摘要：复合材料缠绕补强是一种有效的管道缺陷修复技术,复合材料渐进失效对承载能力的影响有待研究。管道缺陷的局部效应和剩余强度,导致其渐进失效历程与复合材料压力容器(Composite Overwrapped Pressure Vessels,COPV)截然不同。采用复合材料补强的缺陷管件进行极限承载试验。通过对比试验极限压力与有限元模拟的渐进失效的破坏压力,验证有限元模型的正确性。有限元模拟结果表明,复合材料缠绕层发生以纤维破坏为特征的破坏模式。复合材料的渐进失效分为稳定缓慢失效和急剧加速失效两个阶段。对比COPV的瞬间大面积失效特征,分析了缓慢失效和急剧加速失效现象产生的原因,提出了实用的补强管道"临界压力"确定方法,为复合材料补强管道的设计提供参考。

摘要：建立了仿形织物缩比卷取模具设计方法,使用映射法计算织物在构件模面上的铺覆变形,并以此评价设计方法的可行性。以某回转构件为例,设计仿形织物缩比卷取模具。结果表明:缩比模具可有效降低卷取型面的弯曲程度,有利于减小织物卷取过程中的纱线滑移,且基于卷取模具设计的仿形织物在产品型面铺覆时,织物剪切变形较小。建立的曲面仿形织物缩比卷取模具设计方法合理,为大尺寸回转构件用仿形织物设计提供了依据。

摘要：目前国内尚无完善的设计规范和标准来指导对缺陷管道进行复合材料补强设计。国外较常见的设计方法是依托管道剩余强度评价,使用等效强度方法进行补强。为此,根据碳纤维复合材料管道修复补强技术原理和设计方法,提出了模拟管道壁厚完全损失的保守设计方法。应用该方法对榆林—济南天然气管道进行了碳纤维复合材料缠绕补强修复和防腐作业,采用绝缘材料进行垫底处理,彻底杜绝了电偶腐蚀的可能性,修复后管道恢复正常运行压力,补强效果良好,确保了补强设计的安全有效性。

摘要：深埋地下的天然气管道经常存在凹陷、沟槽、屈服、褶皱、焊接等缺陷,天然气管道具有高压、易燃、易爆的属性,一旦管道出现缺陷不能及时修复将导致严重的事故,造成人员伤亡及财产损失,因此,管道出现缺陷后,需要及时对管道缺陷进行修复。为做好管道缺陷修复,根据管道凹陷、沟槽、焊接等缺陷产生的原因及其危害入手,对管道缺陷进行分类归纳。根据缺陷的类型及现阶段管道常用的修复技术,创新性的对修复技术进行流程化的设计,明确了典型管道缺陷科学的修复流程。根据总结的修复方法,从工程技术的实践着手,选取了部分典型管道缺陷进行了工程施工应用,进一步验证了修复方法贴合实际应用场景,为管道缺陷修复提供了实践应用及参考案例。