玻璃钢管道与钢管及钢管件胶接技术研究.pdf

大庆石油学院
硕士学位论文
玻璃钢管道与钢管及钢管件胶接技术研究
姓名:刘凤
申请学位级别:硕士
专业:机械工程
指导教师:戴光;盖国江
20060610
玻璃钢管道与钢管及钢管件胶接技术研究摘要本文介绍了玻璃钢管道胶接连接和机械连接的种类、优缺点、设计原则及其连接的度测试试验,并进行了试验结果分析,提出进行玻璃钢管与钢管及钢管件胶接技术研究通过对各种胶接接头形式的分析,针对玻璃钢管与钢管及钢管件在实际应用中的具了一种玻璃钢管与钢管胶接管接头在拉伸和扭转载荷作用下胶层内应力分析模型。随着玻璃钢管道的广泛应用,玻璃钢管线施工及维修、抢修的工程会越来越多。针对玻璃钢管道与钢管及钢管件之间法兰连接方式在实际应用中的不足之处,考虑到胶接连接的独特优势,提出如用钢法兰代替玻璃钢法兰与玻璃钢管道胶接后,再与配套的钢管及钢管件进行连接,或玻璃钢管道直接与钢管进行胶接连接,则可减少玻璃钢管道在应用过程中与钢管连接后因沉降速度及冻胀系数均不同而产生的应力集中问题,减少管道的损坏次数及维护成本,有很大的实际应用价值。破坏特性,进行了玻璃钢管本体、玻璃钢管法兰、玻璃钢管与玻璃钢管法兰连接处的强的必要性。体情况,选择应用内、外增强型对接接头进行玻璃钢管与钢管的胶接连接,并建立该模型利用管接头结构中缠绕法成形的管和套管材料、几何形状和所承受载荷的轴对称性,采用一阶层合板理论分析管壁的应力和变形。通过管接头中管、套管和它们之间胶层的位移协调性确定胶层内的应变和应力,从而建立了管接头结构的平衡方程。本模型计算了缠绕角为。和。管接头胶层内剥离应力、轴向剪切应力和切向剪切应力,计算结果与实际现象相吻合。针对胶接接头的不同材质及不同表面处理方式对胶接强度的影响,我们通过分析选择了在胶接时应用喷砂除锈费踉ね康谋砻娲矸绞健T诙圆煌赫臣恋淖榉旨靶阅进行分析、研究后,我们选择了不饱和聚脂类胶粘剂进行试验,取得了胶接时的胶粘剂配方。同时为了更好地指导现场施工操作,我们制定了生产工艺,并进行了现场工艺性试验,取得了较好的结果。本课题解决了玻璃钢管道与钢管及钢管件的胶接技术问题,可应用于现场维修、抢修及玻璃钢管道的生产预制,具有一定的现场应用价值及可操作性,有利于玻璃钢管道的推广应用,具有较好的发展前景。关键词:玻璃钢管道;连接;胶接接头;胶接技术大庆石油学院工程硕士专业学位论文
鯯琍琣摘,,,琲,,甌,琣,,.—瓵猳甌瑃猚,.。。—.,甒要.
瑆:;籥猙篴猙大庆石油学院工程硕士专业学位论文.,.甌,甌琣.
第前言课题研究的目的和意义玻璃钢艿烙殖啤安槐ズ途埘ナ髦猩肮堋保墙改昀捶⒄蛊鹄吹墓懿模由于该种管材具有轻质高强、耐酸碱、耐腐蚀、内外表面光滑、不结垢、无二次污染、抗老化、安装方便、使用寿命长等优点而得到很快发展,被广泛应用于石油、化工、给排水等各个领域,尤其是在城镇给排水领域有独特的优势,得到迅猛发展。随着玻璃钢管道的广泛应用,玻璃钢管与钢管及钢管件之间的连接工程也越来越多。目前玻璃钢管道与钢管及钢管件之间的连接均采用法兰连接的方式,该方式具有玻璃钢法兰可以在玻璃钢厂内预制的优点,但由于玻璃钢法兰在玻璃钢厂内的生产方式是:采用已经制作好的玻璃钢管管体,经打磨后,在其上缠绕制作法兰。这种生产方式导致玻璃钢法兰连接方式具有以下缺点:ɡ脊瘢笮头ɡ家淮纬尚徒侠眩实汀AЦ址ɡ加捎谑艿接胫涮琢拥母址ɡ嫉某叽缦拗疲慷却锊坏缴杓埔求,容易引起开裂、渗漏等现象。杂诖罂诰豆艿陨,法兰过厚,无标准螺栓、需要加工连接螺栓,延长工期。AЦ止艿烙敫止芗案止芗阀门等蛟谕寥乐械某两邓俣燃岸痴拖凳同,应力集中在法兰根部,每年春冬季节法兰抢修比较频繁,而且修复方式复杂,施工工期较长。AЦ止艿朗褂梅ɡ剂臃绞接肜瞎芟吡樱菇油凡课恢柿吭龃螅杀咎岣摺胶接连接方法与传统的连接方法相比,有其独特的优点,是其他连接方法所无法代替的,它的优点主要表现在以下几个方面“航恿幽茏畛浞值乩帽徽巢牧系那慷取由于胶接不需要铆接和螺栓连接中的过孔,因此不会减小材料的有效横截面积;胶接操作温度低,可避免焊接时,高温引起的结构热变形和金相组织的变化,或者涂层、退火状态的破坏。因此,胶接能充分利用板材,尤其是高强度材料的全部强度。航恿幽芴岣呓油返钠@褪倜胶接时胶粘剂均匀分布于胶接面上,无螺孔和焊缝,不会形成局部应力集中,提高了接头的疲劳寿命,而且胶接构件中,疲劳裂纹的扩展速度很慢。航庸辜行У丶跚崃私油返闹亓俊航咏油房筛菔褂靡G螅∪∠嘤Φ慕赫臣粒秤诮赫辰油芬蕴囟ǖ墓δ堋航邮视玫牟牧戏段Ч悖捎糜诮鹗舨牧现浠蚍墙鹗舨牧现涞牧印航咏油返哪突肪衬芰η俊由几种金属材料构成的接头,采用胶接连接可避免金属接触电偶产生的电化学腐蚀;胶接本身也不存在化学腐蚀,胶接连接对水、空气及其他介质有良好的密封性能,减小了介质对接头的腐蚀,从