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碳纤维、芳纶纤维复合材料修复技术

文章出处:网络责任编辑:管理员人气:发表时间:2015-09-04【

碳纤维复合材料管道修复补强技术已成功应用于中石油天然气股份公司、中国石油化工股份有限公司、中国海洋石油总公司以及诸多城市燃气公司的多条管线,取得了良好的补强效果和经济效益
 
公司生产的高强度双向碳纤维布和环氧树脂复合材料, 比强度、比模量高,修复加固后结构增重小、厚度薄。修复系统可设计性强,对复杂表面修补后与母体粘合紧密,保持原有结构外形;提高缺陷的刚度、强度,减少应力集中等,避免停产损失,确保生产安全进行。
 
碳纤维材料是一种在航空航天、军工、高压管道和压力容器、建筑结构工程补强(桥梁、电站、水利工程及古建筑)等领域得到广泛应用的高新技术材料,它具有非常高的抗拉强度和弹性模量,其抗拉强度超过3500MPa,大于钢材和玻璃纤维的抗拉强度,弹性模量为230×103MPa,与钢材的弹性模量(207×103MPa)相接近,其热膨胀系数与钢也很接近。将碳纤维应用于管道补强,能与管道形成协同变形。保证了受力的同步性,替代管道缺陷处承担管道的内压。
 
碳纤维复合材料修复补强系统服务项目:
 
管道(压力管道、电力循环水管、石油天然气管道)、
 
容器(储罐、压力罐)
 
钢构(电力塔架、钢构件)
 
泄漏点、裂纹,焊缝缺陷、腐蚀、机挖掘导致管体损坏、管壁减薄等,
 
作业平台垂直管道修复加固,全表面修复或局部修复,也适用于整个管段的提压增强处理,提高压力管道等级,起到强度增强、疲劳修复、屈曲修复等作用
 
 
 
碳纤维布管道容器修复补强优点:
 
1免焊、不动火、带压修复:施工简便快捷,操作时间短;
 
2有效降低缺陷管道的应力、应变水平,限制膨胀变形、蠕变形等;
 
3碳纤维布厚度小:缠绕、铺设灵活,能对弯管、三通、大小头等不规则管件修复,方便后续的防腐处理
 
碳纤维复合修复技术原理:
 
高强碳纤维布与环氧树脂缠绕在缺陷的管道、容器、构件外表面,组成比钢强度更高的复合材料体系。相当于在被修复管道外部增加了一个新的管道,增加承压能力,与管道共同承担应力、应变,使缺陷处于安全极限之下,保证管道的安全运行。
 
采用碳纤维复合材料补强后,管道中环向应力明显降低,管壁的应力集中将大大缓解,管道将处于安全应力范围内
 
碳纤维布复合材料管道缺陷修复补强,可以降低缺陷处的应力 、应变,恢复管道的承压能力,经试验碳纤维布补强圆筒试件的屈服压力、爆破压力,远高于完整圆筒试件,效果明显。
 
钢构件焊缝部位易产生应力集中, 粘贴碳纤维布能有效减少,改善疲劳性能,延长钢结构的使用寿命,为防止屈曲失稳,碳纤维布修复是一种效率的修复技术
 
施工流程:
 
1预处理:清除管道、容器外表面防腐层;
 
2除锈:表面打磨,除锈达到St3级要求;
 
3清洗:使用丙酮清洗剂清洗,并使之充分干燥
 
4缺陷修补:涂抹填平树脂,缺陷部位修复填平,使表面平整;
 
5涂刷树脂:将环氧树脂均匀涂刷,
 
6缠绕:碳纤维布平整均匀缠绕,确保覆盖缺陷部位。
 
7后期处理:防腐、回填。
 
公司开发管道补强修复专用双向碳纤维布和双向芳纶纤维布,为油气储运、炼油、化工、发电、钢铁冶炼、核电等企业,提供全套的工程解决方案和服务。
 
 

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