复合软管的在位状态及性能

复合软管一般是以加强骨架、合成树脂茹结剂和塑料制品经过   的成型方法制作而成的新型管道。目前，   一些发达   的复合软管工业已经发展得相当成熟，已经广泛应用于化工、石油、城市建设等相关。但是由于复合软管结构的复杂性，导致无法对复杂工作环境下的复合软管的力学行为进行   预测，复合软管在使用过程中经常出现由于管内泄露，端部脱扣甚至发生软管爆裂等质量问题。目前的传统理论与经验方法尚无法解决此类问题。

本文提出了一种利用有限元法计算螺旋钢带弹性模量的方法，解决了用传统的实验方法难以确定此类螺旋钢带弹性模量的问题。基于上述方法计算出的螺旋钢带的弹性模量，对钢带缠绕增强塑料复合软管的单向拉伸、弯曲、扭转载荷下的力学性能进行了数值模拟分析。为了对数值模拟结果进行验证，分别对复合软管进行单向拉伸、弯曲、扭转实验。

复合软管是由多种不同材料组成的，不同材料位于不同层，所起作用也各不相同，使软管的性能   提高，特别是应用了金属材料，   大地提高了软管的性能。

国产复合软管一般由五层构成，由内向外依次为内衬层(聚乙烯）、金属增强层(钢带层）、隔离层、金属保护层(钢带层）、非金属保护层(聚乙烯）。

复合软管在位状态主要需考虑三个问题，一是内压，二是内衬层外压压溃，三是垂向稳定性。涠洲6-1平台三口井的气举压力为7MPa，气举量为5万m³/d，根据海底管道水力计算结果，确定复合软管内径及压力。

复合软管在运行期间需要承受的内压为16.9MPa，此外由于输送介质为高压气体，对于复合软管还需要考虑软管爆破压力大于等于39MPa。复合软管结构复杂，无法准确模拟计算复合软管的承压能力，因此需要用试验的方法测定复合软管的承压能力。考虑可能出现的情况，需要进行如下试验，以验证复合软管能否满足本项目的压力要求。

1、静水压力试验

考虑水压测试应满足试验压力16.9MPa的要求，需要对复合软管的承压能力进行验证。对复合软管试件充水打压，进行静水压力试验，同时在打压检验过程中需要时刻检测管道的伸长变形量，管道的变形不对管材的承压能力造成影响。

试验判断条件：在试验压力）16.9MPa情况下，根据APISPEC17）规范的要求，稳压24h,压降≤4%，复合软管无破坏、无泄漏，接头无变形和损坏。

2、静气体压力试验

考虑到管道的输送介质是气体，需要对复合软管在气体介质条件下的承压能力进行验证。

试验方法与静水压力试验方法类似，不同的是需要把打压设备换成气体增压泵，另外气体压力试验比较危险，需要在空旷的环境下，并且与人保持   的   距离。

试验判断条件：试验压力≥16.9MPa，根据APISPEC17）规范的要求，稳压24h，压降≤4%,复合软管无破坏、无泄漏，接头无变形和损坏。

3、高温静水压力试验

考虑输送管道   端的温度为55℃,需要对复合软管在高于此温度下的承压能力进行验证。

试验方法与静水压力试验方法不同的是需要把试件放入恒温水箱中，其他与静水压力试验一致。

试验判断条件：在70℃恒温水中，试验压力≥16.9MPa，根据APISPEC17j规范的要求，稳压24h，压降≤4%，复合软管无破坏、无泄漏，接头无变形和损坏。

4、弯曲静水压力试验

考虑到复合软管在平台端有弯曲段.起膨胀弯作用，需要对复合软管在   小弯曲半径条件下的承压能力进行验证。

试验方法与静水压力试验方法基本一致，不同的是需要把复合软管试件弯曲，使其达到   小弯曲半径状态。

试验判断条件：在试验压力≥16.9MPa情况下，根据APISPEC17J规范的要求，稳压24h,压降≤4%，复合软管无破坏、无泄漏，接头无变形和损坏。

5、爆破压力试验

为管道输送气体的   ，满足爆破压力39MPa的要求，需要对复合软管的承压能力进行验证。

试验方法与静水压力试验方法相同，但是需要对试件缓慢加压直到试件破坏。

试验判断条件：在试验爆破压力超过39MPa情况下，根据APIRP17B规范的要求，接头无变形和损坏。