【技术实现步骤摘要】
一种拉胀复合材料管道及输送管路
本专利技术属于特种管道领域，具体涉及一种拉胀复合材料管道及输送管路。
技术介绍
在管道输送领域，尤其是油气运输管道应用过程中，钢管以其易加工、刚度大的优点常作为主要输送管道，但是，其具有耐腐蚀性差、重量大难以运输，以及安装效率低、维护成本高的缺点；随着高分子材料的发展和进步，柔性管道中的纤维增强等复合材料管道逐渐取代钢管的使用，其弯曲柔性好，易于铺设，可回收，工期短，成本相对较低，并且克服了金属管道易腐蚀的问题。专利技术人发现，随着柔性输送管道的利用，其在输送过程中也出现了因管道内压力和管道外压力导致的形变问题；管道内压力过大时，由于其径向的泊松比为正值，管壁材料由于周向膨胀，随着管道内部压力的扩展，管壁厚度区域减小，从而导致环向应力增加，最终导致管道破裂；在管道外部受压时，壁厚变薄，管道的轴向长度会增加，无法保持拉紧状态，从而会在外力作用下引起管道的塌陷和屈曲，从而导致管道系统的塌陷。负泊松比特性与泊松比特性相反，负泊松比特性是指受拉伸时，材料在弹性范围内横向发生膨胀；而受压缩时，材料的横向反而发生收缩；市面上虽然具有负泊松比效应...
【技术保护点】
1.一种拉胀复合材料管道，其特征在于，包括管体，所述管体的管壁包括依次设置的2N层同心的铺层，所述N为大于等于2的正整数，所述每个铺层均包括基体和被嵌在基体内的增强体，其中第n层与第2N+1‑n层的铺层对应的增强体与管体轴线的夹角相同；第一层和第2N层的铺层内的增强体与管体轴线平行，其他铺层的增强体均以螺旋缠绕的方式分布在对应铺层的基体中，所述的管体能够在所述2N层铺层的作用下表现出负泊松比特性。
【技术特征摘要】
1.一种拉胀复合材料管道，其特征在于，包括管体，所述管体的管壁包括依次设置的2N层同心的铺层，所述N为大于等于2的正整数，所述每个铺层均包括基体和被嵌在基体内的增强体，其中第n层与第2N+1-n层的铺层对应的增强体与管体轴线的夹角相同；第一层和第2N层的铺层内的增强体与管体轴线平行，其他铺层的增强体均以螺旋缠绕的方式分布在对应铺层的基体中，所述的管体能够在所述2N层铺层的作用下表现出负泊松比特性。2.如权利要求1所述的拉胀复合材料，其特征在于，所述管体在受到轴向拉力时，内壁和外壁的应变方向均沿径向远离轴心，其满足：其中，ε3是沿径向应变，σ1是轴向应力，σ2是周向应力，E1是轴向的弹性模量，E2是周向的弹性模量，第一方向指的是增强体的轴向，第二方向指的是1方向所在的管体切面内第一方向的垂线方向，第三方向指的是管体的径向，v12是第一方向和第二方向所在平面内的泊松比，v23是第二方向和第三方向所在平面内的泊松比。3.如权利要求2所述的拉胀复合材料管道，其特征在于，所述的基体选用聚氨酯、聚硅酮、聚丙烯、聚乙烯或环氧树脂...
【专利技术属性】
技术研发人员：时晨，夏和萍，王森，孙宝江，付光明，
申请(专利权)人：中国石油大学华东，威海纳川管材有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。