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集输服役前后钢丝缠绕增强复合管性能变化研究

2021-09-24徐广丽蔡亮学冯金茂

压力容器 2021年8期

徐广丽,秦 绪,蔡亮学,冯金茂

(1.西南石油大学 石油与天然气工程学院,成都 610500;2.油气消防四川省重点实验室,成都 610500;3.浙江伟星新型建材股份有限公司,浙江临海 317000)

0 引言

增强热塑性复合管由内衬层、增强层、外护层组成,其具有耐腐蚀、易安装等优点[1-3],使其在油田中的应用越来越广[4-5],截至2018年底,在国内油气田中的应用已超过7 200 km[6]。金属增强复合管的增强层主要有钢丝螺旋缠绕、钢带缠绕、钢丝经纬点焊成网三种。针对金属增强复合管的承压性能的研究,已有一定积累。2006年,郑津洋等[7]对钢丝缠绕增强复合管的爆破压力、应变及不同温度下的失效形式进行了测试,发现内压作用下复合管的爆破口为韧性破坏,环向应变大于轴向应变;朱彦聪等[8]建立了钢丝缠绕增强复合管爆破压力的理论计算方法。2008年,ZHENG等[9-10]发现钢丝缠绕是否均匀决定爆破口形状;2009年,建立了考虑内外钢丝缠绕角度差异的4层模型,发现管内压力小于1.59 MPa时,环向应变与轴向应变随内压增大而线性增加。2010年,李翔等[11]采用3层粘弹性模型对恒定内压作用下周向和轴向应变随时间的变化进行了理论预测,发现与实测数据吻合较好。2015年,ZHENG等[12]发现钢丝缠绕增强复合管爆破压力随温度升高而线性减小。2016年,乔朝坤等[13]采用ABAQUS软件对钢带增强复合管内压作用下的环向应力和轴向应力进行模拟。2020年,GAO等[14]对钢带增强复合管的爆破压力进行了研究;周正伟等[15]采用3种不同模型计算了钢丝缠绕增强复合管在不同温度下的爆破压力。……

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