①技术原理及性能指标
首先,利用材料力学的平衡方程、流体力学的曼宁方程及复合材料的混杂定律,建立用于燃气管道非开挖翻衬修复用管状纺织复合材料的强度、厚度、弹性与管径的计算方法,以此为管状纺织复合材料的结构设计提供理论依据;其次,根据翻衬压力与燃气管道的输送压力及待修复的管径大小选择管状纺织复合材料的原材料、厚度、密度及其组织结构来制备一次成型的管状织物,保证管状织物的无缝整体性;并根据对热塑性防渗膜材料、一次成型管状织物的热熔覆膜的工艺研究,解决管状织物螺杆挤出及热熔覆膜工艺中的模具设计、冷却定径系统设计、牵引与辅机设计等问题;之后,利用DSC和粘度实验来确定树脂浇注体的固化工艺,并通过接触角和树脂携带量优化覆膜管状织物的复合工艺,解决翻衬施工及输送介质中材料脱落的问题;最后,采用有限元方法模拟管状纺织复合材料翻衬时整体结构与应力应变的分布规律,通过设计的夹具测试不同管径燃气管道与材料的剥离强度,实现对燃气管道修复的性能评价,为设计与制作管状纺织复合材料和提高其承压性能进行了再次的理论指导。
③技术的成熟程度,适用范围和安全性
项目的成功实施,研发出了能用于燃气管道非开挖翻衬修复用并能延长燃气管道30~50年使用寿命的管状纺织复合材料。同时通过本项目技术及其研究成果的产业化,为我国的燃气管道修复用产业提供了管状纺织复合材料的生产新工艺和设备改进示范,为纺织市场的创新发展带来新动力,为我国纺织产业转型升级贡献力量。
项目产品已经在北京市建设工程质量第四检测所检测,符合相关标准要求;产品受到市场欢迎,经济、环境和社会效益良好。