所謂非穩態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,要求管道具有優良的力學性能和抗疲勞性能。主要用于船舶艦艇輸送管、合成化學高壓輸送管、航空航天輸送管等。通常采用合金管道,由于合金的造價高昂,同時合金對腐蝕性介質適應性較差,導致管材使用過程中維護費用高昂。結合這種情況,要求采用一種力學性能和抗疲勞性能優良,對腐蝕性介質適應性優異的替代管材,這就是復合材料非穩態高壓管道。
復合材料非穩態高壓管道是由碳纖維及其織物、高強玻璃纖維及其織物和環氧樹脂復合而制成的管道。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:
碳纖維預浸織物拉擠成型管 碳纖維編織 編織碳纖維預浸 預浸編織碳纖維與預浸管拉擠成型復合管 高強玻纖與碳纖維的混合 預浸混合纖維 預浸混合纖維與復合管拉擠成型 高強玻纖纏繞復合復合管 碳纖維編織 編織碳纖維預浸 預浸編織碳纖維與復合管拉擠成型高壓管
該復合管材具有以下特點:
(1)力學性能優良,拉伸強度為合金鋼的3~5倍。
(2)抗疲勞性能優良,是合金鋼2~3倍。
(3)對腐蝕性介質適應性優良。
(4)成本相對較低,約為合金管材的90%。
(5)可通過纏繞碳纖維適時監控管材的運行情況
(6)使用壽命長,為合金鋼管材的5~8倍。