4》.3  单层板和】层，合板性能 ！ 4《.3.？1  纤维增强塑】料设：备和管？道的纤维《增强塑料单层板力】学性：能宜通过铺层实【测法：确定当采用铺—层计：算法时玻璃纤—维增：强塑料？单层板性能应—符合下列规定 ！   》。 ， 1 ？ 单层？板材料的力学—。性能应按表4—.3.1《-1取值 》 ： 表4.—3.1-1  玻】璃纤维增强》塑料单层板材—。料的力学《性能 》 》     】注，1  表中ξ为玻璃！纤维布的经向占总】纤维质量的比例；】 《   《 ，     》2  表中θ为缠绕！角，代表纤维缠绕方向】与，。。。筒体或管道轴向x】。的夹角 — ，     2【  缠绕角度与纤】维缠绕层环向—和轴向单元拉伸模】量宜按表4.3.1！-2取值 — 表》4.3.1-2 】 缠绕角度与纤【。维缠：绕层：环向和轴向单—元拉伸模量 】 】 3】  缠绕角》度，与纤维？缠绕层泊松比宜按表！4.3.1-3取】值 》 表4《.3.1-3—  缠？绕角度与纤维缠【绕，层泊松比 》 】 》     】。注1 x为筒体【或管道轴《向y为筒体或管道】环向； ！     》 ，  2  泊松比v！yx：是计算由y方向应】力引起的x方—向应变？泊松比vx》y是计算由x—方向应力引起的y】方，向应：变 ： ：   》  4  单—层板的玻璃纤—维质量含量应—符合：下列：规定 ？     ！    《1)：短切原丝《。。毡宜：为2：5％：～35％《；，。    ！  ：   2《)纤：。维，布，宜，为45％～55％；！    ！    《 3)纤维》缠绕纱宜为60％】～75？％ —。 ，4.3？。.，2  纤维增—强塑料层合》板的力学性》能参数可按层—合板理论的铺层【计算法或铺层实【测法进行计算并【应符合下列规—定， ？  《   1《。  ：当缺少？实测参数或历史数据！。时应采用《下列铺层计算—法计算 》。。 ？         ！。1)层合板的—单元拉伸刚度—和单元拉伸强力【应分别按《下列：。公式计算 】 ？     ！式中X1《am层？合板的单元拉伸【刚度(N／mm【)； 》 ？   ？     》  U1am层合板！的单元拉伸强—力(N／m》。m)； 》   —        n！i第i单层板—的层数； ！       【    Wi第【i单层板的》纤，维单位面积》质，量(kg／》m2)； —。 ，。 ：         ！  ：Xi第i单层—板，。的单元拉伸模量【[N／(mm·kg！／，m2)？]；采用纤维缠绕】层当缠？绕角：小于15°》、，计算环向拉伸模【量时应取《值为0；当缠绕角大！于，75°、计算轴向拉！伸模量时应取值【为0； 【 ：   ？ ，      U【i第i单层板的单】元拉伸强度[N／(！m，m，·，kg／m《2，)]： ？       ！  2)《层合板的拉伸模量】应按下列公式计算】 《 】。    《式中E1am—层合板的拉伸模量】(MP？a)；？ 》   ？    《 ，   td层—合板的结构层计算】厚，度(m？m)； 《  —         ！ti第i《层单层？板，的结构计算厚度(】mm)； 【。 ，  ？ ，        m！g，第，i层：单层板的纤》维，质量百分含量—。值； — ：      —    《Wi第i单层板【的纤维单《位面积？质量(kg》／m2)； 【。  》      —   ρr树脂固化！后的密度(kg／m！3)； 】  ：    《    《 ρg纤维》的密度？(kg／m3) ！ ：   《    《  3)《层合：板的弯？曲模量？应按：下，列公式计算》 《 ，。 —  ：   式中Eb层合！板的弯曲模》量(MPa)—；  】        】 Wi？。。第i单层板》的纤维单位面积【质量：。(kg？／m2)； 】      】 ，    X》i第i？单，层板的单《元拉伸模量[N【／，(mm·kg／m2！)]； 》 ，       ！  ：  hi第》i层单层《。板的中心《与层合板中心(图】4.：3.2)的距—离(：mm)； ！        】   h0层—合板的中《性面与层合板—中心：的距离(《mm) ！ —图4.3.2  第！i层单？。层板的？中心与？层合板中《心的距离hi示意】图 【    2  当采！用铺：层实测法《时单层板和层合板】性能检测应》。符合下列规定 【     ！。    《1)试验样》板应按设《计铺层？制作每？个检测项目的加【工试样不应少—于15个； —    】   ？  2)单层板和层！合板性能检测项目】应符合表《4，.3.？2-：1的：规定； 》 表4.【3.2-1  单】层板和层合板性能检！测项：。目， —   】。  ：注“√”《表示应检《项目“○”表示【宜检项目“”表示】无需检测项》目 》       】  3)试样数据的！置信度应按》下列公？式计算 — 》 《    式中J【1am预《设，铺层性能的典型值；！    ！     》。。  J预设》铺层：实测性能《。的，平，均，值； 《 ：     —    《  tt分布临【界值可按《表，4.3.《2-2取值》。； ？      ！   ？  s标《准偏差； 【       ！    J实测数值！；， ？ ：       【    N试样数量！ ： 表4.【3.2？-2 t分布临界值！ ， ！ ， ： Ⅰ 设备设计安】全系数与《许用应变《 — 4.《3.：3  设备力—学，性能的设计安全系】。数确定应符合—。下列规定 》    】 1  设》计安全系数》应按下列公式计【算 —  】   ？式中K设计》安全系数不得小于】6.0； 【       ！   ？ F屈曲安》。全系数不得小于4.！0，； 【  ：  ：  ：   ？ ，K1材料性能的试验！和验证分《项设计系数；—。 》  ：       【  K？2化学？环境的分项设—计系数； 【 ？   ？ ，      K【3，设计温度和》。树脂热变形温度(】HDT)影响—。的分项设计系—数； 》 ？        】 ， K4层合板—。。长期性能的分项【设计系数《   】  ：2  当无法—确定分项设》。计，系数时设计安—全系数？。不得低于10.【0屈曲安《全系数不《得低于？5.0 — ： 4.3.4—  材料性能的【试验和？验证分项设计—系数K1的取值【应，符合下？列规定 — ，  ？   1  当设计！所用层？合，板力学？性能值采用》铺层计算法确定【、单：层板性能采用—本，规范表4.3.1-！1，中的性能值时—K1的取值》应符合下列规—。定   ！      1【)当有18个月内】制造同类层合板设计！的产品业绩》并有：可接：受的该产品性—能的历史数据—时K1应取》2.0； ！      —   2《。)当：有12个《月内制造同》类层合板设》计的：产，品业绩并有可接受】的该产品《。性能的历《。史数：据时K1应取1【.，5； 【。。 ，      —  3)当》有12个月内制【造同类？层合板设计》的产品业绩并对【单层板性能采—用，5个数据一组的【试验验证获得—5个试样的》平均值和去掉5【个试样中最大—。值、最小值后的3】个试样的平均—值两个平均值的小者！应大于本规》范表4.3.—1，-1中？的性能值时》K1：应取1.《3； 【    《     4)当有！12个？月内制造《。同类层合板设计的产！品业绩并对设—计所用层《合板力学性能采【。用5个数据一组的】试验：验证获得5个试样的！平均值和去掉5个】试样中最大值和最】小值后的3个试样的！平，均值两？个平：均值的小者应大于设！计所：用层合板力学性【能值时K1应取1.！2 《 ， ：  ：  2 《 当设计所用层合】板力学性能值采用】铺，层计算？法确定？、单层板性能—采，用铺层实测法确【定或：单层板性能采—用原有的铺层—实测法数据但—对该单层板性能采用！5个数？据一组的试验验证】。获得5个试样的平均！值和去掉《5个试样中最大值和！最小值后的3—个试样的平均值【两个：平，均值：。的小者应大》于该单层板》性能数据时K—1应取1.1 ！     3 ！ 当：设计所用层合板力】学性能值采用铺【层，实测法并从试—验室模拟试样上取样！每项性能检测数据】不应少于1》5个进行试验验证】时K1？应取1.1 【。   —  4 《 当设计所用—层合板力学》。性能值采用铺层实测！法并从设备样品上】取样每项性能检测数！据不应少《于15个进行试【验验：证时K1应》取1.0 — 4.—3.5  化—学环境的分项设计】系数K？2的取值应符合【。本规范附《录A的规定 】 ？4.3.《6  设计温度【和树脂热变形温度H！DT影响的分项【设计系数K3—应按下式计算且K3！取，值范围？应为1.0》～1.4 — ！     式中【Td设计温》度； —    》    《   HD》T树脂的热变—形温度 【。 4.《3.7 《 层合板长期—性，能的分项《设计系数K4应按表！4.：3.7取值并应符合！下列：规，定 ： ： ， ：。    1  当】同时采用短切—原丝：毡、：纤维布、纤维缠绕纱！制造层合板时K【4，值应：按主要纤维》成分取值； —     ！。。2  ？当计算屈曲安全系】数F：时K4值《应采用弯曲值—； 【    3  当计！算设计安全系数K载！荷，中同时有拉伸和【弯曲：时K4值应取拉【伸值 — ， ，表4.？3.7？  层合板长—期性能的分》项设计？系数K4 — 【 4.3.8】  ：设备层？合板许用应变和许】用单元？载荷：的确：。定应符合下》列规定 》     】1 ： 树脂的许用—应变值？εar应按下式计算！且不得大于表4【.3.8-1—中的规？定值：。 【     ！。式中εar》树脂：的许用应变》。值(％)； 】 ，。  ？       【  εr《树脂浇铸体的—。。。断裂延伸率(％)】 《 表4.3—.8-1  树【。脂，的许用应变值 【 】  《   2 》 层合板的许用【应变值应《按下式计算 — ！ ，。     》式中ε1am层合板！的许用应变值； ！ ：       】    X》1am层合板的【单元：拉伸刚？度(N／mm)应】按本规范式》(，4，.3.2-1)确】。定； ？     ！      —K设计安全系数【应按本规范式(4.！3.3-1》)确定？； —       【  ：  U1am层【合板的单元拉伸【。强力：(N／m《m)应按本》。规范：式(4.3.2【-2)确定 】    — ，3  设备层合【板的：许用：应变εd应取式【(4.3《.8-？1)：和式(4.3—.8-2)》计算值中的小—值当无法确定—式(4.《3.8-《1)和式(》4.3.8-2)计！算值：时许：用应变应《按，0.：0，01取值 ！ ，    4  当】设备试压时树脂【的测试应变值εte！st不得大于表4.！3.：8-2的《规定值 】 表4.《3.8-2  树脂！的测试应《变，值， 《 》 ， ，。    《。 5  设备—。。层合板的许》用单元载荷应按下】式计算 】 —     式中[】。q]：设备层合板的许【用单元？载荷(N／mm) ！    】。 6  《设备层合板的许用剪！切应力应《按下式计《算 ！ ：     —式中：[τ]设备层合【。板的许？用剪切应《力(MP《a)； —。 ？ ，        】 ，τ设：备，层合板的剪切强【度，(，M，Pa)可按现—行国家标准纤—维增强塑料冲压式】剪，切，。强，度试：验方法？G，B，／T 145—0.2的规定—检测获取；》当无检测值时可取】。50； 【  ？     》    K》设计安全《系，数，应按本规范第4.3！.3条的规定取值 ！ 》 Ⅱ 管》道许用应力与许用】应 — 4.3.9 ！ 管道的层合—板许用应力应为层】合板：的弹：性模：量乘以许用》应变层合板的弹性】模，量应按本规》。范，第，4，.3.2条》的规定取值层合板】的许用应变应—按指定值法》或长：期性能？测试：法确定？许用应力《值的确定应符—合下列规定 —   【  1 《 当采用《指定值法确定许用应！变，时在不包括水—压试验载《荷的偶？然短时载荷和—包括热膨《胀载荷的《持续载？荷工况？下应取？本条：计算：的，许用应力值；—  【   2 》 当采？用长：。期性能测试法—确，定许用？。应变：时在不包《括热膨？胀载荷的持》续载：荷工：况下应取本条—计算的许用》应力值； 】 ，     3  】当采用长期性能测试！法确定许用应变时在！包括热膨胀》载荷的持续载荷工】况下应按《本条计算许用—。应力值的《12：5％：确定； ！ ，。   4  当【采用长期性能—测，试法：确定许用《应变时在《偶然短时载荷和不】包括热膨胀载荷【的持续载荷工况下】应按本条计》算，许用应力值的13】3％：确定 】4.：3，.10  当采【用指定值法时在【腐蚀环境《和，温度：条件下管道层合【板许用应变的确定】。应符合下列》规定 【   ？  1  》腐蚀环境的划—分，应按设定化学环境】下浸泡？非受力？试样的？弯曲强度损失率确】定并应符合》下，列规定？ ， ？ ：。 ，   ？   ？ 1)试样厚度应为！4，mm～6mm应按】模拟制品的流程进】行固化？并应在设《计温度下《整体浸泡《。6个月； 【       ！  2)腐蚀环境】Ⅰ，时相对于初始弯【曲强度其强度—。损失应？小，于或等于20—％； 【        】 3)腐《蚀环境Ⅱ时相对于初！始弯曲强度其强度损！失应大于20—。％并应？小于或等于》。50％； 】 ，     》    《4)当试样弯—曲强度损失》大于50％》时应更换树》脂或纤维 — ：     —2  ？温度条件的划分应】由树脂？的热变形温》度HDT与设计温度！之间的差值确定【。并应符合下列—规定 《 ？        】 1)温度条件Ⅰ时！设计温度《应小于或等于—(HDT《40)℃《； ：     ！  ：  2？)，温度条件Ⅱ时设计温！度应小于《或，等于(HD》T20？)℃并应《大于(H《D，T，40)℃《  【   3  当腐蚀！。环境和？。温，度条件确《。定后腐蚀环境和温度！。条件与应变等级【应，按表4.3.1【。0-：1，的规定选用 【 ： ， 表4？.3.10-—1  ？腐蚀环境和温度条件！与应变等级》 《 《 ，     4 ！ 当应变等》级确：定后应变等》级与许用《应变值？应按表4.3.1】0，。-2的？规定：选用 《 ？ 表4.3.1【0-2  应变等级！与许用？应变值？ ？ 【     5【 ， 当采？用多：层纤维缠绕结构【、，。缠绕角度在±1【5°和±75°之】间时应？进行各向异性弹性计！算层合板的》应变值不得大于许用！应变值当不进—行各向异性弹性计算！时许用应《变值不应大》于0.000—9 《 ： 4.3.11 】 当采用长期性能】测试法时试验应符】合现：行国家标准玻璃纤】维增强塑《料夹砂管GB／T】 21238的有】关规定试样》端部应为自由端【。密封其环向》许，用应变值应按—下式计算 【。 — ：     》式中ε？d设计寿《命下的许用》。应变值； 】。       】   ？ Di进行长期性】能测试？的管道？试样内？径(mm)；—    ！ ，      p97！.5设计寿命下9】7.：。5％置信《下限：的失效？内压：(M：P，a)：； 《  《  ：       X】1am试样的层合板！单元拉伸刚度(【N／：m，。m)当无此值时可】按现行？国家标准玻璃纤维】。增强：。塑，料树脂含量试验方法！GB／T《 2：577？对试样？进行烧蚀试验—。得到每一个试样【的纤维单位面积质】量和铺层结构其平】均值再按本规—范式(4.3.2】-1：)计算； ！  ：  ：       K】设计安全系》数不应小于1—.5 ？。 4.3.！12  《当疲劳载荷》的，循环次数大》于1000次或应力！波动：范围大于20—。％的：许用应力时按本规】范表4.《3，.10-《2选用的许用应【。变值或按本规范式】(4.3.11)】计算的许用应变【值还应再《除以疲劳修》。。正，系数K？nKn应按下式计】。算 —。   ！  式中K》n疲劳修正系—数； —。。。     — ，     n设计】寿命期内的应力【循环次数； 【 ，     【      —Aσ在一个疲劳【循环内的《应，力波动范围》； 《 ：         ！  σn在一—个疲劳循环内的最】大应力 ！4.3.1》3  管道层合板】的许用？应变值应《小于树脂断裂延伸】率的10％ 【 4.3.1！4  当采用—长期性能测》。试法确定层合—板的：许用应变值并计【算，得到许？用应力值时应—进行管道《和管件的简化失【。。效包络线计算—和判定并《应符合？下列规定《 ？     1 ！ 长期性能测—试法得到《短，期环向失效应力σ】。sh及长期保留率】R且按现行国家【标准纤维增强—热固性塑料》管，轴向拉伸性能试【验，方法G？。B／T 5349】。得到的轴向》拉伸强度值σ—sa、双轴应力比r！应分别按下》列公式计算 —。 ： 】     式中σ】sh：长期性能测》试法得到短期环向】失效应？力，(MPa)》；  】。        】。 σsa《短期轴向拉》伸强度值(MP【。a)可按现行国家】标准纤维《增，强热固性塑》料，管轴向拉伸性能试】验方：法GB？。／T： 5349》检测取值； 】    —     》  t进行长期【性能：测试的管道试—样，结构层？壁厚(mm)； ！    【   ？    R长期保留！率(％？)； 《   —        p！L，97.5《％LCL设计寿命L！时97？.5％置信》下限的失效内压(】MPa)；》。 ， 》    《。      p69！7.5％LC—L外推曲线回退到】6min《时97.5％—置信下限的失效【内压：(MPa)； 】 ：  ？      —   r《双轴：应力：比可按式(4.【3.1？4-3)计》算当无数据》时部件的缺省双【轴，应力比值可》按表4.3.14选！。择 表】4，.3.14  缺】。省双轴应力比值 ！。 《 —    2  【简，化，失效包？络线的？数据计算应包括纯】内水压作用状态(】21)？的许用环向应—力，σah(2:1【)、许用轴向—应力σal(2:】1)、纯轴向拉伸】状态(0《。1)的？。许用：轴向应力σ》al(0:》1)并应分别按【下列：公式计算 》 ！    》。 式中？σah(2:1【)纯内水压作—用状：态(21)的许用】环向应力(MPa】)； —       】  ： ， σal(2:1】)纯内水《压作用状《态(21)的许【用轴：向，。应力(MPa)【； ？ ：。     —      σ【al(0:1—)纯轴向拉伸状态(！01)的许用轴【向应力(MPa)；！。。    ！     》  K设《计安全系数不应【小于1.5 】  《   3 》 由式(4.3.1！4-4)～式(4】.3.14-6)计！算的三个应力值连】接，。成的：折线应为简化失效包！络线(图4》.3.14)—管道的安全性应根】据轴向和环向应力】计算值？在简化失效》包络：线内来确定 】 — ： 图4.3.14 ！ 简化失效包络【。。线示意？。图 1-！简化失效包络—线 ？