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'''连续缠绕中空结构玻璃纤维增强塑料管'''较大口径管材(如DN800以上)的实际应用中,由于刚度较弱、柔性不足而导致的问题隐患层出不穷,主要体现在隧道、巷道等场合的逃生通道在坍塌时的抗压能力不足,埋地管材施工和 [[ 使用 ]] 过程中受各类外界负载发生过度变形、破损、渗漏甚至坍塌等情况,成为马路塌陷、地下 [[ 环境污染 ]] 等问题的主要原因。
==1、技术背景和意义==
较大口径管材(如DN800以上)的实际应用中,由于刚度较弱、柔性不足而导致的问题隐患层出不穷,主要体现在隧道<ref>[https://www.sohu.com/a/385990160_766131 隧道结构分类及设计要求] ,搜狐,2020-04-07</ref>、巷道等场合的逃生通道在坍塌时的抗压能力不足,埋地管材施工和使用过程中受各类外界负载发生过度变形、破损、渗漏甚至坍塌等情况,成为马路塌陷、地下环境污染等 [[ 问题 ]] 的主要原因。本管道结合纤维增强塑料的 [[ 材料 ]] 特性和合理的结构设计,大大提高了大口径管材刚度,并具备刚性管难以企及的变形能力。
==2、技术原理/技术要点==
===技术原理 ===
由于热固性纤维增强塑料强度、弹性模量等力学性能远高于通用的热塑性塑料,将传统的热固性纤维增强塑料管道结构壁设计成中空结构,大大提升了管壁惯性矩,因此本管材强度、刚度等 [[ 力学 ]] 性能远优于普通热固性实壁塑料管和热塑性中空结构壁管。
===技术要点 ===
(1)产品制作工艺中的技术要点之一是要用热固性树脂和连续纤维复合,通过连续的缠绕与铺放 [[ 工艺 ]] 成型出中空结构壁的管道。
(2)热固性连续缠绕中空结构壁管道制作工艺实施时的 [[ 技术 ]] 要点之二在于连续纤维的铺放,既要有环向的连续缠绕,又必须有轴向(0°)连续纤维的铺放,才能满足管道各环向、轴向力学性能。
===实施关键点 ===
该技术实施的关键在于成型装备,我们自主研发的矢量连续缠绕成型机具备以下主要功能:
(1)连续缠绕出管功能,环向转动与轴向平动相结合
(2)环向动力与轴向动力各自独立控制,从而使环向动力和转速及轴向推进动力与 [[ 速度 ]] 各自控制并连续可变。
(3)轴向连续纤维的连续铺放采用与环向同角速度的旋转铺放机构的“同步卫星”模式。
(4)由于采用环轴向的各自控制模式,使的缠绕螺距在线无级可调,满足不同中空尺寸的成型。
以上装备的关键技术都是目前全球唯一、 [[ 工艺 ]] 领先的技术措
施,在复合材料<ref>[https://www.sohu.com/a/553391426_121271431 细说复合材料,一起来看看! 复材云集|复合材料],搜狐,2022-06-02 </ref>的成型技术领域具备首创与独创性,工艺水平远远领先于欧美等国的现用技术。
===技术优势:===
(1)生产工艺为连续缠绕,生产 [[ 效率 ]] 高,产品品质稳定,真正实现大规模量产。所采用的连续缠绕生产线为企业自主研发,具有完全自主知识产权,并经专家鉴定,达到国际先进水平。
(2)管材各向力学性能不低于国家标准,其中环刚度指标达到SN10~SN200kN/m2,明显优于其他同规格金属、 [[ 玻璃钢 ]] 、塑料管道。
==3. 应用情况及效果==
===矿山隧道逃生通道 ===
已研发DN800~DN1200口径,环刚度等级SN100~SN150 kN/m2等规格管道。并与目前市场上常用的热塑性逃生管进行了大量实验对比,其环刚度约为SN4 kN/m2,在受冲击时和耐静压能力上有巨大提升,本管材在承受极限冲击后,内壁仍完整,圆度几乎无变化,环刚度仍然达到SN10 kN/m2以上。本管材同时具备质轻、耐腐蚀、隔热、阻燃等优势,并已制定 [[ 企业 ]] 标准(Q_YSD 102.4-2021),相关的连接、拆装等技术均已成熟配套,完全具备大规模应用能力。
===大口径排水 ===
已研发DN800~DN3000口径,环刚度等级SN10~SN100kN/m2等规格管道,DN300~DN500口径设备及管材正在研发测试。已牵头制定团体标准(标准号:T/CSTM 00592—2021),除环刚度指标外,其他力学性能指标优于或不低于GB/T 21238-2016标准。更加适合大口径市政排水、水利水电、化工、核电、机场、港口等重要排水工程的应用,提高排水 [[ 工程 ]] 的可靠性和安全性。
===综合管廊廊体 ===
已研发DN3000口径支廊廊体,适用于城市综合管廊支廊廊体,具有施工 [[ 成本 ]] 低、耐腐蚀、密封性好等优势,阻燃性能能达到GB 50838-2016国家标准。
==参考文献==
[[Category:500 社會科學類]]
745,737
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