CN203560669U - 一种芳纶纤维高强度管道补强装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种芳纶纤维高强度管道补强装置，包括芳纶纤维层及芳纶纤维层之间的固化树脂层，芳纶纤维层包括一层或多层芳纶纤维带螺旋层，所述芳纶纤维带螺旋层有螺旋缠绕结构。本实用新型的有益效果是选用芳纶纤维制作的高强度管道补强装置，具有安全、环保、高效的特点，可以在不影响管道的正常输送情况下，完成对现役管线的补强，装置具有强度高、弹性模量高、不导电、耐高温、耐腐蚀、低密度、耐酸碱、绝缘性好、抗老化等优点。
Description
技术领域
本实用新型属于石油、天然气等输送管道的新材料领域，尤其是涉及一种可以提高管道强度、增加抗腐蚀能力的、使用芳纶纤维的高强度管道补强装置。
背景技术
石油、天然气通过管道输送具有安全、稳定、成本低等特点，目前，我国的油气输送管道达3万余公里，在管道长期服役过程中，受到地层压力、土壤腐蚀、电偶腐蚀、外力损伤等外界因素的影响，管道爆裂、泄露等事故时有发生，且事故一旦发生，损失巨大。另外，由于油气输送要求的提高，当现有的管道输送能力不足或者设计能力不足时，不能满足提压要求，或者由于管道经过特定地区，对管道的安全性有更高的要求时，现有的管道改造往往成为很难解决的问题，对油气管道的缺陷进行补强修复、对设计能力较低的油气管道进行增强成为本领域内研究的重点和热点。
在传统复合材料补强或缺陷补强修复方法中，通常使用的补强材料为玻璃纤维、碳纤维等纤维带，通过与树脂预浸润后固化成型，来完成对油气管道表面的修复和增强。但是玻璃纤维和碳纤维在油气管道修复中有较大的局限性，比如玻璃纤维性脆，耐磨性差，容易损伤，强度明显不足，作为埋地材料受限较大；碳纤维耐冲击性能较差，具有导电性，容易被电流阴极剥离，形成分层，不适于长输送管线的整体防腐，且碳纤维带整体较硬，在补强、增长施工中存在不易操作的缺点。
芳纶纤维诞生于20世纪60年代，本实用新型中芳纶纤维的具有以下优点：高强度、高模量、耐高温、耐腐蚀、低密度，芳纶纤维是石棉的2到11倍强度；是高强度石墨的1.6倍强度；是玻璃纤维的3倍强度；是相同重量下钢纤维的5倍强度。韧性是钢丝的2倍，而重量仅为钢丝的1/5左右，在560度的温度下，不分解，不融化。它具有良好的绝缘性和抗老化性能，具有很长的生命周期。
芳纶纤维易于加工和成型，为人们所重视，并已经广泛应用到人们的日常生活中。由于芳纶纤维材料坚韧耐磨、刚柔相济，具有刀抢不入的特殊本领，在军事上被称之为“装甲卫士”，广泛用于航空、装甲车、坦克和防弹衣上。
与碳纤维相比，碳纤维是一种强而脆的材料，并且导电，而芳纶纤维是一种强而韧的材料，抗冲击性能、抗疲劳性能、抗震性能都优于碳纤维，而且不导电；与玻璃纤维相比，芳纶纤维的抗冲击性能、抗拉性能、抗磨性都要比玻璃纤维强，且不易碎，且玻璃纤维的强度明显不足。
发明内容
本实用新型要解决的问题是提供一种芳纶纤维高强度管道补强装置，解决现有材料在油气管道的补强及增强技术中应用的限制。
为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种芳纶纤维高强度管道补强装置，包括芳纶纤维层及芳纶纤维层之间的固化树脂层，所述芳纶纤维层包括至少一层芳纶纤维带螺旋层，所述芳纶纤维带螺旋层具有螺旋缠绕结构。
其中，所述的固化树脂层将其相邻的芳纶纤维层粘结固定，所述的螺旋缠绕结构为芳纶纤维带缠绕在待使用管道上，带涂抹在其表面的树脂固化后形成的螺旋结构，所述的芳纶纤维带的缠绕方式包括环绕，即缠绕角度为0度，或者以一定角度的缠绕，所述的缠绕角度为0度即环绕。
进一步，所述芳纶纤维带螺旋层由芳纶纤维带组成。
进一步，所述芳纶纤维带的宽度为50mm-500mm。
进一步，所述芳纶纤维带为使用单向布编织的芳纶纤维布。
进一步，所述固化树脂层为具有粘接性的材料层。
本实用新型具有的优点和积极效果是：选用芳纶纤维制作的高强度管道补强装置具有安全、环保、高效的特点，可以在不影响管道的正常输送情况下完成对现役管线的补强，装置具有强度高、弹性模量高、不导电、耐高温、耐腐蚀、低密度、耐酸碱、绝缘性好、抗老化等优点。
附图说明
图1是本实用新型的截面结构示意图；
图2是本实用新型实施例2的截面结构示意图。
图中：
1、待使用管道 2、芳纶纤维层 3、固化树脂层
具体实施方式
本实用新型提供一种芳纶纤维高强度管道补强装置，包括芳纶纤维层2及芳纶纤维层之间的固化树脂层3，所述芳纶纤维层2包括至少一层芳纶纤维带螺旋层，所述芳纶纤维带螺旋层具有螺旋缠绕结构，如图1所述。
所述芳纶纤维带螺旋层由芳纶纤维带组成。
所述芳纶纤维带的宽度为50mm-500mm。
所述芳纶纤维带为使用单向布编织的芳纶纤维布。
所述固化树脂层3为具有粘接性的材料层。
实施例1，待使用管道1表面有腐蚀缺陷，第一步需要通过表面处理来制造管道粗糙度，通过芳纶纤维带螺旋缠绕在待使用管道1的表面，涂抹树脂，固化后形成芳纶纤维层2及芳纶纤维层2之间的固化树脂层3，它们共同组成芳纶纤维高强度管道补强装置。
实施例2，待使用管道1表面有沙眼缺陷，第一步需要通过表面处理来制造管道粗糙度，通过芳纶纤维带环绕在待使用管道1的表面，涂抹树脂，再次环绕芳纶纤维带，固化后后形成2层芳纶纤维层2及芳纶纤维层2之间的固化树脂层3，它们共同组成芳纶纤维高强度管道补强装置，如图2所示。
以上对本实用新型的两个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本实用新型的较佳实施例，不能被认为用于限定本实用新型的实施范围。凡依本实用新型申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本实用新型的专利涵盖范围之内。
Claims (5)
1.一种芳纶纤维高强度管道补强装置，其特征在于：包括芳纶纤维层及芳纶纤维层之间的固化树脂层，所述芳纶纤维层包括至少一层芳纶纤维带螺旋层，所述芳纶纤维带螺旋层具有螺旋缠绕结构。
2.根据权利要求1所述的一种芳纶纤维高强度管道补强装置，其特征在于：所述芳纶纤维带螺旋层由芳纶纤维带组成。
3.根据权利要求2所述的一种芳纶纤维高强度管道补强装置，其特征在于：所述芳纶纤维带的宽度为50mm-500mm。
4.根据权利要求2所述的一种芳纶纤维高强度管道补强装置，其特征在于：所述芳纶纤维带为使用单向布编织的芳纶纤维布。
5.根据权利要求1所述的一种芳纶纤维高强度管道补强装置，其特征在于：所述固化树脂层为具有粘接性的材料层。
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| CN106545707A (zh) * | 2016-12-09 | 2017-03-29 | 青阳县绿通复合材料有限公司 | 一种太阳能供水管道 |
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