潘 隆 黄贤滨 屈定荣 单广斌 刘 艳 蒋 秀

(中国石油化工股份有限公司青岛安全工程研究院 山东青岛 266000)

复合管(RTP管)结合碳纤维、玻璃纤维缠绕增强，具有良好的耐腐蚀、耐高压特性，以及强度、韧性较好等优点，近年来成为油气运输的新选择。管道由设计生产到实际应用过程中需要经过数道工序的检验，如外部检查、材质检验、壁厚测定、无损检测、理化检验、安全保护装置检验、耐压强度校核、爆破检验、泄漏检验等。纤维增强型复合管一般分为内衬层、纤维增强层以及外保护层。结构如图1所示，内衬层与外保护层一般以HDPE材质为主。

图1 纤维缠绕复合管结构示意

由于复合管材质强度与金属管相比相差较大，在进行爆破等实验检验时，又需要施加正常工作压力5倍以上的超高压力，爆破压力往往能达到100 MPa。因此，如何能在超高压条件下实现复合管道的密封，使得爆破压力稳定维持在超高压，满足检验要求就成为一个亟待解决的问题。

本文作者设计了一种新型高压复合管密封堵头结构，并利用Solidworks以及Workbench对复合管封堵头密封结构进行静力学分析以及气密性分析。通过理论建模仿真的方式，对所设计的复合管密封结构进行校核分析、材料选型以及结构优化，为超高压作用下复合管材爆破试验封堵头结构设计提供理论依据。

1 复合管超高压密封头的结构设计

文中结合现有管端封头结构，研发了一种新型的复合管金属密封堵头结构(已申请专利：CN201910948898.8)，并对其进行分析设计。……