SU1763784A1

SU1763784A1 - Multilayer plexiglass pipe

Info

Publication number: SU1763784A1
Application number: SU904869285A
Authority: SU
Inventors: Владимир Николаевич Титов; Борис Петрович Маслов; Оксана Петровна Якымив
Priority date: 1990-07-28
Filing date: 1990-07-28
Publication date: 1992-09-23

Abstract

Использование: дл транспортировки различных газов и жидкообразных сред под высоким давлением. Сущность изобретени : сердцевинный металлический герметичный слой армирован продольными герметичными сло ми. Кольцевое армирование состоит из нескольких охватывающих друг друга структурных слоев с плотной намоткой , каждый структурный слой большего диаметра имеет толщину стенки меньше, чем слой меньшего диаметра. Ширина стек- лоленты армирующего сло , к-рым армирован слой большего диаметра, меньше, чем ширина стеклоленты, к-рой армирован слой меньшего диаметра. Оси нитей кольцевых слоев расположены относительно продольной оси трубы под углом 70-90&deg;. Оси нитей в каждом слое большего диаметра расположены под большим углом, чем угол, под к- рым расположены оси нитей в слое меньшего диаметра. Каждый слой большего диаметра выполнен из комплексных нитей, кажда из к-рых содержит меньшее количество элементарных нитей, чем кажда комплексна нить, охватываемого сло 4 з.п.ф-лы, 1 ил. СОUse: for transportation of various gases and liquids under high pressure. SUMMARY OF THE INVENTION: The core metal hermetic layer is reinforced with longitudinal sealed layers. Ring reinforcement consists of several structurally winding structural layers covering each other, each structural layer of a larger diameter has a wall thickness smaller than a layer of a smaller diameter. The width of the glass tape of the reinforcing layer, which has a reinforced layer of a larger diameter, is smaller than the width of the glass tape, a cut of a layer of smaller diameter. The yarn axes of the annular layers are located relative to the longitudinal axis of the pipe at an angle of 70-90 °. The axes of the threads in each layer of a larger diameter are located at a greater angle than the angle, and the axes of the threads in a layer of a smaller diameter are located under the edge. Each layer of a larger diameter is made of complex yarns, each of which contains a smaller number of filaments than each complex yarn, covered by a layer of 4 Cp. Of the file, 1 slug. WITH

Description

Изобретение относитс к созданию многослойных труб высокого давлени из композитов и может быть использовано в народном хоз йстве дл транспортировки различных газов и жидкообразных сред под высоким давлением.The invention relates to the creation of multi-layer high-pressure pipes made of composites and can be used in the national economy for the transportation of various gases and liquid-like media under high pressure.

Известны стеклопластиковые трубы, армированные тканью из стекл нной ровницы (см. кн. Д.В.Роста, К.С.Грове. Намотка стеклонитью . Перевод с английского. - М.: Машиностроение , 1969, с. 31).Fiberglass pipes reinforced with glass roving fabric are known (see Prince DV Rost, KS Grove. Glass winding. Translation from English. - M .: Mashinostroenie, 1969, p. 31).

Наиболее близкой к за вл емой вл етс многослойна труба (см. патент Японии Ns 61-34980, 11.08.86), содержаща сердцевинный герметичный металлический слой, продольные слои волокнистого материала, оси волокон которого расположены под углом 5-12° относительно продольной оси металлической сердцевины, а также между продольными сло ми волокнистого материала в качестве кольцевого армировани применены слои стеклоткани.Closest to the claimed is a multilayer pipe (see Japanese patent Ns 61-34980, 11.08.86), containing a core hermetic metal layer, longitudinal layers of fibrous material, the fiber axes of which are located at an angle of 5-12 ° relative to the longitudinal axis of the metal cores, as well as between the longitudinal layers of the fibrous material, fiberglass layers are used as the ring reinforcement.

Недостаток данной конструкции в том, что она имеет низкую прочность в кольцевом направлении, так как содержит кольцевые слои из стеклоткани, имеющей низкую прочность по сравнению с кольцевыми сло ми из стеклонитей (Б.А.Киселев. Стеклопластики , М.: 1961).The disadvantage of this design is that it has low durability in the annular direction, as it contains annular layers of glass fabric, which has a low strength compared to the annular layers of glass fibers (B.А. Kiselev. Fiberglass, M .: 1961).

Недостатком вл етс и то, что кольцевые слои армировани расположены между продольными сло ми армировани , т.е. разделены между собой из-за того, что распоVI о со VIThe disadvantage is that the annular reinforcement layers are located between the longitudinal reinforcement layers, i.e. divided among themselves due to the fact that

00 N00 N

ложены на разных диаметрах и жестко между собой не соединены.They are made on different diameters and are not rigidly connected to each other.

Целью изобретени вл етс повышение прочности трубы в кольцевом направлении при действии избыточного внутреннего давлени .The aim of the invention is to increase the strength of the pipe in the annular direction under the action of excessive internal pressure.

Указанна цель достигаетс тем, что в многослойнрй стеклопластиковой трубе, содержащей сердцевинный металлический герметичный слой, продольные и кольцевые армирующие слои, кольцевое армирование состоит из нескольких охватывающих друг друга структурных слоев с плотной намоткой , причем каждый большего диаметра структурный слой имеет толщину стенки сло меньше, чем охватываемый слой меньшего диаметра. Ширина стеклоленты армирующего сло , которым армирован структурный слой большего диаметра, меньше, чем ширина стеклоленты, которой армирован слой меньшего диаметра. Оси нитей кольцевых армирующих слоев расположены относительно продольной оси трубы под углом а 70-90°, причем оси нитей в каждом структурном слое большего диаметра расположены под большим углом, чем угол, под которым расположены оси нитей в структурном слое меньшего диаметра, Каждый структурный слой большего диаметра выполнен из комплексных нитей, кажда из которых содержит меньшее количество элементарных нитей, чем кажда комплексна нить охватываемого структурного сло . Комплексные нити каждого структурного сло большего диаметра состо т из элементарных нитей, диаметр которых меньше, чем диаметры элементарных нитей, составл ющих комплексные нити, которыми армирован структурный слой меньшего диаметра.This goal is achieved by the fact that in a multi-layered fiberglass pipe containing a core metallic hermetic layer, longitudinal and annular reinforcing layers, the annular reinforcement consists of several structurally winding structural layers covering each other, each larger diameter structural layer having a wall thickness less than covered layer of smaller diameter. The width of the glass tape reinforcing layer, which is reinforced with a structural layer of a larger diameter, is less than the width of the glass tape that is reinforced with a layer of smaller diameter. The axis of the filaments of the annular reinforcing layers are located relative to the longitudinal axis of the pipe at an angle of 70-90 °, with the axis of the filaments in each structural layer of a larger diameter located at a greater angle than the angle at which the axes of the filaments are located in the structural layer of a smaller diameter. Each structural layer is larger the diameter is made of complex yarns, each of which contains a smaller number of filaments than each complex yarn of the structural layer covered. The complex yarns of each structural layer of a larger diameter consist of elementary yarns, the diameter of which is smaller than the diameters of the elementary threads that make up the complex yarns that reinforce the structural layer of a smaller diameter.

На чертеже изображена многослойна стеклопластикова труба 1, где показаны сердцевинный металлический герметичный слой 2, продольные армирующие слои 3, внутренний кольцевой структурный слой 4, средний структурный кольцевой слой 5, наружный кольцевой структурный слой 6.The drawing shows a multilayer fiberglass pipe 1, which shows the core metal sealed layer 2, the longitudinal reinforcing layers 3, the inner annular structural layer 4, the middle structural annular layer 5, the outer annular structural layer 6.

Нити 7 внутреннего сло 4 расположены относительно продольной оси трубы XX под углом а. 1 , нити 8 среднего сло 5 расположены относительно продольной оси трубы под углом а 2 , нити 9 наружного сло б расположены относительно продольной оси трубы под углом аз , причем в каждом структурном слое нити каждого последующего сло направлены под названными углами в противоположную сторону относительно предыдущего сло , и при намотке структурных слоев выдерживаетс условие , когда «з #2 1 The threads 7 of the inner layer 4 are located relative to the longitudinal axis of the pipe XX at an angle a. 1, the yarns 8 of the middle layer 5 are located relative to the longitudinal axis of the pipe at an angle a 2, the yarns 9 of the outer layer b are located relative to the longitudinal axis of the pipe at an angle a, and in each structural layer the yarns of each subsequent layer are directed at the angles in the opposite direction relative to the previous layer and when winding the structural layers the condition is maintained when "h # 2 1

Пример конкретного исполнени . 4 Изготовлена конструкци многослойной трубы, состо ща из металлической сердцевины , обеспечивающей одновременно требуемую герметичность трубы, армирующего продольного сло и кольцевого армировани , состо щего из трех структурныхAn example of a specific implementation. 4 A multilayer pipe structure was fabricated, consisting of a metal core that simultaneously provides the required tightness of the pipe, a reinforcing longitudinal layer and an annular reinforcement consisting of three structural

слоев разной толщины.layers of different thickness.

Металлическа сердцевина имеет наружный диаметр 301 мм и толщину стенки 2,0 мм; продольное армирование, выполненное комплексными нит ми, состо щимиThe metal core has an outer diameter of 301 mm and a wall thickness of 2.0 mm; longitudinal reinforcement made with complex filaments consisting

кажда из 200 элементарных волокон толщиной 7 мкм, имеет толщину 4,2; кольцевое армирование состоит из трех структурных слоев в виде оболочек разной толщины, жестко охватывающих друг друга и соединенных полимерным св зующим.each of the 200 filaments 7 microns thick has a thickness of 4.2; annular reinforcement consists of three structural layers in the form of shells of different thickness, rigidly covering each other and joined by a polymeric binder.

Внутренний структурный кольцевой слйй имеет толщину 4,5 мм, намотан стекло- лентой шириной 3,0 мм под углом а 1 88° 51 , комплексные нити стеклоленты кажда The inner structural annular sheet has a thickness of 4.5 mm, is wound with a glass tape 3.0 mm wide at an angle а 1 88 ° 51, complex fibers of glass tape each

состоит из 400 элементарных волокон толщиной по 9 мкм.consists of 400 elementary fibers 9 microns thick each.

Средний кольцевой структурный слой имеет толщину стенки 2,3 мм, намотан стек- лолентой шириной 1,5 мм под угломThe middle annular structural layer has a wall thickness of 2.3 mm and is wound with a glass tape 1.5 mm wide at an angle

а 2 89° 25. Дл намотки сло применены комплексные нити, кажда состо ща из 200 элементарных волокон толщиной по 6 мкм.and 2 89 ° 25. For the winding of the layer, multifilament yarns were used, each consisting of 200 elementary fibers 6 microns thick each.

Наружный кольцевой структурный слойOuter annular structural layer

имеет толщину стенки 0,9 мм, намотан стек- лолентой шириной 0,7 мм под углом 43. Дл намотки применены комплексные нити, кажда состо ща из 100 элементарных волокон толщиной по 3 мкм.It has a wall thickness of 0.9 mm and is wound with 0.7 mm wide glass tape at an angle of 43. For the winding, multifilament yarns are used, each consisting of 100 filaments 3 microns thick.

Claims

The winding of the layers of the annular and longitudinal reinforcement was made by continuous glass tapes GOST 8325-78 interconnected by a polymer binder EF 32-301-16. The threads of each layer relative to the longitudinal axis of the pipe are oriented at an angle and the threads of each subsequent layer are directed in the opposite direction relative to the previous layer. Invention Formula

1, Multilayer fiberglass

a pipe containing a core metallic hermetic layer, longitudinal and annular reinforcing layers, characterized in that, in order to increase

the strength of the pipe in the annular direction, the annular reinforcement consists of several structurally winding structural layers covering each other, each structural layer of larger diameter having a wall thickness less than that of smaller diameter.

2. Trumpet pop 1, characterized in that the width of the glass tape reinforcing layer with which the structural layer of a larger diameter is reinforced is less than the width of the glass tape with which the layer of a smaller diameter is reinforced.

3. A pipe according to claim 1, characterized in that the axes of the threads of the annular reinforcing layers are located relative to the longitudinal axis of the pipe at an angle of "70-90 °, and the axes of the threads in each structural layer of larger diameter are located at a greater angle than the angle at which located

0

five

the axis of the threads in the structural layer of smaller diameter.

4. A tube according to claim 1, characterized in that each structural layer of a larger diameter is made of complex yarns, each of which contains a smaller number of filaments than each complex yarn of the structural layer covered.

5. A tube according to claim 1, characterized in that the complex yarns of each structural layer of a larger diameter consist of elementary threads, the diameters of which are smaller than the diameters of the elementary threads, constituting the complex threads that reinforce the structural layer of a smaller diameter.

four