输气管线与高速公路交叉段采用复合材料补强的可行性研究

摘要

采用有限元和全尺寸水压爆破相结合的方法,研究了不同纤维类型及补强工艺参数对钢管增强效果的影响,确定了φ60 mm等4种规格的钢管采用碳纤维和玻璃纤维复合材料进行补强的可行性及相关工艺参数,并通过全尺寸水压爆破试验验证了补强后的强度等级.结果表明,经碳纤维补强后,φ457 mm管段和φ114 mm管段承压能力较原来分别提高了1.23倍和1.27倍,能够满足该管道在高速公路交叉处使用的强度等级要求;可采用碳纤维增强复合材料进行输气管道补强.补强强度相同时,玻璃纤维层数几乎是碳纤维层数的2倍;补强层数相同的条件下,管径越大补强效果越明显.