新型復合材料管道修復技術的應用

管道修復補強技術利用纖維材料在纖維方向上具有高強度的特性，利用粘結樹脂在服役管道外包覆一個復合材料修復層，恢復含缺陷管道的服役強度。本文從產品介紹、材料性能特點、施工方法等方面對補強修補技術進行
總結與分析。
1 1 補強產品介紹以及補強產品技術指標
i . i 纖維復合材料補強簡介
目前常用的纖維復合材料主要有玻璃纖維、碳纖維和凱夫拉纖維。玻璃纖維的特點是絕緣性好、抗腐蝕、機械強度高，但是玻璃纖維性脆、耐磨性差；碳纖維的特點是軸向強度高、耐疲勞性好、耐腐蝕性好、重量輕，但是碳纖維耐沖擊性能較差易損傷、具有導電性，不利于長輸管線的腐蝕陰保；凱夫拉纖維的主要特點是強度高、彈性模量高、耐高溫、耐腐蝕、低密度、耐酸堿、絕緣性好、抗老化，是理想的長輸管線補強材料。
1 . 2 綜合評估及壽命分析
綜合來講，凱夫拉纖維補強具有下列優勢：使用安全：與其它管道補強方式相比，3 x 產品不導電，保證修復后管道的安全性。操作簡單：不需要復雜的安裝工具及設備，與管卡式產品相比更為輕便靈活。
適用廣泛：彎頭和三通及管道焊接部位的不平整表面，同樣可以修復。技術領先：修復前有專業的分析計算軟件，保證修復后管道的可靠性。
采用凱夫拉纖維補強技術能夠有效地增加原油管道的強度和剛度，杜絕腐蝕。極大地降低了管道泄漏的風險。在做好防腐的情況下，排除特大地質災害以及人為損毀因素，可延長管道使用壽命 20 年。
2 2 施工方案
2 . 1 施工前的準備
( 1 )  進人施工現場前，對每一個設備的性能進行檢查。確保進人現場施工的設備完好，編寫詳細的施工方案及施工應急預案。
( 2 )  對進人現場施工的人員進行安全教育培訓，方可進人現場施工。
(3) —些易損和消耗材料準備充分，防止發生施工怠工現象；對此可以將消耗材料先預計使用量，再備有庫存；施工機具方面可以準備備用件。
2.2 舊防腐層清除及表面預處理
( 1 )  對缺陷處的防腐層進行修整，除去已剝離的防腐層，應使產生銹蝕的管體完全裸露。管體表面存在的任何缺陷包括焊渣、不合要求的外接物、焊縫缺陷（錯邊、未融合、噘嘴等）、腐蝕損傷、機械損傷、變形等均應按要求進行處理或修復。粗糙的焊縫和尖銳凸起均應打磨平滑。腐蝕坑內殘留的舊涂層或腐蝕產物應徹底清理。
( 2 )  對已裸露的管體表面宜采用打磨機處理，將腐蝕產物清理干凈并進行粗糙度處理，應達到 Sa 2.5級。
( 3 )  將缺陷四周100 mm 范圍及需環包的外防腐層表面的污物清理干凈，根據防腐層類型，缺陷防腐層邊緣宜修成30度至45度的斜坡，防腐層表面應打毛。
2 . 3 金屬損失凹坑填充
( 1 )  將法國3 X ENGINEERING 表面填充劑 A 和 B 按規定配合比稱量準確，并將其混合均勻后即可使用。混合好后的表面填充劑為橡皮泥狀。
( 2 )  將混合好后的表面填充劑涂抹在管道表面有凹陷的位置，并使勁按實，用量應使填充劑高出管道表面。
( 3 )  將管道表面多出來的填充劑使用光滑的平板抹平，使凹陷的管道恢復平整。
2 . 4 涂底膠
( 1 )  按一定比例將主劑與固化劑先后置于容器中，用攪拌器攪拌均勻，根據現場實際氣溫決定用量，并嚴格控制使用時間。
( 2 )  用滾桶刷或毛刷將樹脂均勻涂抹于管道表面，厚度不超過0.4 mm ，并不得漏刷或有流淌、氣泡。
2 . 5 纏繞凱夫拉復合增強材料
( 1 )  每處缺陷應纏繞凱夫拉纖維帶 6 層，在管道軸向維修距離為500 mm 。
( 2 )  將調配好的樹脂均勻涂抹于凱夫拉纖維帶上，在搭接、拐角部位適當多涂抹一些。
( 3 )  纏繞時用力拉緊凱夫拉纖維帶，表面看到樹脂被擠出。
( 4 ) 直管段纏繞時第二層壓住第一層面積的1/2層搭接纏繞。
( 5 ) 在缺陷中心的兩側各纏繞250 mm 的凱夫拉纖維帶 （管道的軸向距離）。
3 3 結束語
凱夫拉纖維補強修復技術具有使用簡單，不需要復雜的安裝工具及設備，與管卡式產品相比，較為輕便靈活的特點。該技術適用廣泛，不僅可以永久修復管道內外腐蝕缺陷、裂紋、機械損傷、焊縫缺陷、材質缺陷，還可以在不影響管道正常輸送的情況下，更加安全地完成管道維搶修施工。