内肋增强聚乙烯螺旋波纹管的抗震性能分析

为推动内肋增强聚乙烯螺旋波纹管在地震带区域的建筑和基础设施中的应用并为其提供抗震评估依据,文中采用有限元仿真分析方法,分析了内肋增强聚乙烯螺旋波纹管的抗震性能。从管道和土体特征入手,建立了土-管动力本构有限元模型,选取了合适的地震波进行时程分析,并考虑了土体与管道的相互作用。时程分析结果显示,在9度地震设防烈度下,600 mm直径、埋深4 m的管道在各个方向上的应力和变形均较小,最大应力远低于材料的应力标准值,表明管道具有足够的抗震性能。

RTP管在高压含硫油气环境下的应用

非金属增强热塑性塑料复合管(RTP)在西部油气田应用中处于高压高含硫工况。为明确RTP管在高压含硫环境下的应用效果,针对服役前后RTP管高密度聚乙烯(PE-HD)内衬层材料和涤纶纤维增强材料,开展形貌分析、理化性能分析及服役后样品的承压性测试。试验结果表明,PE-HD和涤纶纤维在高压含硫环境下服役后外观和结构成分均发生了一定变化,抗拉强度显著降低。服役后PE-HD与原始样品相比硬度和氧化诱导温度也有所下降,热失重存在一定差异,维卡软化温度变化不大。油气田高压含硫服役环境对PE-HD内衬层和涤纶纤维有溶胀作用,大分子分子链和次价键作用减弱,导致材料部分性能有所降低,但服役后RTP管的整体承压性仍能满足标准要求。建议RTP管在高压含硫油气环境中应用时内衬层材料应选用耐油气介质溶胀和渗透性能更好的材料,如交联聚乙烯(PEX)或聚偏氟乙烯(PVDF)等。

连续玻璃纤维增强PE复合管新型接头的设计

以连续玻璃纤维(GF)增强聚乙烯(PE)复合管为研究对象,设计了一种适用于复合管道的新型非金属管道接头,该接头采用对焊和热熔缠绕的方式对管道进行连接,通过理论公式计算了管道接头处的接头厚度和GF带缠绕长度。建立了内压载荷下管道接头的有限元模型,对接头处的受力和流体流动情况进行模拟分析。模拟结果表明,GF带与管端接触的截面受力最大,最大应力出现在增强层。管道接头处的最大应力为环向应力,除最外层外,管道接头处各层受力由内向外呈现递减趋势。接头等通径的设计能够有效避免接头处物料粘结和应力集中的发生。对新型管道接头进行静液压实验,验证了管道接头的安全性与可靠性。

回填施工对钢带增强聚乙烯螺旋波纹管涵受力性能影响研究

钢带增强聚乙烯螺旋波纹管(简称钢带增强PE管)结合了高密度聚乙烯和钢的优点,获得了良好的耐腐蚀性能和较高的承载能力.为明确其施工回填过程结构受力特性及其影响因素,采用等效模量法(Equivalent Modulus Method,EMM)对管壁截面进行等效,采用有限元软件Abaqus对管体进行数值模拟,采用附加荷载法对管涵的回填施工过程进行数值模拟,并通过试验验证了有限元模型的有效性,研究了沟槽宽度、压实压力大小和回填土摩擦角对钢带增强PE管涵回填施工过程中受力性能的影响.计算结果表明:管道在回填过程中的水平相对变形值均大于竖向相对变形值,峰值挠度随沟槽宽度和压实压力的增大而增大,回填材料摩擦角对管道变形的影响不显著;管涵顶部竖向土拱率均大于1.0,说明管涵在回填施工过程中为负土拱效应;回填施工过程中最大弯矩的位置和大小随回填高度的变化而变化,最大弯矩在回填至距管底0.75~1倍管涵直径之间.

钢带增强聚乙烯螺旋波纹排水管的设计与应用

钢带增强聚乙烯螺旋波纹管作为一种新型的排水管道,具有良好的使用性能,但在设计、施工上有着不同于其它排水管材的特殊要求。本文主要介绍钢带增强聚乙烯螺旋波纹排水管道的特性与设计要点和施工注意事项。

钢带管粘接树脂的粘接性能评价与研究

钢带增强聚乙烯螺旋波纹管(MRP)为多层结构管道,其所用粘接树脂的粘接性对管道的质量至关重要,因此对粘接性能进行评估尤为重要。然而目前还没有系统的方法对该管道粘接性进行评价,从而使对MRP粘接树脂的筛选缺乏参考。本文基于对比分析法,对粘接树脂的粘接性能建立起系统的评价方法,主要从粘接树脂原料、成管试样的剥离和成管试样的短期耐久性三个方面对粘接性能进行了测试分析;同时,选取三种类型粘接树脂进行对比测试,综合评价了粘接树脂的性能。本文所建立的评价方法为MRP粘接树脂的筛选提供参考,对MRP的实际使用具有重要意义。

基于有限元的内肋增强聚乙烯螺旋波纹管结构优化

为减小聚乙烯(polythene以下简称PE)的用料,同时保证环刚度基本不变,对内肋增强PE螺旋波纹管进行了结构优化。利用Solidworks和ANSYS workbench进行联合仿真,建立了内肋增强PE螺旋波纹管环刚度仿真测试的有限元模型,并通过环刚度理论计算模型对其进行了验证。将波纹管内肋截面的结构高度、圆弧半径、圆角半径和内肋角度作为设计变量,以单位长度波纹管PE的用料体积作为结构优化目标,以波纹管的环刚度作为约束条件。利用ANSYS workbench中的Design Exploration模块,求得设计变量对优化目标和约束条件的影响,及优化目标和约束条件对各设计变量的敏感度,从而得到设计变量的优化解。结构优化后的内肋增强PE波纹管,在环刚度基本保持不变的情况下,单位长度波纹管的PE用料体积减少了7.72%,能有效降低用料成本。

沿海地区钢板桩支护下聚乙烯螺旋波纹管施工技术

对沿海地区钢板桩支护下聚乙烯螺旋波纹管安装过程中遇到的各种问题进行了研究,总结出钢板桩快速支撑、管道接口整圆、管道回填灌水沉砂、钢筋混凝土圆形检查井预制及现浇组合施工、管道沉降监测等一系列综合技术,解决了钢板桩支护下聚乙烯螺旋波纹管施工难题。

基于有限元的钢带增强聚乙烯螺旋波纹管结构优化

为降低钢材用料,同时提高环刚度,对钢带增强聚乙烯螺旋波纹管进行结构优化。在Workbench中建立计算钢带增强聚乙烯螺旋波纹管环刚度的有限元模型,利用实验验证有限元模型的有效性。将钢带厚度、圆弧夹角、圆弧半径、隆起高度、边缘长度和螺距作为设计变量,以每延米钢带质量为结构优化目标,环刚度为约束条件。优化后的钢带增强聚乙烯螺旋波纹管环刚度较之前增大28.93%,每延米钢带质量降低10.13%。

浅谈钢带增强聚乙烯螺旋波纹管回填砂施工

以广州市海珠区调水补水工程为例,介绍了钢带增强聚乙烯螺旋波纹管回填砂施工技术,着重阐述了回填砂工艺流程和技术要点,并对管道接头处理及试验检测方法作了说明,实际运行情况良好,证明该方案具有可行性。

钢带增强聚乙烯螺旋波纹管耐作用力破坏性能研究

钢带增强聚乙烯螺旋波纹管(MRP)为一种钢塑复合结构管材,粘接树脂与钢带间的粘接性能对管道质量有重要影响。本文根据管材实际应用过程所受作用力情况,建立了管材剥离试验方法和恒重试验方法,从短时间高作用力和长时间低作用力这2方面对管材的粘接性能进行了研究。同时采用对比分析法,对3种类型粘接树脂进行了测试,综合评价了管材的粘接情况。结果表明,在保证粘接树脂剥离强度的同时,粘接树脂的高韧性可增强管材的耐作用力破坏性能。

浅析大口径塑料管道在市政工程中的应用

随着国家环境保护要求的提高和对建设资源友好型社会的大力提倡,市政工程中各类塑料管道得到了广泛应用。该文就常用不同形式大口径塑料管道受力结构和适用环境进行比较,以期对管材比选有所帮助。

钢带增强聚乙烯螺旋波纹管道在道路中的应用

介绍了钢带增强聚乙烯螺旋波纹管道的工法特点、适用范围、工艺原理、施工工艺流程及操作要点,阐述了材料设备、质量控制、安全、环保措施,指出了钢带增强聚乙烯螺旋波纹管在雨、污排水工程中应用的特点。

有限元法在塑钢缠绕排水管设计中的应用研究

塑料埋地管材逐步取代传统刚性管材已成为一种趋势,而新型的结构壁管发展更加迅速,结构壁管的先进设计也引起管道生产企业的足够重视。本文通过对比有限元法与传统理论计算方法在产品研发过程中的优势来说明采用先进设计方法将会给管道企业带来的好处,指出更多先进的设计技术将会推动埋地管道更快的发展。

钢带增强螺旋波纹管抗变形能力三维仿真分析

为了研究钢带增强螺旋波纹管在吹砂填海等不均匀沉降地区的承载能力及协调变形能力,采用Ansys建立三维有限元模型,在不同埋深、不同管周土支撑刚度、不均匀变形条件、自由敷设等工况下对1.5 m管径进行数值仿真模拟。结果表明,该管在上述工况下有较好的承载及变形协调能力,主要表现在:(1)钢带承担了大部份的荷载,环向抗变形能力强;(2)在不考虑土拱效应、管土分担作用、波纹管的结构特性时1.5 m高环刚度管最大覆土可达12 m;(3)管周土支撑刚度对管道的钢带及聚乙烯内皮的应力及变形有着明显的影响,变形值对支撑刚度系数及上覆荷载影响的敏感性比应力值大;(4)管材对不均匀沉降有较好的纵向协调变形能力;(5)自由敷设有一定的弯曲变形能力,但不满足《埋地塑料排水管道施工》中弧形敷设20de的要求。

埋地排水用金属增强螺旋波纹管

通过与现有结构壁管的比较 ,详细介绍了埋地排水用金属增强螺旋波纹管材的结构、优点以及管材的生产工艺、生产设备与管材的连接应用 。

新型钢带增强聚乙烯螺旋波纹管胶圈承插式连接方法研究与应用

文章介绍了钢带增强聚乙烯螺旋波纹管各种连接方式,分析了其他连接方式所存在的缺陷与不足,提出了一种新型的胶圈承插式连接结构及连接方法。该方法彻底解决了安装施工的困难,同时有效降低工程施工造价,明显提高施工效率和施工可靠性。

谈两类常用市政排水管材的选用

市政排水管道是城市地下管网的重要组成部分,排水管道工程质量关系到城市正常运作,属于地下良心工程。通过对比分析无压重力流管中钢筋混凝土管和钢带增强聚乙烯(PE)螺旋波纹管,探讨了各自的技术和经济优劣势,提出了合理选用管材的建议,为同类项目的设计与施工提供参考。

钢带增强聚乙烯螺旋波纹管和检查井连接新方式

钢带增强聚乙烯螺旋波纹管,是一种把钢和聚乙烯的优势整合为一体的钢塑复合管。目前,所有钢骨架管和检查井的连接都是钢骨架管和混凝土或砖砌检查井直接连接。该文介绍了钢骨架管和实壁检查井连接的新方式,通过这种改进的连接方式,克服了钢骨架管与实壁检查井的连接渗漏问题,实现了整条管道系统100%无渗漏。

钢带增强聚乙烯螺旋波纹管薄弱环节试验

钢带增强聚乙烯螺旋波纹管(简称钢带增强PE管)为非对称螺旋缠绕波纹结构,为了研究该类管材受力及变形的薄弱环节,通过对已铺设管道病害变化的跟踪调查,总结分析该类管病害形式及特征,对现场管材分取环向及纵向有热熔接缝及无热熔接缝部位进行聚乙烯(PE)材料的拉伸性能试验,采用自制模具进行抗剪强度试验,并结合三维数值分析对钢带增强PE管的受力特点、病害原因、薄弱环节进行探讨。结果表明:钢带增强PE管的病害主要有顶破(15%)、接口断裂(9%)、环向裂缝(67%)及鼓包(9%);环向无热熔接缝PE材料的拉伸强度比轴向小14%,断裂伸长率比轴向大347.7%,轴向无热熔接缝材料的抗拉强度要比有热熔接缝材料大20%;材料在热熔接缝处易产生脆性断裂,热熔接缝的抗拉强度值有一定的波动;钢带脚处及两脚中心处对应的PE应力较大且有明显的规律,但PE材料受力较小,不会先发生剪切破坏;与管材结构特性有关的病害为环向裂缝及鼓包;钢带增强PE管的PE材料是各向异性的,垂直于钢带方向的PE材料抗拉性能较差,热熔接缝处是薄弱环节,是造成管道环向开裂的主要因素;钢带脚处与内层黏合部位是另一个薄弱环节,是造成钢带与内层脱落形成上下鼓包的主要因素。