GB T 6058-2005 纤维缠绕压力容器制备和内压试验方法.pdf

1、ICS 83. 120 Q 23 GB 中华人民主K-、和国国家标准GB/T 6058-2005 代替GB/T6058 1985 纤维缠绕压力容器制备和内压试验方法Test method for preparation and internal pressure testing of filament-wound pressure vessels 2005国05-18发布中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中国国家标准化管理委员会2005-12-01实施发布GB/T 6058-2005 前言本标准修改采用ASTMD2585: 1990(纤维缠绕压力容器和内压试验方法。附录B中列出了本标准章条

2、编号与ASTMD2585: 1990章条编号的对照一览表。本标准与ASTMD2585的主要区别有:一一本标准采用的压力容器内径为150mm，直线段长度为100mm; 一一一本标准规定的加压速度为(8.O 10. O)MPa/min; 本标准采用SI单位制。本标准代替GB/T6058-1985(纤维缠绕压力容器和内压试验方法。本标准与GB/T6058-1985相比主要变化如下:一一增加了范围一章(见第1章h一一-增加了规范性引用文件一章(见第2章); 采用SI单位制。本标准的附录A为规范性附录，附录B为资料性附录。本标准由中国建筑材料工业协会提出。本标准由全国纤维增强塑料标准化技术委员会归口。本

3、标准由哈尔滨玻璃钢研究院负责起草。本标准主要起草人:郭淑齐、侯涤洋、石建军、刘其贤、林国荣。本标准于1985年首次发布，本次为第一次修订。I G/T 6058-2005 纤维缠绕压力容器制备和内压试验方法1 范围本标准规定了纤维缠绕压力容器的制备方法和内压试验及强度计算。本标准适用于制备具有规定几何形状的纤维缠绕压力容器试样，并在规定的条件下，进行内压试验，以确定纤维缠绕压力容器的2主2 规范性引用文件3 方法概要4 试样5 设备5.1 缠绕机缠绕机应能按.:5.2 芯模5.2. 1 砂芯模砂芯模是一种水溶性芯5.2.2 铜芯模制造钢芯模可用不锈钢或普通钢，制器内。芯模可重复使用。5.3 固化

4、装置日期的引用文件，其随后所有本标准达成协议的各方研究起进行内压试验。丑附录A中A.2。在进行内压试验时，钢芯模留在容固化装置应具有固化试样所需的温度范围，并有升温、恒温控制装置。固化温度偏差应能控制在:1:50C以内。5.4 试验设备5.4. 1 内压试验系统应保证试验容器的加压速度在(8.0 MPa10. 0 MPa)/min。5.4.2 用压力表或压力传感器记录压力，应保证测压精度在:1:1%范围内。用应变片或引伸仪测量变形。GB/T 6058-2005 6 试样的制备6. 1 原材料贮存和条件处理6. 1. 1 纤维应贮存在干燥的地方。缠绕前按纤维种类进行有关处理。6.1.2 树脂及固

5、化剂按厂方规定的条件存放，超过使用期时，不许使用。单位为毫米2 3 4 5 I I 100(200) omHAF 1 缠绕壳体;2一-极孔嵌件;3 橡胶内衬$4一一钢内衬35一一砂芯模。注:图的上半部为两种芯模缠绕成容器后示意图，下半部为内压试验时示意图。回1纤维缠绕压力容器示意固6.2 芯模处理a) 砂芯模:在芯模表面涂胶模剂，包覆橡胶内衬;b) 钢芯模t清除芯模表面油污，涂脱模剂，包-一层聚醋薄膜，包覆橡胶内衬。6.3 缠绕与固化6.3.1 在处理好的芯模上安好极孔嵌件(见附录A中A.3)。将芯模装在缠绕机上，测量芯模外径，精确到0.05mm，调整缠绕机。6.3.2 按规定的层数和规定的角

6、度进行缠绕。湿法缠绕时，环境温度不得低于180C，相对湿度50%60% ，缠绕张力为纤维断裂强度的5%8%。2 GB/T 6058-2005 6.3.3 将缠绕完成的试样，放入固化装置内，按规定的固化制度固化。固化过程中，试样应不断地转动，防止流胶。如果固化设备没有转动装置，应在放入固化装置之前，用红外加热装置或其他热源将绕好的容器转动加热至不流胶后，再进行固化。6.3.4 固化后，自然冷却至室、温。将试样编号。用钢芯模制造的容器试样在拆除接轴之后即可用于内压试验。用砂芯模制造的容器试样，用800C热水，将砂芯模洗出，即可用作内压试验。7 内压试验7. 1 对试样进行外观检查。7.2 需要测应

7、变时，粘好应变片。7.3 状态调节。7.3. 1 试验前，试样在试验标准环境下至少放置24h。7.3.2 特殊状态调节条件按需要而定。7.4 将容器与内压试验系统和记录装置连接，调准加压速度，先加初压1.0 MPa。检查和调整试验装置，使其处于正常工作状态，卸压。7.5 按规定的速度加载。记录压力和所对应的应变，直至容器破坏。记录破坏压力及破坏情况。7.6 每组试样不少于5个。8 强度计算8. 1 纤维强度计算8. 1. 1 环向纤维的强度按公式(1)计算:式中:PR ， ? e = .H (2 -tg) 2tGe tGe =旦X10-4 X PI f6 环向纤维强度，单位为兆帕(MPa);

8、P一一破坏压力，单位为兆帕(MPa); R 壳体的中半径，单位为毫米(mm);一一缠绕角度，单位为度C); tGe一一壳体中，环向纤维的厚度，单位为毫米(mm);卢一一粗纱号数，单位为克每千米(g/km); f 纤维密度，单位为克每立方厘米(g/cm3);Ye 环向缠绕单位宽度粗纱股数，单位为股每厘米(1/cm)。8.1.2 纵向纤维强度按公式(3)计算:式中:PR ,u 2 X tGX cos tGo且X10 4 X几f f 纵向纤维强度，单位为兆帕(MPa); tGo二壳体中，纵向纤维的厚度，单位为毫米(mm);Y一纵向纤维缠绕单位宽度粗纱股数，单位为股每厘米O/cm)。其余符号意义同式(

9、1)、(2)。注:压力容器的环向和纵向纤维强度以网格理论为基础进行计算。理论的基本假定:( 1 ) ( 2 ) . ( 3 ) ( 4 ) 3 GB/T 6058-2005 a) 在内压容器中只有纤维承受外载荷作用。而基体的承载能力忽略不计;b) 纤维只承受轴向载荷，每根纤维的承载能力相同。8.2 复合强度计算8.2. 1 环向复合强度按公式(5)、式(6)计算:用一一一d . ( 5 ) t, =坠土生EC Vr ( 6 ) 式中:量4含茧积同体义维意纤号一符一余V川其2坷，口。式中:试验结10 b) 试验项c) 试样编号于Fd) f) g) 基体类型及固化制皿，h) 层次分布;i) 环向(

10、纵向)缠绕单位宽度股数和环向(纵向)层数;j) 缠绕时的环境条件。4 附录A(规范性附录)芯模、密封内衬、封头及极孔嵌件A.1 砂芯模A. 1. 1 将洗净的细砂、聚乙烯醇(型号为588)和水按下列比例混合:A. 1.3 将硬结的两段芯模帖结起来，A.2 钢芯模A.2. 1 芯模钢芯模用不锈钢或普A.2。A. 2. 2 密封内衬件见表A.1和图A.31-一一芯轴;2 螺母;3一一极孔嵌件;4 砂芯模。固A.1砂芯模结构示意图GB/T 6058一20059621橡胶。及金属嵌为毫米5 GB/T 6058-2005 6 1一芯轴;2一一螺母;3 极孔嵌件;4一一钢芯模。2 3 4 孔非2均布密度0

11、.44个/cm2170 (270) 固A.2钢芯模结构示意图Y 固A.3极孔嵌件和封头曲线固表A.1曲面坐标值单位为毫米单位为毫米: G/T 6058-2005 附录B(资料性附录)本标准章条编号ASTMD2585: 1990章条编号的对照一览表本标准章条编号ASTM D2585: 1990章条编号1.范围1.范围2.规范性引用文件2.规范性引用文件3.方法概要3.方法概要4.试样4.意义与应用5.设备5.设备6.状态调节6.试样制备7.试验步骤7.内压试验8.强度计算8.强度计算9.试验报告9.试验报告mCON-的。H筒。华人民共和国家标准纤维缠绕压力容器制备和内压试验方法GB/T 6058-2005 国出峰中国标准出版社出版发行北京复兴门外三里河北街16号邮政编码:100045网址电话:6852394668517548 中国标准出版社秦皇岛印刷厂印刷各地新华书店经销 印张O.75 字数14千字2005年11月第一次印刷开本880X1230 1/16 2005年11月第一版争唔定价10.00元如有印装差错由本社发行中心调换版权专有侵权必究举报电话:(010)68533533书号:155066 1-26543 GB/T 6058-2005