輸油管道加固用復(fù)合材料

輸油管道用加固材料我國眾多在役油氣輸送管道在服役過程中由于腐蝕、機(jī)械損傷和外部荷載等原因產(chǎn)生很多缺陷,這些缺陷降低了管道的強(qiáng)(如腐蝕處),力大于材料的抗拉強(qiáng)度極限時(shí),該部位將發(fā)生破裂失效和泄漏。用復(fù)合材料修復(fù)管道極大的降低了管道更換費(fèi)用,并且節(jié)約了時(shí)間,是當(dāng)前行業(yè)內(nèi)比較認(rèn)可的一種修復(fù)方法。選用何種復(fù)合材要問題。目前，復(fù)合材料管體缺陷修復(fù)技術(shù)主要有三種修復(fù)方法，一法。采用預(yù)浸料工藝時(shí)對材料的選用從制備和使用角度，預(yù)浸料最大的特點(diǎn)是樹脂/工藝特點(diǎn)，而這些因素在手糊用樹脂體系中無需考慮。制備的要求。為了實(shí)現(xiàn)樹脂對纖維的良好浸漬，可以采用提高預(yù)浸料制備的安全性并降低制備成本。通過上述分析可知，樹脂、固化劑以及溶劑的選擇是配方設(shè)計(jì)的重點(diǎn)，為此應(yīng)首先提出對三者的選配方案。樹脂對于承力用復(fù)合材料而言，常用的樹脂包括環(huán)氧樹脂、不飽性，且固化收縮率很低（小于2%，故可以高效地將鋼材上承環(huán)氧樹脂有很多類型，不同的樹脂具備不同的工藝特性和性能特點(diǎn)環(huán)氧E42 樹脂屬于雙酚A 型環(huán)氧樹脂綜合性能優(yōu)異是手糊工藝中的主要樹脂類型但常溫下樹脂為液態(tài)若單獨(dú)使用制備預(yù)浸料，則粘性過高，影響預(yù)浸料布的收卷，此外固化后其脆性較大第二代修補(bǔ)用樹脂體系的一個(gè)顯著特點(diǎn)是在兼顧模量和強(qiáng)度的同時(shí)，還要求固化物具備一定的韌性，這不但有能力和低溫性能有很大促進(jìn)作用。前期選用了液態(tài)環(huán)氧E42脂與固態(tài)環(huán)氧F46樹脂為主的雙組分樹脂體系，以賦予預(yù)浸料F46F46氧E42樹脂與高粘度液體環(huán)氧E44樹脂復(fù)配的方案，一方面E44粘度明顯高于E42樹脂，兩者混合E44的分子鏈較大，相同情E42E44復(fù)配的方案。E44E42與E443:2。固化劑考慮到儲(chǔ)存性和施工的要求，必需選擇潛伏型固化劑，此種固化劑在室溫下與樹脂不反應(yīng)或反應(yīng)很慢，但在加熱的條件下可迅速使樹脂固化。通過對目前環(huán)氧樹脂常用的潛伏型固化劑進(jìn)行細(xì)致調(diào)研，將雙氰胺和硼化物兩種潛伏型固化劑列入選擇范圍。雙氰胺具有良好的室溫儲(chǔ)存性，在100～130℃范圍內(nèi)可與環(huán)氧樹脂迅速反應(yīng)，但溶解性稍差，硼化物具有更為穩(wěn)定的室溫儲(chǔ)存性，溶解性好，在150～180℃范圍內(nèi)可與環(huán)氧樹脂迅速反應(yīng)，其固化溫度偏高，對施工加熱設(shè)備有更高的要求。文主要選擇咪唑?yàn)殡p氰胺的促進(jìn)劑。隨著雙氰胺和咪唑用量的增大，可以提高固化反應(yīng)活性，但會(huì)降低潛伏性。溶劑由于熱熔法預(yù)浸料對設(shè)備和樹脂固化特性的要求較高，因此樹脂和固化劑溶解的效果，可以將兩種溶劑配合使用。纖維布：采用日本東麗原產(chǎn)T700 單向布，纖維面密為200g/m2和300g/m2兩種。濕纏繞法對材料的選用UT70-30CZ-510的補(bǔ)強(qiáng)效果在試驗(yàn)中的碳纖維布與環(huán)氧樹脂粘貼膠必須有供應(yīng)商配套提UT70-30CZ-51012。得到以下結(jié)論：CFRP處的環(huán)向應(yīng)力有了明顯的降低，可見，CFRP加固效果明顯。CFRPCFRP效果明顯。理論厚度彈性模量 剪切模量泊松比 拉伸強(qiáng)度 剪切強(qiáng)度抗壓強(qiáng)度（理論厚度彈性模量 剪切模量泊松比 拉伸強(qiáng)度 剪切強(qiáng)度抗壓強(qiáng)度（MPa）（GPa）（GPa）（MPa）（MPa）（MPa）0.1670.5-200.2-80.3-0.49-3010-3055-110性能項(xiàng)目檢驗(yàn)結(jié)果性能指標(biāo)（MPa）4077≧3400拉彈性模量（MPa）2.45×105