碳纤维复合材料在长输原油管道维修补强中的应用

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1、万方数据目录3．3．7碳纤维复合材料补强经济性分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯35第四章安一永线沐浴至建华寺段管线腐蚀检测⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯364．1管道腐蚀检测依据、内容和方法⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．374．1．1检测依据法规及标准⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯374．1．2主要检测内容⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯384．1．3检测仪器及检测方法⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯394．2管道腐蚀检测结果⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯

2、⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．404．3管道腐蚀修补方案⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．454．3．1管道防腐层修复⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯454．3．2管道碳纤维补强⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯46第五章碳纤维复合材料修补现场⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯485．1管道腐蚀修补前现场⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．485．2管道腐蚀修补⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．505．3管道腐蚀修补后现场⋯⋯⋯⋯⋯

3、⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．515．4小结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．52第六章总结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯536．1结论⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．536．2展望⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．546．2．1碳纤维复合材料展望⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯546．2．2管道维修补强展望

4、⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯54致谢⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．55参考文献⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯56攻读硕士期间发表的论文⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯58VI万方数据第一章绪论1．1研究目的、意义第一章绪论石油和天然气是宝贵的能源和化工原料，是现代经济的“血液”，是当今最重要的能源之一。它与人们的衣食住行密切相关，它是衡量一个国家综合实力的标准，它能够影响一个国家或

5、地区的发展，直接影响到国民经济的稳定，更能导致一个国家或地区政治经济的安定。随着石油工业的飞速发展，管道运输正日渐成为石油工业中应用最广的运输方式之一，据统计，我国目前在役长输油气管道总长超过5x104km。长输原油管道大多在野外埋地敷设，在环境(大气、土壤和微生物等)作用下发生的腐蚀破坏现象严重，且由于工作压力较大，一旦发生腐蚀穿孔，将会造成大量原油泄漏，严重污染环境，威胁人身安全给，给企业造成巨大的经济损失。Ⅲ据报道，我国早期投入使用的管线，爆裂事故率每千公里已经高达7．10次／年，在用于旧管道维修、更新方面的费

6、用每年约占新建管道工程建设投资的10％．20％，因此在油气集输过程中，管道的修复工作己经成为一项经常性、必不可少的重要工作，每年均需投入大量人力和财力。虽然近年来埋地原油管道都采用防腐层及阴极保护等防护措施，但由于施工及运行过程中管道防腐措施容易受到破坏，加之个别地段地质条件恶劣，随着时间的推移，腐蚀和腐蚀引起的强度降低、坑蚀穿孔很难避免，管道腐蚀泄露事件时有发生，管道安全运行严重受到威胁。长输原油管道可以在管道降压或停输之后采用焊接修复或换管，但焊接引起的燃气管道安全事故屡见不鲜，换管的经济成本和社会成本都非常高，

7、而且对生产产生严重影响。相比较传统的管道修复方法，碳纤维复合材料修复技术具有施工过程无明火操作、安全和快捷等工艺特点和良好的修复补强效果。但由于国外复合材料修复技术和产品价格高、运输周期长，在复合材料补强技术所采用的基体树脂与管道材料及树脂与增强纤维间的匹配性方面，包括膨胀系数、弹性模量和强度等尚未深入研究，我国各油气输送机构主要还是采用传统的管道修复方法。但随着国内输油管网大修改造的进行，寻求更加经济、安全和快捷的修复方法，以完成越来越多的修复任务是各油气输送机构急需解决的问题。因此针对这种现状，应对碳纤维复合材料

8、应用于长输原油管道维修补强中所遇到的问题进行研究。眩1夹具修复方法的原理就是在缺陷管道外使用金属夹具将其包覆，以达到恢复管道承压能力的作用方法。其特点就是能够在不破坏原有管道的情况下对其能力进行增强。但也存在如夹具方法操作复杂等问题，虽然在一定条件下用于处理泄漏的管道具有明显的优势，但是对于没有泄漏的管道，其操作复杂、难以施工、造价高的弱点就十