碳纤维、芳纶纤维复合材料修复技术

碳(C)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(gǔ fèn)公司(Company)、中国石油化工(petrochemical industry)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(benefit) 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。碳纤维配件一种含碳量在95%以上的高强度、高模量纤维的新型纤维材料。它是由片状石墨微晶等有机纤维沿纤维轴向方向堆砌而成，经碳化及石墨化处理而得到的微晶石墨材料。碳纤维制品就是指以碳纤维预浸布为原材料，通过不同的加工方法，加工成为能够满足使用要求的材料制品。碳纤维生产传统的玻璃纤维相比，杨氏模量是其3倍多；它与凯夫拉纤维相比，杨氏模量是其2倍左右，在有机溶剂、酸、碱中不溶不胀，耐蚀性突出。修复系统(system)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（loss)，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(Bridge)、电站、水利工程及古建筑)等领域得到广泛(extensive)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，大于钢材和玻璃材质纤维(Glass Fiber)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(inflate)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（用一物质代替另一物质（多为强者取代弱者的地位))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(xiàng mù)： 管道（压力管道、电力循环（continue)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，焊接缝缺陷、腐化侵蚀 、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(义：快速敏捷），操作时间短； 2有效降低（reduce)缺陷管道的应力、应变水平，限制（limit）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(fàn wéi)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(弯曲起伏)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,增加钢结构的使用寿命(lifetime)，为防止屈曲失稳，碳纤维布修复是一种效率(efficiency)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(rust cleaning)：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（jūn yún)涂刷， 6缠绕：碳纤维布平整均匀缠绕，确保覆盖（Cover)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(smelting)、核电等企业，提供全套的工程解决方案(fāng àn)和服务。

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