鋼制環(huán)氧套筒修補(bǔ)管道的數(shù)值模擬與實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、管道是油氣輸送的“動(dòng)脈”，隨著服役年限的增加，管道發(fā)生腐蝕老化，情況嚴(yán)重將會(huì)導(dǎo)致管道失效事故，因此，管道的修復(fù)補(bǔ)強(qiáng)問題越來(lái)越受到廣泛的關(guān)注。目前，國(guó)內(nèi)對(duì)環(huán)氧套筒修補(bǔ)技術(shù)的研究方法仍處于起步階段，利用有限元數(shù)值模擬和實(shí)驗(yàn)相結(jié)合進(jìn)行研究具有重要意義。
　　本文主要研究了環(huán)氧套筒對(duì)管道的補(bǔ)強(qiáng)效果，并對(duì)補(bǔ)強(qiáng)機(jī)理進(jìn)行了探討，補(bǔ)強(qiáng)需要從分擔(dān)周向載荷和減弱缺陷處彎矩作用的方向考慮。通過壓縮實(shí)驗(yàn)，測(cè)試了環(huán)氧樹脂以及管卡填料的力學(xué)性能，通過封閉式管

2、道打壓實(shí)驗(yàn)，測(cè)試出管道缺陷處各測(cè)點(diǎn)以及套筒的應(yīng)變值，利用有限元模擬，分析環(huán)氧套筒對(duì)管道的補(bǔ)強(qiáng)效果，并且和實(shí)驗(yàn)值進(jìn)行對(duì)比，驗(yàn)證了本文有限元建模的正確性。
　　為了研究缺陷尺寸對(duì)管道應(yīng)力的影響，以及進(jìn)一步優(yōu)化環(huán)氧套筒修補(bǔ)方案，分別對(duì)兩端開放的缺陷管道補(bǔ)強(qiáng)前、后進(jìn)行了模擬分析，對(duì)于均勻腐蝕的矩形缺陷，研究結(jié)果表明:缺陷深度對(duì)管道應(yīng)力的影響遠(yuǎn)大于另外兩個(gè)方向;填料區(qū)中的氣泡對(duì)環(huán)氧套筒補(bǔ)強(qiáng)效果的影響取決于氣泡的大小、位置;環(huán)氧層厚度的改變對(duì)