CN102993639A

CN102993639A - 管道修复用预浸料及制备与应用其的修复材料及修复方法

Info

Publication number: CN102993639A
Application number: CN2012104774962A
Authority: CN
Inventors: 马卫锋; 罗金恒; 赵新伟; 蔡克; 陈志昕
Original assignee: China National Petroleum Corp; CNPC Tubular Goods Research Institute
Current assignee: China National Petroleum Corp; CNPC Tubular Goods Research Institute
Priority date: 2012-11-21
Filing date: 2012-11-21
Publication date: 2013-03-27
Anticipated expiration: 2032-11-21
Also published as: CN102993639B

Abstract

本发明涉及一种管道修复用预浸料及制备与应用其的修复材料及修复方法，所述预浸料由如下重量份的成分制备而成：固体环氧树脂50～70份、液体环氧树脂30～50份、2-甲基咪唑0.3～1份、液态聚乙二醇1～10份、乳酸0.3～1份、端环氧丁腈橡胶5～20份、丙酮，丙酮用量为前面成分总重量的0.8～1.2倍。通过使用本发明研制的预浸料修复补强钢质管道结构，固化后形成的复合材料补强套袖可以有效分担管道承受的载荷，限制管道缺陷处在内压的作用下所产生的膨胀变形行为，恢复或提高原管道的正常承压能力。

Description

管道修复用预浸料及制备与应用其的修复材料及修复方法

技术领域

本发明是关于一种管道修复用预浸料及制备与应用其的修复材料及修复方法。

背景技术

油气管道运输是五大运输产业之一，我国目前油气输送管道已突破7万公里。随着中国进入油气管道建设的高峰期，蔓延中国大地的油气管道的安全，成为越来越突出的问题。油气管道在服役期间，因腐蚀、自然灾害和人为破坏等原因往往形成各种管体缺陷，将造成在役管道爆裂、泄漏等事故发生，严重影响了管道的安全运行和输送作业能力，如何对检测到的管体缺陷进行有效地修复补强是确保管线安全运行和提高输送效益的关键技术措施。现有的管道修复技术包括焊接补疤、套袖、夹具、换管以及复合材料修复等。复合材料修复技术由于其施工安全方便、不停输、不需要焊接作业、具有可设计性和耐腐蚀性等优点，已被广泛用于钢质管道结构的补强修复。目前，各类复合材料修复产品体系主要有三部分组成：(1)高强度的玻璃纤维或碳纤维增强材料；(2)固化速度快、性能高的基体胶粘剂材料；(3)传递载荷的高压缩强度管体缺陷填充材料。复合材料补强修复施工工艺有预成型法和湿缠绕法两种。但是，现场施工存在以下几方面问题：

1、胶粘剂配制比例问题。复合修复技术往往采用双组分胶粘剂，而现场施工人员往往在实际配胶操作中存在将双组分配比比例计算错误或未严格按照要求比例配比，造成固化的纤维复合材料性能下降，不能有效发挥补强修复的目的。

2、胶粘剂搅拌不匀问题。胶粘剂在双组分充分均匀混合的情况下才能发挥复合材料基体作用，由于现场条件有限，双组分胶粘剂往往得不到充分均匀的搅拌。

3、漏涂或涂刷胶粘剂不均问题。在缠绕预制体(干法施工)或纤维布(湿法施工)过程中，由于现场空间狭窄有限，管体3点至9点位置往往刷胶操作困难，往往出现漏涂和涂刷胶粘剂不均问题。

以上施工中存在的问题将造成固化的复合材料拉伸强度和弹性模量不稳定，修复点在补强修复并同填一段时间后，出现修复材料与管体脱粘、分层、空鼓等修复缺陷，而在实际开挖检测中也得到了验证。

预浸法是将玻璃纤维整束进行浸胶、烘干和短切的工艺方法。由于在制备过程中，纤维没有受到捏合、蓬松和撕松等过程的强力作用，因此纤维的原始强度不会有太大损失。同时，所有一切变量都在预浸生产工厂中得到了严格控制。现场安装简单，任何一个用户，经过简单培训，都能完成现场安装。复合修复材料抗拉强度和弹性模量稳定，安装过程不受环境影响。因此，针对现场施工操作和开挖验证发现的问题，本发明采用预浸法制备修复补强用预浸料及其使用方法，以提高修复补强技术的有效性及修复工程质量，确保修复补强效果和防腐效果的可靠性。

发明内容

本发明的一个目的在于提供一种管道修复用预浸料。

本发明的另一目的在于提供一种所述管道修复用预浸料的制备方法。

本发明的又一目的在于提供一种应用所述管道修复用预浸料的修复材料。

本发明的再一目的在于提供一种应用所述管道修复用预浸料的修复方法。

本发明的目的是针对油气输送管道修复补强现场施工操作问题所引起的脱粘、分层、空鼓等施工问题等，研制开发出一种专用的预浸法制备修复补强用预浸料，确保固化后复合材料具有稳定的抗拉强度和弹性模量，能够有效分担管道承受的载荷，提高修复补强技术的有效性及修复工程质量，确保修复补强效果和防腐效果的可靠性。

为达上述目的，一方面，本发明提供了一种管道修复用浸料：所述预浸料由如下重量份的成分制备而成：固体环氧树脂50～70份、液体环氧树脂30～50份、2-甲基咪唑0.3～1份、液态聚乙二醇1～10份、乳酸0.3～1份、端环氧丁腈橡胶5～20份，丙酮用量为前面成分总重量的0.8～1.2倍。优选地，丙酮用量与树脂的总用量基本相同。

其中的固体环氧树脂和液体环氧树脂均为本领域常用成分，本领域技术人员均清楚知晓何种类型环氧树脂适用于本领域的浸料的制备，本领域技术人员在选择适合的固体环氧树脂和液体环氧树脂上无需付出更多的创造性劳动。

其中的聚乙二醇也为本领域所常用，本领域技术人员均清楚知晓适用于本领域的聚乙二醇。本领域技术人员在本发明公开的基础上，依据其自身掌握的普通现有技术知识来选择本领域常用的聚乙二醇，即可实现本发明目的。

上述的环氧树脂和聚乙二醇在本领域中均为广泛运用的市售产品，市售任何符合相应国家质量标准的上述产品均可应用于本发明并达到本发明的效果。

本发明的管道修复用预浸料可以由本领域技术人员根据现有技术的方法，依照本发明的成分进行制备，然而根据本发明的具体实施方案，优选所述预浸料制备方法包括：

(1)固化剂制备：将2-甲基咪唑搅拌溶解于液态聚乙二醇中，搅拌滴加乳酸，滴加完后搅拌反应，冷却至室温，静置过夜；优选所述滴加为控制温度不超过60℃；优选所述搅拌反应为搅拌反应2小时；

(2)预浸料制备：搅拌下向丙酮溶液中加入端环氧丁腈橡胶，使溶解均匀，再加入固体环氧树脂使溶解，再加入液体环氧树脂，搅拌溶解，再加入步骤(1)制备的固化剂，搅拌均匀即成。

管道修复用预浸料保质时间为室温不超过72小时，如贮存温度为-28℃，保质时间为2个月。

另一方面，本发明还提供了一种所述管道修复用预浸料的制备方法：

所述方法包括如下步骤：

(2)预浸料制备：搅拌下向丙酮溶液中加入端环氧丁腈橡胶，使溶解均匀，再加入固体环氧树脂使溶解，再加入液体环氧树脂，搅拌溶解，再加入步骤(1)制备的固化剂，即成。

又一方面，本发明还提供了一种所述管道修复用预浸料的修复材料。

所述修复材料包括：浸渍或涂覆所述修复用预浸料的纤维布。

根据本发明的具体实施方案，优选所述纤维布为碳纤维布，

其中更优选为单向碳纤维布。

根据本发明的具体实施方案，优选所述碳纤维布其抗拉强度为2500～5000MPa，拉伸弹性模量为100～350GPa，每平方米重量为200～400g，延伸率为1.0～2.5％，幅宽为50-1500cm，长度为每卷100米。

本发明的预浸料可以浸渍或涂覆在纤维布上，本发明优选为浸渍。

譬如可以具体的为：室温下将制备的预浸料倒入容器，将单向碳纤维布放入，溶液淹没碳纤维布，浸渍2～3分钟，取出碳纤维布干燥，既得。

其中还可以优选在浸渍时盖上容器盖子。

所述的干燥可以优选为将浸渍完的碳纤维布平整放于隔离纸上，室温(室温23±2℃，相对湿度≤65％)晾干72小时。

本发明制备的修复材料23±2℃下密封贮存保质期为15天，-28℃密封贮存保质期3个月。本预浸料制成的复合材料使用温度为-40℃～+60℃。预浸料制备场地，必须严禁烟火，并配备灭火器材；低温贮存后使用预浸料必须是恢复至室温后(从冷藏柜中取出至少2小时)，才能开启密封袋。

再一方面，本发明还提供了一种应用所述管道修复用预浸料的修复方法，该方法针对补强修复工程中所发现的实际问题，能够有效避免脱粘、分层、空鼓等施工缺陷，具有便施工、易操作、缺陷少和工程质量高的优点。

所述修复方法为对管道的修复，包括如下步骤：

(1)、对缺陷处管道表面进行处理；

(2)、采用缺陷填充材料对管道缺陷进行修补；

(3)、采用浸渍或涂覆所述的预浸料的修复材料对管道缺陷处进行缠绕；

(4)、对修复材料进行紧固固化；

(5)、对修复材料进行外部防腐处理。

其中步骤(1)所述的处理可以为现有技术中管道修复操作中任何的处理方法，本发明优选包括对管道的打磨、除砂和清洗。

根据本发明的具体实施方案，优选在步骤(4)和步骤(5)之间对紧固的修复材料进行加热、加压处理。

根据本发明的具体实施方案，优选所述的加热为加热至100～120℃，所述的加压为加压至0.i～0.3MPa，加热、加压时间为3～4小时。

根据本发明的具体实施方案，优选所述的紧固为用金属带进行紧固。

其中，可以更优选预浸料紧固固化用不锈钢薄带，厚度为0.1～0.3mm，再优选为0.2mm。

加热固化可以使用加热带，其中优选自控温伴热电缆，工作温度40～160℃。

防腐处理可选用冷缠带、热收缩带或其他防腐材料。

本发明的加压可以使用本领域任何的加压气囊来进行，甚至可以选用其他领域中能够承受一定压力的尺寸适当的可充气弹性气囊。

而本发明优选采用如下的加压气囊进行加压：所述气囊由涂覆橡胶材料的芳纶制备而成，所述橡胶材料包括如下组分：

氯丁胶80～100份、氧化锌2～8份、氧化镁3～6份、硬脂酸1～3份、炭黑15～30份、硫酸钡5～15份、变压器油5～15份、邻二丁酯10～20份、乙撑硫脲0.2～0.8份。

本发明对加压气囊的骨架材料进行了选择，要达到耐温140℃～150℃，工作压力0.3MPa条件下使用，在单层情况下，优选采用芳纶材料能满足要求。其中更优选采用K27的芳纶材料，因此，所选择的K27芳纶材料的物理性能如表1所示：

表1 K27芳纶材料性能参数

项目名称	指标值
		经向拉伸强度(N/M)	9083
纬向拉伸强度(N/M)	8600
		厚度(mm)	0.2
热空气老化性能(℃)	500

其中的氯丁胶可以优选采用氯丁胶121；譬如山西大同橡胶厂生产的氯丁胶121。

为了进一步提高本发明效果，本发明优选采用如下结构的气囊：

所述气囊1由两片囊胚加强层2沿外周缝合而成，所述囊胚加强层为一面涂刷所述橡胶材料的芳纶布；

在所述囊胚加强层外周的缝合线4外的两片囊胚加强层之间利用由所述橡胶材料压延而成的胶片粘合。

本发明为了进一步提高制备的气囊强度，还优选在所述囊胚外层粘贴胶片，所述胶片为所述橡胶材料压延而成；

本发明更进一步优选囊胚之间粘贴的胶片厚度为0.4mm，囊胚外层粘贴的胶片厚度为0.8mm；

为进一步增强本发明所述气囊的强度，本发明优选将气囊内设置一芯层7，所述芯层为芳纶布，所述芯层沿气囊的宽度方向分别和两层囊胚加强层的芳纶布相交替缝合，芯层和两层囊胚加强层的芳纶布的缝合线8均匀分布；缝合线形成间隔9，以将气囊分隔为多个气室10，且气室在靠近气囊边缘相连通；

其中优选所述的间隔宽度为30mm，长度为管径；

再优选所述气室宽度为300mm。

优选所述气囊充气后高度为35～45mm，更优选为40mm。通过采用本发明的上述材料，按照现有技术普通气囊的制备方法，即可制备出能够实现本发明目的的气囊。然而本发明优选所述气囊制备方法包括：

(1)胶液配制：按照橡胶材料和溶剂重量比1∶2～1∶4配制胶液；

(2)囊胚制备：

(a)取2层芳纶布，分别浸渍5％的硅烷偶联剂乙醇溶液，烘干，再于该芳纶布单面涂刷步骤(1)配制的胶液，制成囊胚加强层；所述硅烷偶联剂优选为3-氨基丙基三乙氧基硅烷；

(b)另取一层芳纶布作为芯层，将两层囊胚加强层沿气囊宽度方向与芯层进行交替缝合，所述囊胚加强层涂刷胶液的一面朝外，并将两层囊胚加强层沿外周进行缝合，制备成囊胚备用，停放时间不超过24小时；

(3)胶片制备：使用所述橡胶材料压延胶片，展开停放12～96h；

(4)气囊成型：在囊胚四周的缝纫线外的芯层表面涂刷硅烷偶联剂和胶液，在所述囊胚加强层外周的缝合线4外的两片囊胚加强层之间粘贴胶片5，并在所述囊胚加强层外侧粘贴胶片6，停放，得到成型气囊；所述停放优选为10～20min；优选囊胚加强层之间粘贴的胶片厚度为0.4mm，囊胚加强层外侧粘贴的胶片厚度为0.8mm；

(5)硫化：将得到的成型气囊硫化，设置至少一个气嘴，气密实验合格后既得。

譬如，根据本发明的具体实施方案，优选采用的是，裁取长度(根据管道周长确定)×340的芳纶布2片，在其一面先浸渍5％的KH550酒精溶液，放置于60℃的烘箱中烘干。按照如下规定涂刷，注意固定涂刷中的形状，作为囊皮加强层使用：

(以上时间指在温度25～35℃，湿度75％以上的操作时间)

裁取长度(根据管道周长确定)×310的芳纶布1片作为芯布，和处理好的囊皮胶面朝外，然后按附图1所设计的结构图进行缝纫。缝纫好后即作为囊胚备用，停放时间不能超过24小时。

根据本发明的具体实施方案，优选步骤(1)所述溶剂优选为乙酸乙酯；

根据本发明的具体实施方案，优选步骤(2)所述烘干为60℃烘干；

根据本发明的具体实施方案，优选步骤(2)所述涂刷为涂刷4遍，每遍涂刷之间干燥10～40min；

其中再优选所述干燥为在温度25～35℃、湿度75％下干燥。

根据本发明的具体实施方案，再优选步骤(2)所述硅烷偶联剂为3-氨基丙基三乙氧基硅烷；

根据本发明的具体实施方案，优选步骤(3)在压延时将胶片用垫布进行隔离。

根据本发明的具体实施方案，优选步骤(3)压延出的胶片在使用前展开停放，停放时间为12～96小时。

其中所述的压延为本领域惯用操作，本发明可以参照现有技术任意的压延操作，其并不对本发明效果的实现有任何的影响。

根据本发明的具体实施方案，优选步骤(4)中所述停放为10～20min；优选囊胚未涂胶液的一面粘贴的胶片厚度为0.4mm，囊胚外侧粘贴的胶片厚度为0.8mm；

需要注意的是，步骤(4)的粘贴时要排尽囊中的空气。

根据本发明的具体实施方案，优选步骤(5)所述硫化为在气囊表面涂刷滑石粉，在5MPa、145℃下硫化40min。

根据本发明的具体实施方案，优选步骤(5)设置气嘴时，在安装内胎气嘴的位置提前标定，在囊胚未涂胶液的一面的相应位置不粘的胶片，设置气嘴，并从外密封。

根据本发明的具体实施方案，优选步骤(5)的气嘴设置两个；

其中一个用于接气管，另一个接压力表。

本发明步骤(5)所述的气密实验可以优选为：一个气嘴接入气管，如果设置了两个气嘴，则另一个气嘴接压力表，升压至0.3MPa不漏气并保压即可。

应用所述气囊的管道修复方法，所述方法包括如下步骤：

(1)、将一个气嘴接入接于打气筒，缠卷于修复补强层加压表面，复合修复补强层和气囊中间用耐热聚酯薄膜隔离；

(2)、使用绑带捆扎固定；

(3)、缓慢加压充至0.3MPa；

(4)、使用后排尽压力再进行拆卸。

拆卸后将本发明的气囊表面涂抹滑石粉密闭储放，避免日光直射及和有机溶剂混杂，避免针刺和尖锐物体。

综上所述，本发明提供了一种管道修复用预浸料、其制备方法、应用其的修复材料及修复方法。通过使用本发明研制的预浸料修复补强钢质管道结构，固化后形成的复合材料补强套袖可以有效分担管道承受的载荷，限制管道缺陷处在内压的作用下所产生的膨胀变形行为，恢复或提高原管道的正常承压能力。并且发明所提供的预浸料施工操作方法，可以避免复合材料套袖在服役过程中出现的修复材料与管体脱粘、分层、空鼓等现象，而且有效提高了在寒冷潮湿的恶劣环境下施工的有效性，确保了复合材料修复施工质量和补强修复效果，提高修复管道缺陷施工的可靠性。

附图说明

图1为本发明加压气囊结构俯视图。

图2为本发明加压气囊纵切剖视图及局部放大图。

图3为本发明加压气囊横切剖视图。

图4为外表面自制了常见的矩形缺陷和沟槽缺陷的试验管道，其中1为出水口、2为进水口、3、4均为不同形状的缺陷。

图5为静水压爆破试验后修复补强管道爆破示意图；

其中1为所述气囊、2为囊胚加强层、3为气嘴、4为囊胚加强层外周的缝合线、5为两片囊胚加强层之间的胶片、6为囊胚加强层外侧粘贴的胶片、7为芯层、8为芯层芳纶布的缝合线、9为缝合线8形成的间隔、10为气室；11为出水口、12为进水口、13、14均为不同形状的缺陷、15为爆破处、16为修补后的缺陷。

具体实施方式

以下通过具体实施例详细说明本发明的实施过程和产生的有益效果，旨在帮助阅读者更好地理解本发明的实质和特点，不作为对本案可实施范围的限定。

第一步：补强修复设计方法及方案

补强修复试验管道相关参数见表1，并且根据其屈服强度计算了无缺陷管道的理论屈服压力和爆破压力。采用电动手工打磨的方法在试验管道外表面自制了常见的矩形缺陷和沟槽缺陷(见图4，图中11为出水口、12为进水口、13、14均为不同形状的缺陷)，缺陷的具体尺寸参数见表2。

表1补强修复试验管道相关参数

项目	参数指标	项目	参数指标
				管道直径	324mm	管道实际壁厚	6.4mm
管道长度	4000mm	管道材质	L360MB

表2自制缺陷相关参数

项目	参数指标	项目	参数指标
				矩形缺陷1深度	3.2mm	沟槽缺陷2深度	3.2mm
缺陷1轴向长度	100mm	缺陷2轴向长度	70mm

缺陷1环向长度	30mm	缺陷2环向长度	2.5mm
				壁厚减薄程度	50％	壁厚减薄程度	50％

根据表1和表2中试验管道和自制缺陷的相关参数，参照国外修复补强设计标准ASME PCC-2-2006(压力设备和管道的维修标准)和自主开发的修复补强计算模拟软件，确定了补强修复层数和宽度，见表3。预浸料固化后形成复合材料平均厚度为0.35mm/层。

表3修复补强层数及宽度参数

项目	矩形缺陷1	沟槽缺陷2
			修复补强层数	6层	6层
修复补强宽度	300mm	300mm

第二步：缺陷及管道表面处理

对自制缺陷及周围的管道表面进行电动钢丝刷手工除锈打磨，保证达到GB/T8923-1988要求的St3标准。打磨应从上到下依次打磨，并且管道底部部位应反复打磨确保达到标准。手工打磨完成后，应用毛刷去除浮砂，再用蘸有丙酮的脱脂棉彻底清洗缺陷和管道表面，直至棉纱无擦洗黑斑为止。

第三步：缺陷填充材料填充缺陷

在丙酮清洗缺陷及管道表面后，采用中国石油集团石油管工程技术研究院研发的缺陷填充材料或者其他任意的现有市售缺陷填充材料对自制缺陷1和2进行修复填平。

第四步：抗阴极剥离绝缘底胶涂刷

待缺陷填充材料表面初步硬化后(手指触碰)，开始涂敷抗阴极剥离绝缘底胶，该底胶既能有效防止修复层与管体阴极剥离的发生，又能杜绝碳纤维电偶腐蚀的隐患。

第五步：缠绕提前制备好的修复材料，该修复材料为浸渍预浸料的单向碳纤维布

单向碳纤维布采用进口T-300型(河北建研材料技术有限公司)，抗拉强度3200～3800MPa，比重2.0～3.0g/cm³，单层厚度0.15～0.2mm，拉伸弹性模量为2.4×10⁵MPa。预浸料配比见表4。

表4预浸料组分重量比

第六步：不锈钢薄带紧固处理

碳纤维布缠绕完成后，采用不锈钢薄带紧固复合材料套袖固化，将不锈钢薄带与纤维缠绕相同方向贴紧包覆，增加修复补强工程质量的可靠性。紧固固化用不锈钢薄带厚度为0.2mm。

第七步：外部加热带和加压气囊共同加热加压固化

根据现场施工环境情况，如需加热固化，采用自控温伴热电缆加热固化，工作温度控制在120℃左右，固化2～4小时。采用中国石油集团石油管工程技术研究院自制加压气囊加压固化，缺陷一加压0.3MPa，缺陷二加压0.1MPa，加热加压固化时间为4小时；其中，所述加压气囊结构俯视图参见图1，图2为该加压气囊纵切剖视图及局部放大图，图3为该加压气囊横切剖视图，其中1为所述气囊、2为囊胚加强层、3为气嘴、4为囊胚加强层外周的缝合线、5为两片囊胚加强层之间的胶片、6为囊胚加强层外侧粘贴的胶片、7为芯层、8为芯层芳纶布的缝合线、9为缝合线8形成的间隔、10为气室。所述气囊1由两片囊胚加强层2沿外周缝合而成，所述囊胚加强层为一面涂刷所述橡胶材料的芳纶布；在所述囊胚加强层外周的缝合线4外的两片囊胚加强层之间利用由所述橡胶材料压延而成的胶片5粘合。在所述囊胚外层粘贴胶片6，所述胶片为所述橡胶材料压延而成；选囊胚之间粘贴的胶片厚度为0.4mm，囊胚外层粘贴的胶片厚度为0.8mm。气囊内设置一芯层7，芯层7沿气囊的宽度方向分别和两层囊胚加强层的芳纶布相交替缝合，芯层和两层囊胚加强层的芳纶布的缝合线8均匀分布；缝合线形成间隔9，以将气囊分隔为多个气室10，且气室在靠近气囊边缘相连通；所述的间隔9宽度为30mm，长度为管径；所述气室10宽度为300mm。气囊充气后高度约为40mm。

第八步：拆除外部加压气囊和加热带及不锈钢薄带

加热加压固化完成后，依次拆除加压气囊、加热带和紧固不锈钢薄带。现场修复施工时，防腐处理可选用冷缠带、热收缩带或其他防腐材料。

第九步：静水压爆破试验

对上述修复补强试验管段依据《SY/T 5992-94输送钢管静水压爆破试验方法》进行爆破试验。采用阶梯式加载方式加压，未补强母材出现撕裂型破坏，而缺陷处无明显变化(见图5，图中15为爆破处、16为修补后的缺陷)。

第十步：不同压力下修复补强复合材料性能测试

预浸料经过裁剪，铺贴至所需厚度，适当加热加压才能制成性能优异的复合材料。因此，对上述缺陷一(0.1MPa)和缺陷二(0.3MPa)，固化温度120℃，时间为4小时形成的复合材料进行了剥离后性能测试，其性能如表5所示。从表5可见，预浸料制复合材料，压力是可以进一步增强本发明的效果，适当的压力，适宜的固化温度，适宜的加压时间能获得更好的复合材料性能。

表5预浸复合材料性能

技术参数	层间剪切强度(MPa)	拉伸强度(MPa)	弹性模量(GPa)
				压力0.1MPa	26.8	610.0	34.9
压力0.3MPa	42.0	1081.0	97.0

由上表可以看出，加压压力为0.3MPa时，预浸料修复复合套袖弹性模量为97GPa，拉伸强度为1081MPa，修复层与管体粘结紧密，表面平整，没有出现修复材料与管体脱粘、分层和空鼓等现象。

Claims

1.一种管道修复用预浸料，其特征在于，所述预浸料由如下重量份的成分制备而成：固体环氧树脂50～70份、液体环氧树脂30～50份、2-甲基咪唑0.3～1份、液态聚乙二醇1～10份、乳酸0.3～1份、端环氧丁腈橡胶5～20份和丙酮，其中丙酮重量用量为前面成分总重量的0.8～1.2倍。

2.根据权利要求1所述的预浸料，其特征在于，所述预浸料是按照以下方法制备得到的，该方法包括：

(1)固化剂制备：将2-甲基咪唑搅拌溶解于液态聚乙二醇中，搅拌滴加乳酸，滴加完后搅拌反应，冷却至室温，静置过夜，得固化剂；其中优选所述滴加过程中控制温度不超过60℃；优选所述搅拌反应为搅拌反应2小时；

(2)预浸料制备：搅拌下向丙酮溶液中加入端环氧丁腈橡胶，使溶解均匀，再加入固体环氧树脂使溶解，再加入液体环氧树脂，搅拌溶解，再加入步骤(1)制备的固化剂，搅拌均匀即成管道修复用预浸料。

3.权利要求1或2所述修复用预浸料的制备方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

(2)预浸料制备：搅拌下向丙酮溶液中加入端环氧丁腈橡胶，使溶解均匀，再加入固体环氧树脂使溶解，再加入液体环氧树脂，搅拌溶解，再加入步骤(1)制备的固化剂，即成管道修复用预浸料。

4.一种应用权利要求1或2所述修复用预浸料的修复材料，其特征在于，所述修复材料包括：浸渍所述修复用预浸料的纤维布。

5.根据权利要求4所述的修复材料，其特征在于，所述纤维布为碳纤维布，优选为单向碳纤维布。

6.根据权利要求5所述的修复材料，其特征在于，所述的碳纤维布抗压强度为2500～5000MPa，弹性模量为100～350GPa，每平方米重量为200～400g，延伸率为1.0～2.5％。

7.一种应用权利要求4～6任一项所述修复材料的修复方法，其特征在于，所述修复方法为对管道进行修复，该方法包括如下步骤：

(1)、对缺陷处管道表面进行处理；

(2)、采用缺陷填充材料对管道缺陷进行修补；

(3)、采用权利要求4～6任一项所述的修复材料对管道缺陷处进行缠绕；

(4)、对修复材料进行紧固固化；

(5)、对修复材料进行外部防腐处理。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，该方法还包括在步骤(4)和步骤(5)之间对紧固的修复材料进行加热、加压处理。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述的加热为加热至100～120℃，所述的加压为加压至0.1～0.3MPa，加热、加压时间为3～4小时。

10.根据权利要求7～9任意一项所述的方法，其特征在于，所述的紧固为用金属带进行紧固。