压力管道修复补强技术

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1、压力管道修复补强技术四川省建筑设计研究院四川成都610041能源供给对于国民经济和民生发展十分重要，各国均对管道修复补强技术的研宄和开发相当关注，促使了该技术的飞跃发展，并为延长管道的工作寿命提供了保证。文章介绍了现有压力管道修复补强技术，总结了各类工程技术的主要优势和实际操作过程中的条件限制。关键词：压力管道修复补强纤维修复引言目前，针对压力管道的修复补强技术方法多种多样，各具特点。其中不乏一些技术己经广泛地运用于工程实践中，传统的修复补强技术普遍具有操作技术要求高，耗时耗力且会带来一系列安全运行和经济效益等问题。由于新技

2、术缺乏实践经验，未能大规模广泛应用。木文将对迄今国内外用于工程实践中的技术工艺进行探讨。1焊接修复补强类型焊接修复补强技术是指当压力管道出现打孔泄露或其他缺陷时，对损伤部位采用诸如堆焊、打补丁、打套筒或区段割除重焊管等方法以达到修复补强目的，使管道恢复正常承压水平，排除生产安全隐患。该类型技术普遍须运用和借助焊接手段，首先对损伤部位进行打磨和清洗，采用与原结构相同的材质类型和规格尺寸的焊接补强材料（套筒、补板、管段等）覆盖于待修复部位，之后进行焊接和表面防腐措施，从而恢复压力管道的功能属性。以上介绍的焊接修复补强技术适用于不

3、同的损伤类型，其中针对深度不大的单点缺陷釆用堆焊技术，针对小面积多点缺陷的情况主要采用打补丁技术，而对于大面积缺陷的情况则应采用打套筒技术。该技术成熟度较高且成木费用较低，是目前国内大规模采用的修复补强技术。但其劣势相当明显，可概括为：（1）由于采用现场焊接，对于操作人员的施工技术和劳动强度要求相当高。特别地，当在服役管道上进行焊接操作吋，具有被焊穿的风险；（2）压力管道与补强材料之间传力均匀的问题和焊缝材料与母材性能匹配问题以及施工后产生的应力集中对加固结构的二次损害；（3）当施工环境温度太低或者湿度较大吋较易产生氢脆和冷

4、脆，焊接后还必须对焊缝进行现场探伤；（4）压力管道在修复补强吋需要停车操作。当管体内介质排空后，如果停车吋间过长又可能引发凝管事故，造成巨大的经济损失；（5）明火操作带来的严重安全隐患。2夹具修复补强类型该技术最早由英国BG天然气公司进行研究，美国的Battelle公司和荷兰的Gasunie公司相继改进艽应用方法，但修复补强原理均相冋。此项修复补强方法主要应用于天然气和石汕管道发生泄漏后的临吋抢修，适用工况主要包括：机械损伤（凹坑）、腐烛缺陷厚度超过管道壁厚2/3以上单点腐烛，严禁对裂纹损伤使用。其加固原理是通过向钢质套筒之

5、间的夹层注入环氧树脂以形成一个连续的负荷过渡层，以将损伤部位在内压作用下受到的应力传递至钢质套简上。对于夹具的固定也是相当方便的，首先将在受损部位将两个半圆钢套筒包裹起来，套筒之间采用螺栓进行现场定位安装，钢简端部用密封胶密封，然后向套筒与管道外壁之间形成的环形空隙内注入环氧树脂。此技术的相较传统修复方法的优点主要在于避免了管道在工作状态中进行焊接修复而带来的明火危险，冋吋还可带压不停工实施修复操作，安全、奋效地恢复管道系统的完整性，经修复后管道强度可以达到修复前正常运行的压力要求。另外，维修和抢修速度很快吋间要求相对较短，

6、可迅速恢复管道工作。0前，该方法的适用压力为10.0MPa,适用温度范围为3至100°C。但是该技术除了对施工工艺、操作人员技术要求较高以外，经修复后对夹具的防腐工作也是难以处理的，综合来看修复成本相对较高。3内衬修复补强类型内村修复技术是指在不开挖地表的条件下，采用树脂对纤维内衬层进行浸渍和涂层处理，利用气压或水压使其翻转紧贴在待修复补强管道的内壁上，使树脂热固成型后形成光滑连续的复合纤维内衬管，从而到达防护与修复的S的。复合纤维层从里到外由树脂层、纤维层、防渗膜构成，纤维层通常由丙纶或锦纶构成。由于复合纤维具奋柔韧性，因

7、此此技术的主要特点吋适用于各种截面形状的管道，例如三通、弯管、叉头以及变截面管道等等。同时，修复操作吋无须开挖土方，仅通过人孔即可将内衬送入管道中。该技术在施工前还须对管道内壁进行调查和清洗。利用摄像系统先对内壁的损伤情况进行调査，然后清洗管内油垢和铁锈至见到65%内壁金属。在将内衬层送入管内后，必须保证其尽量展开与内壁紧密贴住，胶层保持连续和均匀防止褶皱。待内衬翻转操作完毕后，在管体外喷洒热水以保证热固型树脂快速硬化，时间一般为2至4小时。最后需要对内衬管的管口进行防水处理并人工对管道修复的情况进行复核。4纤维复合材料修复

8、补强类型纤维复合材料在建筑工程中被广泛运用至今只有不到十年的时间，最早由美国天然气公司与上世纪八十年代提出利用艽对汕气输送管线进行修复补强。进入上世纪九十年代，由于纤维材料的多样性、优异的性能以及相较于传统修复技术的独特优势，使该技术受到广泛的关注和充分的实践论证以致迅速地发展起来。该修复