纤维缠绕增强柔性复合管研究现状与发展趋势

闫治国，张骁勇，魏 斌，张 兆

(1.西安石油大学材料科学与工程学院，陕西 西安 710065；2.石油管材及装备材料服役行为与结构安全国家重点实验室，中国石油集团石油管工程技术研究院，陕西 西安 710077)

1 概述及应用背景

在铁路、公路、水运、航空运输之后，管道运输作为第五大运输方式，凭借其经济、高效、安全可靠等优点迅速发展，是现代社会经济不可或缺的一部分。与传统的铁路等运输方式相比较，管道运输在节约土地资源以及环境保护方面具有其独特的优势[1]。

管道一般包括金属管道、非金属管道和复合管道。对于金属管道而言，其全部材料都是金属制成，如传统钢管，抗腐蚀能力差、使用寿命短，可能会造成管道输送介质的泄漏，造成不可挽回的损失[2]。非金属管道是由非金属材料制成，如聚烯烃管道，包括聚偏氟乙烯(PVDF)管、高密度聚乙稀(HDPE)管等。相对于金属管道而言，非金属管道由于其材料自身特性，质量轻、耐腐蚀性能好、在运输以及安装时可盘卷弯曲，因而在石油、天然气、水资源的输送中应用广泛。由于塑料材料耐高温与耐压能力差的特性，因而非金属管道很少应用于耐热、耐压等环境[3]。在很多应用领域中，往往需要能够承受较大压力以及负载的管道系统，如石油、天然气的输送等。一般而言，在运输高温高压液体时选用可以承受较大负载的金属管道，但是金属管道极易腐蚀的问题容易造成很大的经济损失以及安全事故，并且金属管是刚性管道，在运输安装时不可盘卷，施工难度较大，铺设费用也较高[4]。……