油气管道碳纤维复合材料修复技术及应用

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1、万方数据2013年第2期管道技术PipelineTechnique5设备andEquipment2013No．2油气管道碳纤维复合材料修复技术及应用李枢一1，张建兴1，赵丽恒1，张宇坤2，辛成庆1(1．中石化天然气榆济管道分公司，山东济南250101；2．浙江浙能石油新能源有限公司，浙江杭州3l∞16)摘要：随着管道完整性管理的应用和发展，开展管道修复受到了极大的关注。针对碳纤维复合材料修复技术的现状，国内外公司都致力发展相应的碳纤维复合材料修复技术。通过实例介绍了碳纤维复合材料修复技术应用于带有焊接补丁缺陷的天然气管道，取得较好的修

2、复效果，使管道安全运行得到了保证。关键词：油气管道；碳纤维；补强；修复中图分类号：，IE88文献标识码：B文章编号：1004—9614(2013)02—0038—03Application0ftheCarbonFiberCompositeRepairTechIliquet0OnandGasPipeUneLIShu．yi1，ZHANGJian—xin91，ZHA0Li．hen91，ZHANGYu．kun2，XINCheng．qin91(1．YuHn-t0一Jin蛐G船PipeIineC伽p柚y，Si∞p∞，Jin粕250101，ChiI

3、Ia；2．zheji柚gOn柚dNewE耻r留C咖p锄yLinlited，Hangzh伽31∞16，China)Abstr躯t：Withtheapplicationanddevel叩mentofPipelineInte班tyManagement(PIM)，peoplepaymoreandmoreatten-tiontohowtorepairdefectivepipelineeconomicallyandeff-ectively．Withregardt0thesituationofcompositerepairdefeatpipe—li

4、ne，thedomesticaJldintemationaIresearchesoncompositerepairtechniquesaresummarized．Thedefectivegaspipelinewithweldpatcheswassuccessfullyrepairedbyusingthecarbonfibercompositerepairtechnique，whichensuresthesafetyoperationofgaspipelines．Keywords：oilandgaspipeline；carbonfibe

5、r；stren寸hrehabilitation；repairO引言随着对油气资源需求的不断增加，国内油气管道事业快速发展。然而随着管道总长度的增加，由于外力损伤、腐蚀、管材缺陷等原因⋯，油气管道失效事故频繁发生。许多早期建设的油气管道运行年限已接近或超过其设计寿命，进人事故多发期。相关资料表明旧。1：国内早期投用的油气管道的爆裂事故高达7—10次／(km·a)，每年用于更新和维修旧管道的费用约占新建管道总投资的10％一20％，每年因外腐蚀造成的管道更换率达到2．5％。因此，为了避免因管道事故而造成的巨大损失，需要开展管道修复工作。随着

6、检测技术、检测设备和修复技术等的发展，管道完整性管理也得到了发展。碳纤维复合材料修复技术主要是利用碳纤维复合材料的高强度特性，采用粘结树脂在缺陷管道上缠绕一定厚度的纤维层，树脂固化后与管道结成一体，从而恢复缺陷管道的强度。由于碳纤维复合材料修复具有不需动火焊接、工收稿日期；2012—01—12收修改稿日期：2012—10—2l艺简单、施工迅速、操作安全、可实现不停输修复，并且成本相对较低等优势，已被管道行业普遍接受。1997年，国外成功地将碳纤维复合材料修复技术应用在埋地钢质管道上Mo。1碳纤维复合材料修复技术1．1碳纤维复合材料修复

7、技术进展情况随着复合材料的广泛应用，各国管道行业都致力于发展这项新技术，主要有国外的血morPlate、T．D．Wil-li砌son、NeptuneResearch、3XEn西neering、Fl肼1aIlite等公司和国内的北京安科管道工程科技有限公司等，相应开发出ClockSpring、AⅡnorPlatePipeWrap、Symho-Glass固、Black．Di绷ondTM和AnkowhpTM等一系列复合材料修复技术，这些修复技术在工程上都得到了很好的应用。这些复合材料修复技术主要分为两大类型：分层法(LayeredSyste

8、llls)和湿缠绕法(wet1ay-upsysteIns)p“。。美国、英国和加拿大等编制了复合材料修复的相关标准，在ASMEB31．4和ASMEB31．8以及美国运输部(DOT)的管道安全规范中都有提及"。91，同时又