CN108895240A - 复合材料对管道修复补强或增强的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于管道修复补强或增强技术领域，涉及复合材料对管道修复补强或增强的方法，主要包括管道缺陷定位、管道表面处理、管道缺陷填平、涂底胶、碳纤维复合材料的缠绕、固化及补强或增强防护层七个步骤；其中管道缺陷定位采用无损检测的方法；管道缺陷填平采用热喷涂金属合金的方法；固化分为常温固化和高温固化；防护层包括涂覆封闭涂料和缠绕外防腐层；本发明中，操作简单且不受工件形状及大小的限制，修复效率高，成本低，能耗少且复合材料与管道的结合强度高，修复层使用寿命长。

Description

复合材料对管道修复补强或增强的方法
技术领域
本发明涉及一种方法，属于管道修复补强或增强技术领域，更具体地说，本发明涉及复合材料对管道修复补强或增强的方法。
背景技术
管道是用管子、管子联接件和阀门等联接成的用于输送气体、液体或带固体颗粒的流体的装置。通常，流体经鼓风机、压缩机、泵和锅炉等增压后，从管道的高压处流向低压处，也可利用流体自身的压力或重力输送。管道的用途很广泛，主要用在给水、排水、供热、供煤气、长距离输送石油和天然气、农业灌溉、水力工程和各种工业装置中。管道在大气、土壤和微生物等环境或内输送介质作用下会发生腐蚀，腐蚀会引起管道强度降低或穿孔，从而导致泄漏事故的发生，给企业生产造成巨大的损失，且对人们的生命安全造成威胁。
现有技术中主要采用现场焊接补疤、套袖或区段割除重新焊接新管段的方法进行管道修复补强或增强，但由于焊接会造成管道修补的管段的韧脆性转变温度降低，从而降低管道运行的安全性；同时，焊接过程中易产生氢脆、残余应力等；此外焊接成本高并对操作人员的技术要求高。
为了解决这些问题，本发明提出了一种复合材料对管道修复补强或增强的方法。
发明内容
基于以上技术问题，本发明提供了复合材料对管道修复补强或增强的方法，从而解决了以往管道修复补强或增强导致管道安全性降低、管道变脆及修复对工作人员技术要求高的技术问题。
为解决以上技术问题，本发明采用的技术方案如下：
复合材料对管道修复补强或增强的方法，主要包括以下步骤，
S1.管道缺陷定位：利用无损检测方法对待修复补强或增强管道进行缺陷检测，确定缺陷的长度、宽度、深度及具体位置；
S2.管道表面处理：用铲子铲掉管道缺陷处及缺陷附近的原旧漆皮，再用机械打磨去掉管道缺陷处及缺陷附近的氧化层和锈质，最后依次通过丙酮和酒精对管道缺陷处或缺陷附近进行清洗；
S3.管道缺陷填平：通过热喷涂金属合金对缺陷处进行填平处理；填平后在管道缺陷处和缺陷附近均喷涂一层金属合金基层；
S4.涂底胶：将底漆均匀的涂覆在金属合金基层上；
S5.碳纤维复合材料的缠绕：将碳纤维复合材料缠绕在管道待修复补强或增强位置；
S6.固化：将修复补强或增强位置放在常温或高温的环境中进行固化；
S7.补强或增强防护层：在检测合格的碳纤维复合材料外涂覆封闭涂料并缠绕外防腐层。
在以上技术方案基础上：所述无损检测方法为射线检测或超声检测或磁粉检测。
在以上技术方案基础上：所述缺陷附近为超出缺陷边缘2cm以上。
在以上技术方案基础上：所述常温固化指在23℃的条件下进行固化，固化时间为8-10h；所述高温固化是指在冬季气温较低的情况下，通过在碳纤维复合材料上裹覆加热布进行加热固化，加热温度不超过75℃。
在以上技术方案基础上：所述碳纤维复合材料的缠绕层数根据缺陷的深度进行确定；碳纤维复合材料缠绕时上层位置与下层位置完全对应。
在以上技术方案基础上：所述防腐层为STOP粘弹体防腐胶带及PVC外带；所述STOP粘弹体防腐胶带缠绕在碳纤维复合材料表面，所述PVC外带缠绕在STOP粘弹体防腐胶带表面。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
1、本发明中，复合材料对管道修复补强或增强的方法易于操作，且不受工件形状及大小的限制；
2、本发明中，复合材料对管道修复补强或增强的方法不会造成管道修补的管段的韧脆性转变温度降低，管道运行的安全性高；
3、本发明中，复合材料与管道的结合强度高，修复层使用寿命长，且修复过程不会对管道使用造成影响；
4、本发明中，修复后的管道具有较好的防腐蚀性能，可以满足不同环境的使用需求；
5、本发明中，复合材料对管道修复补强或增强的方法修复效率高，成本低，能耗少，符合工业低成本、高效率的工作需求。
具体实施方式
下面对本发明作进一步的说明。本发明的实施方式包括但不限于下列实施例。
具体实施例
复合材料对管道修复补强或增强的方法，主要包括以下步骤，
S1.管道缺陷定位：利用无损检测方法对待修复补强或增强管道进行缺陷检测，确定缺陷的长度、宽度、深度及具体位置；所述无损检测方法为射线检测或超声检测或磁粉检测；
S2.管道表面处理：用铲子铲掉管道缺陷处及缺陷附近的原旧漆皮，再用机械打磨去掉管道缺陷处及缺陷附近的氧化层和锈质，最后依次通过丙酮和酒精对管道缺陷处或缺陷附近进行清洗；
S3.管道缺陷填平：通过热喷涂金属合金对缺陷处进行填平处理；填平后在管道缺陷处和缺陷附近均喷涂一层金属合金基层；
S4.涂底胶：将底漆均匀的涂覆在金属合金基层上；
S5.碳纤维复合材料的缠绕：将碳纤维复合材料缠绕在管道待修复补强或增强位置；所述碳纤维复合材料的缠绕层数根据缺陷的深度进行确定；碳纤维复合材料缠绕时上层位置与下层位置完全对应；
S6.固化：将修复补强或增强位置放在常温或高温的环境中进行固化；
S7.补强或增强防护层：在检测合格的碳纤维复合材料外涂覆封闭涂料并缠绕外防腐层；
本实施例使用时，通过射线检测或超声检测或磁粉检测检测手段可以确定管道上缺陷的长度、宽度、深度及具体位置，从而确定修复的位置，碳纤维复合材料的裹覆的层数；定位后对管道表面进行处理，除掉管道表面的漆皮、锈质及氧化层，保证管道表面的清洁性，从而保证喷涂粘接的牢固性；然后涂底胶、缠绕碳纤维复合材料及固化，实现复合材料的固定；因此，本实施例中复合材料对管道修复补强或增强的方法易于操作，不受工件形状及大小的限制，不会导致管道修补的管段的韧脆性转变温度降低，管道运行的安全性高；修复效率高，成本低，能耗少，符合工业低成本、高效率的工作需求；修复后复合材料与管道的结合强度高，修复层使用寿命长，且修复过程不会对管道使用造成影响。
在上述实施例的基础上，所述缺陷附近为超出缺陷边缘2cm以上；
本实施例使用时，缺陷附近为超出缺陷边缘2cm以上既可以保证复合材料能完全的对缺陷进行修复补强或增强，又可以防止修复范围过大造成复合材料的浪费。
在上述实施例的基础上，所述常温固化指在23℃的条件下进行固化，固化时间为8-10h；所述高温固化是指在冬季气温较低的情况下，通过在碳纤维复合材料上裹覆加热布进行加热固化，加热温度不超过75℃；
本实施例使用时，固化可以保证复合材料修复的牢固性；温度较低时通过加热布加热可以加快固化的速度，缩短工期，从而提高工作效率。
在上述实施例的基础上，所述防腐层为STOP粘弹体防腐胶带及PVC外带；所述STOP粘弹体防腐胶带缠绕在碳纤维复合材料表面，所述PVC外带缠绕在STOP粘弹体防腐胶带表面；
本实施例使用时，封闭涂料和外防腐层的试剂可以保证修复后的管道具有较好的防腐蚀性能，可以满足不同环境的使用需求。
如上所述即为本发明的实施例。前文所述为本发明的各个优选实施例，各个优选实施例中的优选实施方式如果不是明显自相矛盾或以某一优选实施方式为前提，各个优选实施方式都可以任意叠加组合使用，所述实施例以及实施例中的具体参数仅是为了清楚表述发明人的发明验证过程，并非用以限制本发明的专利保护范围，本发明的专利保护范围仍然以其权利要求书为准，凡是运用本发明的说明书内容所作的等同结构变化，同理均应包含在本发明的保护范围内。

Claims (6)

1.复合材料对管道修复补强或增强的方法，主要包括以下步骤，其特征在于：
S1.管道缺陷定位：利用无损检测方法对待修复补强或增强管道进行缺陷检测，确定缺陷的长度、宽度、深度及具体位置；
S2.管道表面处理：用铲子铲掉管道缺陷处及缺陷附近的原旧漆皮，再用机械打磨去掉管道缺陷处及缺陷附近的氧化层和锈质，最后依次通过丙酮和酒精对管道缺陷处或缺陷附近进行清洗；
S3.管道缺陷填平：通过热喷涂金属合金对缺陷处进行填平处理；填平后在管道缺陷处和缺陷附近均喷涂一层金属合金基层；
S4.涂底胶：将底漆均匀的涂覆在金属合金基层上；
S5.碳纤维复合材料的缠绕：将碳纤维复合材料缠绕在管道待修复补强或增强位置；
S6.固化：将修复补强或增强位置放在常温或高温的环境中进行固化；
S7.补强或增强防护层：在检测合格的碳纤维复合材料外涂覆封闭涂料并缠绕外防腐层。
2.根据权利要求1所述的复合材料对管道修复补强或增强的方法，其特征在于：所述无损检测方法为射线检测或超声检测或磁粉检测。
3.根据权利要求1所述的复合材料对管道修复补强或增强的方法，其特征在于：所述缺陷附近为超出缺陷边缘2cm以上。
4.根据权利要求1所述的复合材料对管道修复补强或增强的方法，其特征在于：所述常温固化指在23℃的条件下进行固化，固化时间为8-10h；所述高温固化是指在冬季气温较低的情况下，通过在碳纤维复合材料上裹覆加热布进行加热固化，加热温度不超过75℃。
5.根据权利要求1所述的复合材料对管道修复补强或增强的方法，其特征在于：所述碳纤维复合材料的缠绕层数根据缺陷的深度进行确定；碳纤维复合材料缠绕时上层位置与下层位置完全对应。
6.根据权利要求1所述的复合材料对管道修复补强或增强的方法，其特征在于：所述防腐层为STOP粘弹体防腐胶带及PVC外带；所述STOP粘弹体防腐胶带缠绕在碳纤维复合材料表面，所述PVC外带缠绕在STOP粘弹体防腐胶带表面。
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