输。为降低管线工程的建设投资,节省用钢量,各国的输气管线都倾向于使用大口径、高强度的高钢级管道。目前,高强度管线钢在我国也运用广泛,如西气东输二线己全面采用X80管线钢,X90和X100也处于研制中。高钢级管线钢具有更好的抗拉强度,但由于其屈强比较高,且多采用薄壁设计,所以对止裂韧性有很高的要求。研究表明,X100、X120等超高强度管线钢在实际工程环境下,条件往往超出了延性止裂的上限,管道时常处于发生开裂的边缘,输气管道一旦开裂,管内高压气体并不能立刻排空,而是由断裂点向两侧各产生一个减压波并向两远端传播。由于气体减压波速低于裂纹扩展速度,裂纹尖端就会持续的保持高应力状态,裂纹也会持续的高速扩展,容易导致输气管道延性裂纹的长程扩展问题,输气管道通常呈延性断裂特征。而延性断裂很难依靠自身初性达到止裂。当管线钢自身的韧性不能保证阻止延性裂纹扩展时,需采用一些外部机械装置,即止裂器(CrackArrestor)来预防、阻止管道的延性裂纹长距离扩展。当前存在的止裂器有不同的形态,根据在输气管道上的安装方法不同可以分为两类:整体止裂器和非整体止裂器。整体止裂器通常由不同于主管道力学性能和几何尺寸的厚壁或高韧性管段或管环组成,成为管道的一部分。非整体止裂器主要分为钢套筒止裂器和纤维复合材料缠绕带止 ...
【技术保护点】
一种可活动强化碳纤维布复合层的构造方法,该方法为:将至少四层具有相同形状的强化碳纤维布相铺叠,通过粘结剂浸渍后固化成强化碳纤维布复合层;所述每层强化碳纤维布的抗拉方向之间按照由上至下的顺序交替存在夹角,所述夹角范围在15
【技术特征摘要】
1.一种可活动强化碳纤维布复合层的构造方法,该方法为:将至少四层具有相同形状的强化碳纤维布相铺叠,通过粘结剂浸渍后固化成强化碳纤维布复合层;所述每层强化碳纤维布的抗拉方向之间按照由上至下的顺序交替存在夹角,所述夹角范围在15o~60o之间;所述各角度强化碳纤维布由至少两张主纤维方向一致的强化碳纤维布叠加在一起构成。2.根据权利要求1所述的一种强化碳纤维布复合层的构造方法,其特征在于:在所述强化碳纤维布复合层的中段留有一条没有粘结剂浸渍的非固化带,以实现所述强化碳纤维布复合层的活动;构成所述强化强化碳纤维布层的每张碳纤维布的抗拉强度≥3000MPa,抗拉模量≥200GPa。3.一种管道止裂器,包括环状碳纤维层合结构(5)与粘贴在环状碳纤维层合结构(5)外表面的金属保护层(7),其特征在于:所述环状碳纤维层合结构采用权利要求2中所述方法制造的强化碳纤维布复合层;其中,环状碳纤维层合结构(5)上的非固化带被称为非预浸渍固化带(6),位于环状碳纤维层合结构(5)的中部;金属保护层(7)采用镀锌铁板制成,包裹在环状碳纤维层合结构(5)的表面;环状碳纤维层合结构(5)与金属保护层(7)结合后,成为一个带有两条封闭边(10)的空心未封闭圆筒;所述封闭边由碳纤维层合结构连接外缘(4)和金属保护层连接外缘(3)连接后构成;所述空心未封闭圆筒的左右两端的端口为坡口(9);所述坡口的坡面的倾斜角度范围在40o到60o之间。4.一种制造管道止裂器的方法,该方法由如下步骤构成:第...
【专利技术属性】
技术研发人员:彭惠芬,赵宁,宋玉杰,王程,王鹏,商玮,
申请(专利权)人:东北石油大学,
类型:发明
国别省市:黑龙江,23
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