所謂非穩(wěn)態(tài)高壓管道指的是輸送流體瞬間壓力在-0.1~100.0MPa之間變化的管道,要求管道具有優(yōu)良的力學(xué)性能和抗疲勞性能。主要用于船舶艦艇輸送管、合成化學(xué)高壓輸送管、航空航天輸送管等。通常采用合金管道,由于合金的造價(jià)高昂,同時(shí)合金對(duì)腐蝕性介質(zhì)適應(yīng)性較差,導(dǎo)致管材使用過程中維護(hù)費(fèi)用高昂。結(jié)合這種情況,要求采用一種力學(xué)性能和抗疲勞性能優(yōu)良,對(duì)腐蝕性介質(zhì)適應(yīng)性優(yōu)異的替代管材,這就是復(fù)合材料非穩(wěn)態(tài)高壓管道。
復(fù)合材料非穩(wěn)態(tài)高壓管道是由碳纖維及其織物、高強(qiáng)玻璃纖維及其織物和環(huán)氧樹脂復(fù)合而制成的管道。管道適用范圍為φ20~φ300。管道采用編織拉擠纏繞工藝成型,具體成型工藝如下:
碳纖維預(yù)浸織物拉擠成型管 碳纖維編織 編織碳纖維預(yù)浸 預(yù)浸編織碳纖維與預(yù)浸管拉擠成型復(fù)合管 高強(qiáng)玻纖與碳纖維的混合 預(yù)浸混合纖維 預(yù)浸混合纖維與復(fù)合管拉擠成型 高強(qiáng)玻纖纏繞復(fù)合復(fù)合管 碳纖維編織 編織碳纖維預(yù)浸 預(yù)浸編織碳纖維與復(fù)合管拉擠成型高壓管
該復(fù)合管材具有以下特點(diǎn):
(1)力學(xué)性能優(yōu)良,拉伸強(qiáng)度為合金鋼的3~5倍。
(2)抗疲勞性能優(yōu)良,是合金鋼2~3倍。
(3)對(duì)腐蝕性介質(zhì)適應(yīng)性優(yōu)良。
(4)成本相對(duì)較低,約為合金管材的90%。
(5)可通過纏繞碳纖維適時(shí)監(jiān)控管材的運(yùn)行情況。
(6)使用壽命長(zhǎng),為合金鋼管材的5~8倍。