目前,針對機械損傷或腐蝕缺陷而尚未泄漏的燃氣管道,主要的修複技術包括:焊接、換管、夾具、纖維複合材料修複等。對於中、低(di)壓(ya)燃(ran)氣(qi)管(guan)線(xian),可(ke)以(yi)在(zai)管(guan)道(dao)降(jiang)壓(ya)或(huo)停(ting)輸(shu)之(zhi)後(hou)采(cai)用(yong)焊(han)接(jie)修(xiu)複(fu)或(huo)換(huan)管(guan),實(shi)施(shi)取(qu)決(jue)於(yu)管(guan)道(dao)能(neng)否(fou)停(ting)輸(shu)及(ji)停(ting)輸(shu)造(zao)成(cheng)的(de)社(she)會(hui)影(ying)響(xiang)。采(cai)用(yong)焊(han)接(jie)方(fang)法(fa)對(dui)中(zhong)高(gao)壓(ya)燃(ran)氣(qi)管(guan)道(dao)修(xiu)複(fu)具(ju)有(you)很(hen)大(da)的(de)危(wei)險(xian)性(xing)。由(you)焊(han)接(jie)引(yin)起(qi)的(de)燃(ran)氣(qi)管(guan)道(dao)安(an)全(quan)事(shi)故(gu)屢(lv)見(jian)不(bu)鮮(xian)。換(huan)管(guan)的(de)經(jing)濟(ji)成(cheng)本(ben)和(he)社(she)會(hui)成(cheng)本(ben)都(dou)非(fei)常(chang)高(gao),在(zai)交(jiao)通(tong)流(liu)量(liang)較(jiao)大(da)或(huo)人(ren)口(kou)稠(chou)密(mi)地(di)區(qu)受(shou)到(dao)嚴(yan)重(zhong)製(zhi)約(yue)。
夾jia具ju修xiu複fu方fang法fa的de原yuan理li是shi使shi用yong金jin屬shu夾jia具ju包bao覆fu在zai缺que陷xian管guan道dao外wai,恢hui複fu管guan道dao承cheng壓ya能neng力li。特te點dian是shi能neng夠gou在zai不bu破po壞huai原yuan有you管guan道dao的de情qing況kuang下xia進jin行xing增zeng強qiang。但dan夾jia具ju方fang法fa操cao作zuo複fu雜za,在zai一yi定ding條tiao件jian下xia用yong於yu處chu理li泄xie漏lou的de管guan道dao具ju有you明ming顯xian的de優you勢shi,而er對dui於yu沒mei有you泄xie漏lou的de管guan道dao,其qi造zao價jia高gao、操作複雜、難以施工的弱點十分明顯。
纖(xian)維(wei)複(fu)合(he)材(cai)料(liao)修(xiu)複(fu)補(bu)強(qiang)技(ji)術(shu)做(zuo)為(wei)一(yi)種(zhong)高(gao)效(xiao)快(kuai)捷(jie)的(de)新(xin)型(xing)修(xiu)複(fu)技(ji)術(shu),已(yi)經(jing)在(zai)油(you)氣(qi)管(guan)道(dao)維(wei)護(hu)和(he)大(da)修(xiu)中(zhong)得(de)到(dao)應(ying)用(yong)。其(qi)優(you)點(dian)是(shi)免(mian)焊(han)不(bu)動(dong)火(huo),極(ji)大(da)地(di)降(jiang)低(di)了(le)操(cao)作(zuo)的(de)風(feng)險(xian)性(xing),並(bing)且(qie)在(zai)尚(shang)未(wei)有(you)泄(xie)漏(lou)的(de)補(bu)強(qiang)中(zhong),可(ke)以(yi)帶(dai)壓(ya)修(xiu)複(fu),保(bao)障(zhang)管(guan)道(dao)運(yun)行(xing)的(de)不(bu)間(jian)斷(duan)。目(mu)前(qian)國(guo)際(ji)國(guo)內(nei)市(shi)場(chang)上(shang)存(cun)在(zai)碳(tan)纖(xian)維(wei)複(fu)合(he)材(cai)料(liao)和(he)玻(bo)璃(li)纖(xian)維(wei)複(fu)合(he)材(cai)料(liao)兩(liang)種(zhong)纖(xian)維(wei)複(fu)合(he)材(cai)料(liao)補(bu)強(qiang)技(ji)術(shu)。碳(tan)纖(xian)維(wei)材(cai)料(liao)具(ju)有(you)優(you)異(yi)的(de)拉(la)伸(shen)強(qiang)度(du)和(he)彈(dan)性(xing)模(mo)量(liang),代(dai)表(biao)著(zhe)纖(xian)維(wei)複(fu)合(he)材(cai)料(liao)補(bu)強(qiang)技(ji)術(shu)的(de)發(fa)展(zhan)趨(qu)勢(shi)。
碳纖維複合材料修複技術
纖(xian)維(wei)複(fu)合(he)材(cai)料(liao)修(xiu)複(fu)技(ji)術(shu)使(shi)用(yong)填(tian)平(ping)樹(shu)脂(zhi)對(dui)管(guan)道(dao)缺(que)陷(xian)進(jin)行(xing)填(tian)平(ping)處(chu)理(li),然(ran)後(hou)配(pei)合(he)專(zhuan)用(yong)粘(zhan)結(jie)劑(ji)在(zai)需(xu)要(yao)補(bu)強(qiang)的(de)管(guan)道(dao)外(wai)纏(chan)繞(rao)纖(xian)維(wei)材(cai)料(liao),形(xing)成(cheng)纖(xian)維(wei)複(fu)合(he)材(cai)料(liao)補(bu)強(qiang)層(ceng)。補(bu)強(qiang)層(ceng)固(gu)化(hua)後(hou),與(yu)管(guan)道(dao)形(xing)成(cheng)一(yi)體(ti),代(dai)替(ti)管(guan)道(dao)材(cai)料(liao)承(cheng)載(zai)管(guan)內(nei)壓(ya)力(li),從(cong)而(er)達(da)到(dao)恢(hui)複(fu)管(guan)道(dao)設(she)計(ji)運(yun)行(xing)壓(ya)力(li)的(de)目(mu)的(de)。
碳纖維材料是一種在航空航天、軍工、高壓管道和壓力容器、建築結構工程補強(橋梁、電站、水利工程及古建築)等領域得到廣泛應用的高新技術材料,它具有非常高的抗拉強度和彈性模量。
美國天然氣研究協會(Gas Research Institute)deyanjiubiaoming,xianweifuhecailiaoduiyaliguandaodexiufuxiaoguoqujueyufuhecailiaodekanglaqiangduhedanxingmoliang。tanxianweicailiaojuyouyouyidelixuexingneng,qikanglaqiangduchaoguo3500MPa,遠遠大於鋼材和玻璃纖維的抗拉強度,碳纖維複合材料的彈性模量與鋼材的彈性模量(207×103MPa)幾乎完全相同,補強層與鋼管具有非常好的變形協同性。補強層能夠替代管道缺陷處承擔管道的內壓。
碳纖維複合材料補強技術用於管道補強具有如下技術優點:
①免焊不動火,可在帶壓運行狀態下修複:
②施工簡便快捷,操作時間短:
③tanxianweidanxingmoliangyugangdedanxingmoliangshifenjiejin,youliyufuhecailiaojinkenengduodechengzaiguandaoyali,jiangdihanquexianguandaodeyinglishuiping,xianzhiguandaodepengzhangbianxing;
④碳纖維的抗拉強度高,用於管道修複具有極高的安全性:並且碳纖維複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碳纖維複合材料補強層厚度小,方便後續的防腐處理:
⑥碳纖維補強纏繞、鋪設方式靈活。可對環焊縫和螺旋焊縫缺陷(包括高焊縫餘高和嚴重錯邊)補強:還可對彎管、三通、大小頭等不規則管件修複;
⑦可以用於腐蝕、機械損傷和裂紋等缺陷修複補強,也可用於整個管段的提壓增強處理。應用範圍廣。
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