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複合材料修複技術概述

發表時間:2019-08-08 11:44

   目前,全世界輸油氣管道總長度超過了1.7×106km,其中相當一部分管道已服役逾30年,出現大量的外腐蝕等缺陷,導致每年用於管道修複費用在60億到80億美元之間[1]。一般,較為嚴重的外腐蝕直接采用換管或者套筒修複,修複費用昂貴。
近年來,複合材料修複技術的出現作為管體缺陷的一種新型修複技術具有很多優點。複合材料管體缺陷修複技術是利用塗敷在缺陷部位的高強度填料,以及管體上和纖維材料層間的強力膠,將作用在管道缺陷部位的應力均勻地傳遞到複合材料修複層上,複合材料與缺陷管道緊密結合、協同變形,合理分布缺陷管道應力,從而起到補強目的。
與傳統的金屬材料修複方法相比,複合材料修複技術具有明顯的優點:
1)複合材料比強度、比模量高;
2)複合材料可設計性強;
3)複合材料有多種成型工藝,便於進行大麵積或者結構較為複雜的補強;
4)修複過程無需停輸、修複時間短、成本低、現場修複所需設備簡單。
複合材料的這些優點基本滿足了長輸油氣管道對管體修複材料的技術要求,已成為管體缺陷修複技術的一個發展趨勢。管體缺陷修複常用的複合材料有玻璃纖維複合材料(GRP)或碳纖維複合材料(CFRP)等,常用的樹脂包括聚酯、乙烯酯以及環氧類樹脂。在複合修複技術領域,美國的ClockSpring公司的複合修複套筒最具代表性,在北美、歐洲等國家的陸上及海上油氣管道上應用非常廣泛,近年亞洲一些國家也陸續開始應用。

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