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        用碳纖維復合材料修復管道滲漏實例
         


          

        但在管道運行過程中難免會產生腐蝕、損壞,這是就需要修、補等。而不及時處理或處理不當,就有可能造成極為惡劣的后果。
        常規的方案有換管、焊接、夾具補強等。但換管的工程量較大,既耗時,費用又大。在處理天然氣、石油、化工溶劑等易燃易爆物品時,因為焊接會產生火花,所以比較危險。焊接補強施工工藝要求比較嚴格,且焊接材料與管道材質的吻合度也決定了補強的效果好壞。該方法優點是費用較低。但其缺點是 : 焊穿的危險性大;管道與補強鋼材間的傳力均勻和性能匹配問題;易產生氫脆和冷脆。夾具補強主要是通過機械夾具來彌補管材缺失的強度缺陷,從而達到恢復其強度的目的,該辦法的優點是不在運行管道上直接進行焊接,避免了焊穿和氫脆、冷脆的風險;但費用較高且補強壽命難以持久。
        而隨著纖維增強技術的發展,其應用管道補強和修復,也越來越廣泛。
        纖維復合材料類型補強是利用纖維材料的高強度 , 結合粘結樹脂在服役的腐蝕或受損管道外包覆一個復合材料修復管道層 , 來恢復含缺陷管道的服役強度,在不影響生產的情況下對受損管體進行強度修復,具有免焊不動火、不停輸、在線、快速修復、操作安全、施工人員少、無須大型設備、費用低等優點,適用于各種缺陷,是管道補強修復的主流方向。不僅如此,復合材料類型的補強還可用于無缺陷管道的提壓增強。由于這類補強方式不用在服役管道上進行焊接,避免了焊穿和發生氫脆、冷脆的風險性。纖維復合材料主要有玻璃纖維復合材料、碳纖維復合材料和芳綸纖維復合材料三種補。而碳纖維復合材料因為強度、模量高,密度小,耐腐蝕性能好,得到了較為廣泛的應用。
        碳纖維復合材料在管道修復中主要用于銹蝕部分補強加固和進行堵漏。
        補強加固的主要工藝如下:

        缺陷處理→管道打磨→上底漆→纏繞碳纖布→處理好的管道
         





         

        管道堵漏的要求是快速,有效。首先根據管道輸送物質,選擇金屬、塑料或其他帶有一定韌性的材料,根據泄漏口的形狀制備相應的扁楔或圓楔,壓入泄漏口,然后在管道上刷漆和粘合劑,然后纏繞碳纖維布(根據壓力計算層數),邊纏繞碳布,邊刷環氧,然后利用電熱毯加熱固化。

        用于管道加固修復的碳纖維主要是單向布或平紋布。
        目前碳纖維復合材料在管道加固修復方面已經有了比較廣泛的應用,
        碳纖維復合材料性能為

        碳纖維復合材料用于管道加固修復的優點如下:
        ①免焊不動火,可在帶壓運行狀態下修復;
        ②施工簡便快捷,操作時間短;
        ③碳纖維彈性模量與鋼的彈性模量十分接近,有利于復合材料盡可能多的承載管道壓力,降低含缺陷管道的應力水平,限制管道的膨脹變形;
        ④碳纖維的抗拉強度高,用于管道修復具有極高的安全性;并且碳纖維復合材料的抗蠕變性能優異,其強度隨著服役時間增加基本保持不變;
        ⑤碳纖維復合材料補強層厚度小,方便后續的防腐處理;
        ⑥碳纖維補強纏繞、鋪設方式靈活??蓪Νh焊縫和螺旋焊縫缺陷(包括高焊縫余高和嚴重錯邊)補強;還可對彎管、三通、大小頭等不規則管件修復;
        ⑦可以用于腐蝕、機械損傷和裂紋等缺陷修復補強,也可用于整個管段的提壓增強處理,應用范圍廣。

         


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        碳纖維修復管道應知標準】:T/CIA B001《碳纖維復合材料加固修復化工管道技術規范》
        中國復合材料工業協會 發布


         
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