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碳纖維復合材料壓力管道修復系統(tǒng)

放大字體  縮小字體 發(fā)布日期:2014-09-23  來源:復材應用技術網  瀏覽次數:30

       管道復合材料補強:壓力管道因為腐蝕、機械損傷等缺陷,降低管道的強度,使其承載能力無法達到原有設計壓力。管道因內壓會產生徑向膨脹而在管壁中產生環(huán)向拉伸應力。在管壁減薄區(qū)域(如腐蝕坑)會產生應力集中,當此處的應力大于材料抗拉強度極限時,該處將發(fā)生破裂失效和泄漏。復合材料修復可以起到: 降低缺陷處的應力,應變,恢復管道的承壓能力 。

       碳纖維復合材料修復解決電偶腐蝕問題:涂敷厚度為0.1mm的環(huán)氧涂層在海水中使電偶腐蝕速率降低了70%,涂敷一層厚度為0.25mm的環(huán)氧涂層則使腐蝕速率降低了21倍。涂層厚度大于0.5mm,可以完全消除電偶腐蝕問題。 兩種材料能否發(fā)生電偶腐蝕,必須滿足三個條件:(1)存在腐蝕電介質,例如含有各種離子的水溶液,構成腐蝕電池的離子導電回路; (2)兩種材料在所處腐蝕介質中的穩(wěn)定電位不同,具有一定的電位差; (3)兩種材料直接接觸或者有其它導體連接,構成腐蝕電池的電子導電回路。 底漆消除了電位差的作用,避免了電偶腐蝕的發(fā)生,補強層外部再纏繞蠟帶等材料,消除了條件離子。 消除電偶腐蝕之后,復合材料修復基本不存在其他腐蝕問題。

       管道補強標準:產品采用美國推薦性標準ASME PCC-2 2006標準, 強度設計規(guī)定了碳纖維復合材料最大理論設計變形率約束在0.4%以內,管道恢復的具體設計準則。規(guī)定了補強產品溫度服役范圍,要求服役溫度應低于復合材料玻璃態(tài)溫度以下15度,方可保證50年的使用壽命。

       雙向碳纖維布和單向碳纖維布區(qū)別 :單向布使用簡單,操作方便,施工質量容易控制。雙向碳纖維布布可以很容易的處理各種曲面,如三通、彎頭的曲面,而單向布則很困難。另外,單向布與雙向布復合材料力學性能有較大的改變。

       補強管道樹脂固化:管道補強產品在常溫下只需要2個小時就能完成基本固化,可加溫固化,最快30分鐘即可固化完成,恢復生產運行。 

       管道補強冬季施工:在冬季施工,但是有些條件下需要輔助措施。 

       修復缺陷點時間:不計算管道開挖和打磨時間在內,修復一個缺陷點,表面缺陷填平約為20分鐘,涂刷底漆和粘貼纖維約為30分鐘,固化約為2個小時,總共需要約3個小時徹底完成一個缺陷點的修復。 

       管道補強產品:單層厚度約為0.5mm-1.0mm之間。通常纏繞2-6層,厚度在幾毫米范圍內。 
       
       泄漏管道:需要考慮泄漏的介質、漏點大小、溫度、壓力等多個綜合因素。

       復合材料抗?jié)B漏能力:補強6層CC類型碳纖維布,能夠承受約10MPa的內壓。缺陷類型為穿透裂紋。
 
 
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