【国家标准(GB)】 纤维缠绕压力容器制备和内压试验方法

中华人民共和国国家标准
GB/T6058-1985
纤维缠绕压力容器制备和内压试验方法
国家标准局
1986—03—01
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《纤维缠绕压力容器制备和内压试验方法》资料编号：
6058-1985
1方法概述
2试样
4试样的制备
5内压试验
6强度计算
7试验结果，
8试验报告
附录A芯模、密封内衬、封头及极孔嵌件说明A.1砂芯模
A.2钢芯模
A.3密封内衬，
A.4封头及极孔嵌件
附加说明：
（补充件
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《纤维缠绕压力容器制备和内压试验方法》资料编号：
6058-1985
本标准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表观拉伸参数。sinoaec.com
《纤维缠绕压
压力容
和内压试验方
6058-1985
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1方法概述
用两种芯模制备压力容器试样：
1.1砂芯模：Y式样是在包覆有橡胶内衬的砂芯模上绕制的。固化后，用水将砂芯模洗出进行内压试验。
1.2钢芯模：试样是在包覆有橡胶内衬，并钻有许多小孔的钢芯模上绕制的，固化后，同芯模一起进行内压试验。
《纤维缠绕压
压力容
试验方
和内压
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2试样
2.1试样几何形状和尺寸见纤维缠绕压力容器示意图.sinoaec.com
2.2标准试样：平面缠绕时，极孔直径为40mm，筒身段长为100mm；螺旋缠绕时，极孔直径为60mm，筒身段长为20毫米。《纤维缠绕压
压力容
和内压试验方深
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3.1缠绕机
3设备
缠绕机应能按要求进行环向缠绕和螺旋缠绕，或平面缠绕和环向缠绕。3.2芯模
3.2.1砂芯模
砂芯模是一种水溶性芯模，其制备方法见附录A中A.1。3.2.2钢芯模
制造钢芯模可用不锈钢或普通钢，制备方法见附录A中A.2。在进行内压试验时，钢芯模留在容器内。芯模可重复使用3.3固化装置
固化装置应具有固化试样时所需的温度范围，并且升温、恒温控制装置。固化温度偏差应能控制在士5℃以内
3.4试验设备
3.4.1内压试验系统应保证试验容器的加压速度在每分钟80～100kgf/cm[2]。3.4.2用压力表或压力传感器记录压力，应保证测压精度在土1%范围内。用应变片或弓伸计测量变形。
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《纤维缠绕压力容器制备和内压试验方法》料编
6058-1985
4.1原材料贮存和条件处理
4试样的制备
4.1.1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。4.1.2树脂及固化剂按厂方规定的条件存放，超过使用期时，不许使用。4.2芯模处理Www.bzxZ.net
4.2.1砂芯模：在芯模表面涂脱模剂，包覆橡胶内衬。4.2.2钢芯模：清除芯模表面上的油污，涂脱模剂，包一层玻璃纸，包覆橡胶内衬。4.3缠绕与固化
4.3.1在处理好的芯模上安好极孔嵌件（见附录A中A.4)。将芯模装在缠绕机上，测量芯模外径，准确到0.05mm，调整缠绕机。4.3.2按规定的层数和规定的角度进行缠绕。湿法缠绕时，环境温度不得低于18℃，相对湿度50～60%，缠绕张力为纤维断裂强度的5～8%。4.3.3将绕制完的试样，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，用红处加热装置或其它热源将绕好的容器转动加热至不流胶后，再进行固化。4.3.4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。砂芯模制造的容器试样，用低于80℃的热水，将砂芯模洗出，即可用作内压试验
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压力容
器制备和内压试验方法
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5内压试验
5.1对试样进行外观检查。
5.2需要测应变时，粘好应变片。5.3按GB1446《纤维增强塑料性能试验方法总则》的规定进行状态调节。5.4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10kgf/cm[2]；检查和调整试验装置，使其处于正常工作状态，卸压。5.5按规定的速度加压。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。
5.6每组试样不少于5个。
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器制备和内压试验方
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6强度计算
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。②纤维只承受轴向载荷、每根纤维的承能力相同。6.1计算
6.1.1环向纤维的强度按式（1)计算：PR
(2-tg[2] a)·
x10[-5xy0
式中：gfe——环向纤维强度，kgf/cm[2]（MPa)：一破坏压力，kgf/cm[2]：
R—壳体的中半径，cm：
缠绕角度，度：
壳体中，环向纤维的厚度，cm；环向缠绕单位宽度粗纱股数，1/cm；ye
粗纱号数，g/km；
纤维密度，g/cm[3]。
注：1MPa=1N/mm[2]~10.2kgf/cm[2]6.1.2纵向纤维强度按式(3)计算：afa
2XfGa ·cos[2]
X10[-5]Xy
（3）
（4）
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《纤维缠绕压力容器制备和内压试验方法》生料编
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式中：ofa-
—纵向纤维强度，kgf/cm[2]（MPa)；tGα—壳体中，纵向纤维的厚度，cm;ya
一纵向缠绕单位宽度相纱股数，1/cm。其余符号意义同式（1)、式(2)。6.1.3环向复合强度按式(5）、式（6)计算：PR
tGo+tGa
式中：oce-
环向复合强度，kgf/cm[2（MPa）：一壳体圆筒段计算厚度，cm；
Vt—纤维体积含量，%。
其余符号意义同式（1)、式(3）。纵向复合强度按式(7)计算：
式中：oca
一纵向复合强度，kgf/cm[2]（MPa）：其余符号意义同式（1)、式(5)。(5)
（7）
6.1.5根据记录的p一ε曲线，绘制环向和纵向一ε曲线，并取初始直线段计算相应的弹性模量。
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《纤维缠绕压力容器制备和内压试验方法》生料编
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7试验结果
试验结果按GB1446的有关规定。
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和内压试验方#
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试验报告按GB1446规定。此外，还包括下列内容：8试验报告
f.环向（纵向)缠绕单位宽度股数和环向（纵向)层数：筒体的尺寸及封头尺寸：
b.基体类型及固化制度；
a。增强材料类型：
缠绕时的环境条件。
缠绕张力；
层次分布：
《纤维缠绕压
压力容
和内压
试验方
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