本發(fā)明涉及管道輸送設(shè)備領(lǐng)域，具體地，涉及一種耗損型壓力輸送管道的制造方法。此外，本發(fā)明還涉及一種耗損型壓力輸送管道及具有其的管道輸送設(shè)備。

背景技術(shù)：

利用管道作為運(yùn)輸工具對(duì)液體、氣體或固體料漿等進(jìn)行長(zhǎng)距離運(yùn)輸是工業(yè)生產(chǎn)中一種重要的物料輸送方式，應(yīng)用十分廣泛，其中，作為運(yùn)輸工具的管道由于在工作過程中不斷被耗損且承受工作內(nèi)壓而在此被統(tǒng)稱為耗損型壓力輸送管道。典型地，混凝土輸送泵通過輸送管將由泵體增壓的混凝土連續(xù)輸送至預(yù)定位置，此處用于輸送混凝土的輸送管即是一種常見的耗損型壓力輸送管道。

這種耗損型壓力輸送管道在工作時(shí)的工況通常具有兩個(gè)重要特征：一是由于被輸送的物料(特別是其中的磨粒、腐蝕性物質(zhì))的磨損或腐蝕作用而容易使得其內(nèi)管壁產(chǎn)生耗損；二是由于管壁在物料的壓力輸送過程中需要承受一定的工作內(nèi)壓，當(dāng)內(nèi)管壁的耗損厚度達(dá)到一定程度后，所述工作內(nèi)壓將可能導(dǎo)致發(fā)生爆管，危及人身、財(cái)產(chǎn)安全。在混凝土輸送過程中，其中的砂石料不斷對(duì)輸送管內(nèi)管壁沖刷磨損，且其管壁需要承受高達(dá)17MPa以上的工作內(nèi)壓。

為此，混凝土輸送管由傳統(tǒng)單一材料的金屬管(金屬單層管、金屬雙層管)發(fā)展為金屬內(nèi)襯-纖維復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)。例如，在中國(guó)實(shí)用新型專利CN202708358U中公開了一種輸送管，其包括采用離心鑄造方式制成的內(nèi)管和采用碳纖維復(fù)合材料制成的外管。由此可以利用內(nèi)管的耐磨性抵抗物料磨損，并借助碳纖維復(fù)合材料的拉伸強(qiáng)度而分擔(dān)部分應(yīng)力，提升承受工作內(nèi)壓的能力。

然而，現(xiàn)有技術(shù)僅定性地提供了輸送管的金屬內(nèi)襯-纖維復(fù)合材料結(jié)構(gòu)，指出通過包覆纖維層能夠改善輸送管的抗壓、防爆性能。至于纖維層的厚度，則需要根據(jù)經(jīng)驗(yàn)和設(shè)計(jì)工作內(nèi)壓而粗放式設(shè)計(jì)。由于不存在合理、規(guī)范的設(shè)計(jì)方法和思路，容易導(dǎo)致包覆的纖維層過厚或過薄，進(jìn)而浪費(fèi)材料或者難以達(dá)到所需的應(yīng)力分擔(dān)能力和防爆性能。

在相關(guān)領(lǐng)域，存在用于壓力容器的設(shè)計(jì)方法可供參考，如中徑公式、密塞斯(Mises)公式、福貝爾(Faupel)公式、克洛斯蘭(Crossland)公式等。此類設(shè)計(jì)方法適用于塑性金屬內(nèi)襯形式的壓力容器的設(shè)計(jì)，利用包覆的纖維層抵抗內(nèi)壓以提升安全系數(shù)。由于壓力容器實(shí)質(zhì)上為一種準(zhǔn)靜態(tài)結(jié)構(gòu)，因而更重視其承壓能力，在設(shè)計(jì)時(shí)通常設(shè)計(jì)為具有較大的壁厚，以具有較高的安全系數(shù)，但這導(dǎo)致較大的質(zhì)量。由此，由于內(nèi)襯性能不同(耗損型壓力輸送管道通常為脆性內(nèi)襯，以具有耐磨損性能)，所處工況和要求的安全級(jí)別存在較大差異，壓力容器的設(shè)計(jì)思路和方法并不便于應(yīng)用至耗損型壓力輸送管道中。

有鑒于此，有必要提供一種耗損型壓力輸送管道的制造方法，以解決上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的至少部分技術(shù)問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種耗損型壓力輸送管道的制造方法，該制造方法有利于根據(jù)耗損型壓力輸送管道即將面臨的耗損情況而合理地設(shè)置纖維層厚度，在保證纖維層的應(yīng)力分擔(dān)能力的情形下，避免其厚度過大。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種耗損型壓力輸送管道的制造方法，所述耗損型壓力輸送管道包括內(nèi)襯層和纏繞于該內(nèi)襯層外周的纖維層，所述制造方法包括根據(jù)內(nèi)襯層磨損厚度極限目標(biāo)提升值在所述內(nèi)襯層的外周纏繞第一設(shè)計(jì)厚度的應(yīng)力分擔(dān)纖維層的步驟S1。

優(yōu)選地，所述內(nèi)襯層由脆性材料制成。

優(yōu)選地，所述內(nèi)襯層磨損厚度極限目標(biāo)提升值與所述第一設(shè)計(jì)厚度之比Δd/t_f1≥0.65，并且/或者，在所述步驟S1中，根據(jù)下述不等式確定所述第一設(shè)計(jì)厚度：

其中，t_f1為所述第一設(shè)計(jì)厚度，p為所述耗損型壓力輸送管道的設(shè)計(jì)工作內(nèi)壓，t_s為所述內(nèi)襯層的設(shè)計(jì)壁厚，E_s為所述內(nèi)襯層的彈性模量，E_f為所述應(yīng)力分擔(dān)纖維層的彈性模量，p₁為所述應(yīng)力分擔(dān)纖維層的初應(yīng)變，d＝d₀+Δd，d₀為所述內(nèi)襯層獨(dú)立地承受所述設(shè)計(jì)工作內(nèi)壓時(shí)所能達(dá)到的初始磨損厚度極限，Δd為所述內(nèi)襯層磨損厚度極限目標(biāo)提升值，r₁為所述內(nèi)襯層的設(shè)計(jì)內(nèi)半徑，[σ_s]為所述內(nèi)襯層所允許的最大周向應(yīng)力。

優(yōu)選地，所述應(yīng)力分擔(dān)纖維層的初應(yīng)變p₁＝0。

優(yōu)選地，所述制造方法還包括：在所述步驟S1之前，根據(jù)所述設(shè)計(jì)工作內(nèi)壓、所述內(nèi)襯層的設(shè)計(jì)內(nèi)半徑和所述初始磨損厚度極限確定所述內(nèi)襯層的設(shè)計(jì)壁厚的步驟S0。

優(yōu)選地，在所述步驟S0中，根據(jù)下述不等式確定所述內(nèi)襯層的設(shè)計(jì)壁厚：

優(yōu)選地，所述制造方法還包括在所述應(yīng)力分擔(dān)纖維層的外周包覆第二設(shè)計(jì)厚度的安全防護(hù)纖維層的步驟S2。

優(yōu)選地，在所述步驟S2中，根據(jù)下述不等式組確定所述第二設(shè)計(jì)厚度：

其中，R₁為所述安全防護(hù)纖維層的內(nèi)半徑，[σ_F]為所述安全防護(hù)纖維層所允許的最大周向應(yīng)力。

在此基礎(chǔ)上，本發(fā)明提供一種由上述制造方法制得的耗損型壓力輸送管道。

此外，本發(fā)明提供一種耗損型壓力輸送管道，所述耗損型壓力輸送管道包括內(nèi)襯層和纏繞于該內(nèi)襯層外周的纖維層，所述纖維層包括具有第一設(shè)計(jì)厚度的應(yīng)力分擔(dān)纖維層，以能夠使得所述耗損型壓力輸送管道的總磨損厚度極限相比于所述內(nèi)襯層獨(dú)立地承受相應(yīng)設(shè)計(jì)工作內(nèi)壓時(shí)所能達(dá)到的初始磨損厚度極限提升對(duì)應(yīng)的內(nèi)襯層磨損厚度極限目標(biāo)提升值，其中，所述內(nèi)襯層磨損厚度極限目標(biāo)提升值與所述第一設(shè)計(jì)厚度之比Δd/t_f1≥0.65。

優(yōu)選地，所述纖維層還包括包覆于所述應(yīng)力分擔(dān)纖維層的外周的具有第二設(shè)計(jì)厚度的安全防護(hù)纖維層。

在此基礎(chǔ)上，本發(fā)明還提供一種具有該耗損型壓力輸送管道的管道輸送設(shè)備。

通過本發(fā)明的上述技術(shù)方案，在制造耗損型壓力輸送管道時(shí)根據(jù)所需的內(nèi)襯層磨損厚度極限目標(biāo)提升值而設(shè)置具有相應(yīng)的第一設(shè)計(jì)厚度的應(yīng)力分擔(dān)纖維層，因而該應(yīng)力分擔(dān)層的厚度可以與所需的內(nèi)襯層的耗損目標(biāo)值(提升量)相適應(yīng)，避免其厚度值過大或過小。通過本發(fā)明的制造方法制得的耗損型壓力輸送管道由于其應(yīng)力分擔(dān)纖維層的設(shè)計(jì)厚度參照內(nèi)襯層將要面臨的耗損情況而設(shè)置，應(yīng)力分擔(dān)纖維層的設(shè)計(jì)更符合其設(shè)置的本來目的，提供了更合理、準(zhǔn)確的設(shè)計(jì)思路和方向。

本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的具體實(shí)施方式部分予以詳細(xì)說明。

附圖說明

附圖是用來提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，并且構(gòu)成說明書的一部分，與下面的具體實(shí)施方式一起用于解釋本發(fā)明，但并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的限制。在附圖中：

圖1是根據(jù)本發(fā)明一種具體實(shí)施方式的耗損型壓力輸送管道的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是耗損型壓力輸送管道的內(nèi)襯層的周向應(yīng)力與磨損厚度的關(guān)系曲線。

附圖標(biāo)記說明

1-內(nèi)襯層；r₁-設(shè)計(jì)內(nèi)半徑；t_s-設(shè)計(jì)壁厚；d₀-初始磨損厚度極限；Δd-內(nèi)襯層磨損厚度極限目標(biāo)提升值；d-總磨損厚度極限；2-應(yīng)力分擔(dān)纖維層；t_f1-第一設(shè)計(jì)厚度；3-安全防護(hù)纖維層；t_f2-第二設(shè)計(jì)厚度。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解的是，此處所描述的具體實(shí)施方式僅用于說明和解釋本發(fā)明，并不用于限制本發(fā)明。

為便于理解，在隨后的說明中，首先以混凝土輸送管為例描述本發(fā)明提供耗損型壓力輸送管道的優(yōu)選結(jié)構(gòu)，然后對(duì)制造該耗損型壓力輸送管道的關(guān)鍵步驟進(jìn)行詳細(xì)說明，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員能夠從該優(yōu)選結(jié)構(gòu)和關(guān)鍵步驟的說明中領(lǐng)悟并實(shí)施本發(fā)明隨附的權(quán)利要求書所限定的各項(xiàng)技術(shù)方案。

首先參照?qǐng)D1所示，根據(jù)本發(fā)明一種優(yōu)選實(shí)施方式的耗損型壓力輸送管道，典型地可以被用作混凝土輸送管。該耗損型壓力輸送管道包括內(nèi)襯層1和纏繞于內(nèi)襯層1外周的纖維層。其中，盡管纖維層顯示為進(jìn)一步包括應(yīng)力分擔(dān)纖維層2和包覆于該應(yīng)力分擔(dān)纖維層2外周的安全防護(hù)纖維層3，但對(duì)于本發(fā)明所要解決的使得纖維層厚度與即將面臨的耗損情況相適應(yīng)的技術(shù)問題而言，可以省去安全防護(hù)纖維層3的設(shè)置。在此情形下，根據(jù)本發(fā)明的基本技術(shù)方案提供的耗損型壓力輸送管道中，應(yīng)力分擔(dān)纖維層2的第一設(shè)計(jì)厚度t_f1能夠?qū)?yīng)于設(shè)置該應(yīng)力分擔(dān)層2所需達(dá)到的內(nèi)襯層磨損厚度極限目標(biāo)提升值Δd。由此，可以在保證應(yīng)力分擔(dān)纖維層2提供充分的應(yīng)力分擔(dān)能力的情形下，避免其厚度過大。

而在進(jìn)一步的優(yōu)選實(shí)施方式中，由于設(shè)置有安全防護(hù)纖維層3，并可以通過適當(dāng)?shù)挠?jì)算方式得到其第二設(shè)計(jì)厚度t_f2，進(jìn)而以適當(dāng)?shù)暮穸忍峁┏浞值姆辣芰?，以能夠在?nèi)襯層1和應(yīng)力分擔(dān)纖維層2在應(yīng)力作用下斷裂(爆管)時(shí)，避免金屬碎片、混凝土骨料飛出，提升安全性能。

在圖1所示的實(shí)施方式中，內(nèi)襯層1通常由金屬或陶瓷等高硬度脆性材料制成，其具有設(shè)計(jì)壁厚t_s，且其環(huán)繞形成的輸送通道具有設(shè)計(jì)內(nèi)半徑r₁，以能夠按照設(shè)計(jì)需要提供適當(dāng)?shù)妮斔托什⒊惺茉O(shè)計(jì)工作內(nèi)壓。換言之，在完整的耗損型壓力輸送管道的設(shè)計(jì)、制造過程中，首先需要結(jié)合與其配套的壓力設(shè)備(如泵)的相關(guān)參數(shù)(如泵的排量等)確定正常工作狀態(tài)下的輸送效率和設(shè)計(jì)工作內(nèi)壓，然后相應(yīng)地確定內(nèi)襯層1在未發(fā)生磨損時(shí)的設(shè)計(jì)內(nèi)半徑r₁，進(jìn)而確定該內(nèi)襯層1的設(shè)計(jì)壁厚t_s(即隨后所述的步驟S0)。

在使用過程中，隨著輸送的物料的磨損、腐蝕等作用，內(nèi)襯層1的內(nèi)壁會(huì)發(fā)生耗損(以下統(tǒng)稱“磨損”)。正如傳統(tǒng)的單一材料的金屬管，內(nèi)襯層1也可以獨(dú)立地(即未纏繞纖維層的狀態(tài)下)承受設(shè)計(jì)工作內(nèi)壓，但其將在達(dá)到初始磨損厚度極限d₀后發(fā)生破裂。由于纏繞有應(yīng)力分擔(dān)纖維層2，部分應(yīng)力被分配至該應(yīng)力分擔(dān)纖維層2，因而其破裂時(shí)機(jī)將被延后，可以達(dá)到的總磨損厚度極限d相比于初始磨損厚度極限d₀得到了提升，即設(shè)置該應(yīng)力分擔(dān)纖維層2所要達(dá)到的內(nèi)襯層磨損厚度極限目標(biāo)提升值Δd。

由此，可以理解本發(fā)明提供的耗損型壓力輸送管道的制造方法中的關(guān)鍵步驟S1：根據(jù)內(nèi)襯層磨損厚度極限目標(biāo)提升值Δd在內(nèi)襯層1的外周纏繞第一設(shè)計(jì)厚度t_f1的應(yīng)力分擔(dān)纖維層2，從而能夠使得該應(yīng)力分擔(dān)纖維層2的設(shè)計(jì)厚度(即第一設(shè)計(jì)厚度t_f1)對(duì)應(yīng)于耗損型壓力輸送管道所要面臨的耗損情況而設(shè)置，應(yīng)力分擔(dān)纖維層2的設(shè)計(jì)厚度設(shè)置為更符合其本來目的，避免該厚度值過大或過小。相比于傳統(tǒng)技術(shù)中僅依賴實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和設(shè)計(jì)工作內(nèi)壓而進(jìn)行的粗放式設(shè)計(jì)方法，本發(fā)明的制造方法提供了更合理、準(zhǔn)確的設(shè)計(jì)思路和方向，將應(yīng)力分擔(dān)纖維層2的設(shè)計(jì)厚度與其所要達(dá)到的應(yīng)力分擔(dān)能力(該應(yīng)力分擔(dān)能力表現(xiàn)為上述內(nèi)襯層磨損厚度極限目標(biāo)提升值Δd)相對(duì)應(yīng)，從而可以根據(jù)實(shí)際需要而準(zhǔn)確地設(shè)置其厚度，避免纖維材料的浪費(fèi)或纏繞后無法滿足應(yīng)力分擔(dān)要求。

在制造耗損型壓力輸送管道時(shí)，可以通過多種方式確定應(yīng)力分擔(dān)纖維層2的第一設(shè)計(jì)厚度t_f1，以使其與內(nèi)襯層磨損厚度極限目標(biāo)提升值Δd相對(duì)應(yīng)。例如，可以通過實(shí)驗(yàn)的方法得到第一設(shè)計(jì)厚度t_f1與內(nèi)襯層磨損厚度極限目標(biāo)提升值Δd的對(duì)應(yīng)關(guān)系。具體地，在相同的試驗(yàn)條件(如承受相同大小的內(nèi)壓等)下，對(duì)同一型號(hào)的用作內(nèi)襯層1的多組金屬管進(jìn)行磨損試驗(yàn)，各組金屬管纏繞不同厚度的纖維材料(以相同的初應(yīng)變)，由此可以得到這些不同厚度的應(yīng)力分擔(dān)纖維層2的厚度值各自對(duì)應(yīng)的內(nèi)襯層磨損厚度極限目標(biāo)提升值Δd，并在制造時(shí)根據(jù)所需的內(nèi)襯層磨損厚度極限目標(biāo)提升值Δd而選擇應(yīng)力分擔(dān)纖維層2的第一設(shè)計(jì)厚度t_f1。

在根據(jù)本發(fā)明一種較為優(yōu)選的實(shí)施方式中，可以利用下述不等式確定該第一設(shè)計(jì)厚度t_f1：

其中，t_f1為所述第一設(shè)計(jì)厚度，p為所述耗損型壓力輸送管道的設(shè)計(jì)工作內(nèi)壓，t_s為所述內(nèi)襯層1的設(shè)計(jì)壁厚，E_s為所述內(nèi)襯層1的彈性模量，E_f為所述應(yīng)力分擔(dān)纖維層2的彈性模量，p₁為所述應(yīng)力分擔(dān)纖維層2的初應(yīng)變，d＝d₀+Δd，d₀為所述內(nèi)襯層1獨(dú)立地承受所述設(shè)計(jì)工作內(nèi)壓時(shí)所能達(dá)到的初始磨損厚度極限，Δd為所述內(nèi)襯層磨損厚度極限目標(biāo)提升值(由此，d實(shí)質(zhì)為總磨損厚度極限)，r₁為所述內(nèi)襯層1的設(shè)計(jì)內(nèi)半徑，[σ_s]為所述內(nèi)襯層1所允許的最大周向應(yīng)力。由此，可以精確確定在所需內(nèi)襯層磨損厚度極限目標(biāo)提升值為Δd時(shí)需要設(shè)置的應(yīng)力分擔(dān)纖維層2的第一設(shè)計(jì)厚度t_f1。

其中，不論應(yīng)力分擔(dān)纖維層2的初應(yīng)變大小，均適用于上述不等式。特別地，當(dāng)p₁＝0時(shí)，上述不等式可以簡(jiǎn)化為：

結(jié)合圖2所示，通過設(shè)置第一設(shè)計(jì)厚度t_f1的應(yīng)力分擔(dān)纖維層2，內(nèi)襯層1可達(dá)到的磨損厚度極限得到有效提升。具體地，內(nèi)襯層1具有設(shè)計(jì)壁厚t_s，在纏繞應(yīng)力分擔(dān)纖維層2之前，當(dāng)磨損厚度達(dá)到初始磨損厚度極限d₀時(shí)，內(nèi)襯層1的周向應(yīng)力即達(dá)到其所允許的最大周向應(yīng)力[σ_s]，由此發(fā)生斷裂。而應(yīng)力分擔(dān)纖維層2之后，當(dāng)磨損厚度達(dá)到在纏繞初始磨損厚度極限d₀時(shí)，內(nèi)襯層1的周向應(yīng)力比其所允許的最大周向應(yīng)力[σ_s]小，不會(huì)發(fā)生斷裂；繼續(xù)使用過程中，內(nèi)襯層1進(jìn)一步被磨損掉Δd的厚度，內(nèi)襯層1的周向應(yīng)力即達(dá)到其所允許的最大周向應(yīng)力[σ_s]，由此發(fā)生斷裂?？梢?，通過纏繞第一設(shè)計(jì)厚度t_f1的應(yīng)力分擔(dān)纖維層2，內(nèi)襯層1可達(dá)到的磨損厚度極限提升了Δd，達(dá)到了較大的總磨損厚度極限d(d＝d₀+Δd)。根據(jù)本發(fā)明提供的制造方法，對(duì)于工作壓力為如17MPa的混凝土輸送管，為了使得內(nèi)襯層的總磨損厚度極限提升0.4mm，可以僅纏繞0.5mm厚度的碳纖維，提升值與應(yīng)力分擔(dān)纖維層厚度之比Δd/t_f1高達(dá)0.8。下表提供了耗損型壓力輸送管道的相關(guān)參數(shù)的多種實(shí)施例，其中，內(nèi)襯層磨損厚度極限目標(biāo)提升值Δd與第一設(shè)計(jì)厚度t_f1之比Δd/t_f1≥0.69。由此，利用本發(fā)明提供的制造方法，可以有效減小金屬內(nèi)襯層的設(shè)計(jì)壁厚t_s，并能夠在保證具有較大的總磨損厚度極限d的情況下達(dá)到顯著減小管道質(zhì)量的目的，避免不合理地纏繞過多的纖維層。

通過上述分析可知，在優(yōu)選實(shí)施方式中，確定應(yīng)力分擔(dān)纖維層2的第一設(shè)計(jì)厚度t_f1依賴于內(nèi)襯層1的相關(guān)參數(shù)，如設(shè)計(jì)壁厚t_s、內(nèi)襯層1的彈性模量、其獨(dú)立地承受所述設(shè)計(jì)工作內(nèi)壓時(shí)所能達(dá)到的初始磨損厚度極限d₀。其中，對(duì)于確定的內(nèi)襯層1而言，這些相關(guān)參數(shù)也相應(yīng)地為確定值，因而可以在上述計(jì)算過程中直接使用。但是，正如上述，對(duì)于完整的設(shè)計(jì)、制造過程而言，首先需要根據(jù)實(shí)際需求設(shè)計(jì)、制造內(nèi)襯層1，尤其是確定該內(nèi)襯層1的設(shè)計(jì)壁厚t_s。

為此，在上述步驟S1之前，可以具有步驟S0：根據(jù)所述設(shè)計(jì)工作內(nèi)壓、內(nèi)襯層1的設(shè)計(jì)內(nèi)半徑r₁和初始磨損厚度極限d₀確定內(nèi)襯層1的設(shè)計(jì)壁厚t_s。該步驟S0同樣可以通過實(shí)驗(yàn)手段進(jìn)行，且僅屬于結(jié)構(gòu)力學(xué)范疇內(nèi)的簡(jiǎn)單推導(dǎo)過程，在此不作詳細(xì)說明，此處僅提供如下不等式作為確定內(nèi)襯層1的設(shè)計(jì)壁厚t_s的優(yōu)選方式：

其中，各參數(shù)的物理含義與前述不等式中相同，在此不再贅述。

再次參照?qǐng)D1所示，在纏繞第一設(shè)計(jì)厚度t_f1的應(yīng)力分擔(dān)纖維層2后，為了能夠在內(nèi)襯層1和應(yīng)力分擔(dān)纖維層2在應(yīng)力作用下斷裂時(shí)(如內(nèi)襯層1的磨損厚度達(dá)到總磨損厚度極限d)，避免金屬碎片、混凝土骨料飛出，可以在應(yīng)力分擔(dān)纖維層2的外周包覆第二設(shè)計(jì)厚度t_f2的安全防護(hù)纖維層3(步驟S2)，由此，安全防護(hù)纖維層3具有內(nèi)半徑R₁和外半徑R₂，其中，當(dāng)安全防護(hù)纖維層3與所述應(yīng)力分擔(dān)纖維層2貼合設(shè)置時(shí)，R₂＝R₁+t_f2。在其他實(shí)施方式中，如圖1所示，安全防護(hù)纖維層3與應(yīng)力分擔(dān)纖維層2之間可以設(shè)置其他結(jié)構(gòu)(如軸向纖維)。在該步驟S2中，可以根據(jù)下述不等式組確定第二設(shè)計(jì)厚度t_f2：

其中，[σ_F]為所述安全防護(hù)纖維層3所允許的最大周向應(yīng)力，R₁為安全防護(hù)纖維層3的內(nèi)半徑，R₂為安全防護(hù)纖維層3的外半徑，其他參數(shù)的物理含義與前述不等式中相同，在此不再贅述。根據(jù)該步驟S2包覆的安全防護(hù)纖維層3具有相對(duì)較小的第二設(shè)計(jì)厚度t_f2，從而可以使得整個(gè)纖維層的總厚度相對(duì)較小，避免纖維材料的浪費(fèi)或其無法滿足所需的應(yīng)力分擔(dān)能力和防爆性能。

可以看出，本發(fā)明提供的優(yōu)選制造方法主要分別根據(jù)內(nèi)襯層和安全防護(hù)纖維層各自所允許的最大周向應(yīng)力而確定各層的厚度，因而能夠理解的是，本發(fā)明所述“纏繞”、“包覆”等應(yīng)當(dāng)盡可能地使得纖維方向垂直于管道的軸線方向，由此能夠充分發(fā)揮其強(qiáng)度，有效提升應(yīng)力分擔(dān)能力和防爆性能。

以上對(duì)本發(fā)明提供的耗損型壓力輸送管道及其制造方法進(jìn)行了詳細(xì)說明，在此基礎(chǔ)上，本發(fā)明還提供具有該耗損型壓力輸送管道的管道輸送設(shè)備，如混凝土輸送設(shè)備，其中具有混凝土輸送管，該混凝土輸送管可以采用本發(fā)明提供的上述耗損型壓力輸送管道或利用上述制造方法制得。再如，所述管道輸送設(shè)備還可以為用于輸送燃油、燃?xì)饣蛩鹊南嚓P(guān)設(shè)備/設(shè)施。另外，為了提供適當(dāng)?shù)墓δ?，所述管道輸送設(shè)備的耗損型壓力輸送管道上可以設(shè)置有電機(jī)、閥門等部件。

以上結(jié)合附圖詳細(xì)描述了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，但是，本發(fā)明并不限于上述實(shí)施方式中的具體細(xì)節(jié)，在本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思范圍內(nèi)，可以對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行多種簡(jiǎn)單變型，這些簡(jiǎn)單變型均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。

另外需要說明的是，在上述具體實(shí)施方式中所描述的各個(gè)具體技術(shù)特征，在不矛盾的情況下，可以通過任何合適的方式進(jìn)行組合。為了避免不必要的重復(fù)，本發(fā)明對(duì)各種可能的組合方式不再另行說明。

此外，本發(fā)明的各種不同的實(shí)施方式之間也可以進(jìn)行任意組合，只要其不違背本發(fā)明的思想，其同樣應(yīng)當(dāng)視為本發(fā)明所公開的內(nèi)容。