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碳纤维增强复合材料 在线修复补强技术 版权所有翻版必究 复合材料补强技术：介绍内容 1. 技术简介 2. 主要材料及性能测试 3. 施工方案及工艺 4. 工程实施案例 1.技术简介：产生背景 对于一般管道、设备的不停工在线修复，广义的带压密 封技术（包括注剂式带压密封、加管箍、钢带或缠绕带 捆扎、捻缝、顶压堵漏、磁力堵漏、粘钢法等）已经可 以很好地解决。但对于一些特殊情况，上述办法显得无 能为力，例如： ① 承压管道或容器虽然尚未出现泄漏，但已经局部受损 或大面积受损减薄，导致承压能力降低，存在泄漏或 爆裂的风险； ② 管道已经出现分布密集、范围较广的多处漏点； ③ 大尺寸管道、设备局部（近乎平面）出现的减薄、泄 漏； ④ 非金属材质管道、设备出现的泄漏； ⑤ 操作空间受限，无法实施带压密封的情况； ⑥ 待修复的管道、设备需要长期使用，不能更换的情况。 版权所有翻版必究 1.技术简介：产生背景  利用碳纤维增强复合材料（CFRP）对管道设备进行修 复补强，是解决上述困难的一个很好的办法。  该技术是从20世纪90年代在工业发达国家发展起来的 一种高效率、低成本的先进结构修复方法。  目前该领域领先的国外公司包括英国Furmanite公司、 美国TDW公司等，江达扬升企业是国内该领域的领先者。 版权所有翻版必究 1.技术简介：方法及原理 采用热固性粘结树脂将CFRP包覆或粘贴到服役管道或设 备损伤部位的外表面，待复合材料完全固化后，管道和 设备的一部分内部载荷通过胶层传递到具有很高机械强 度的碳纤维材料上，降低了结构损伤部位的应力和应变， 从而延长含缺陷结构的使用寿命。 CFRP修复管道示意图 版权所有翻版必究 1.技术简介：方法及原理 采用热固性粘结树脂将CFRP包覆或粘贴到服役管道或设 备损伤部位的外表面，待复合材料完全固化后，管道和 设备的一部分内部载荷通过胶层传递到具有很高机械强 度的碳纤维材料上，降低了结构损伤部位的应力和应变， 从而延长含缺陷结构的使用寿命。 CFRP修复设备示意图 版权所有翻版必究 1.技术简介：方法及原理  管道被施以内压时，管道发生径向膨胀并且管壁中产生环向拉伸应 力。在管壁减薄区域（如腐蚀坑），由内压引起的径向凸起与环向 应力、应变比正常壁厚区域要严重。当径向凸起达到一定程度时， 该缺陷处将发生破裂失效和泄漏。  复合材料修复技术利用增强纤维和基体树脂在管道外形成复合材料 补强层，分担管道承受的载荷，限制管道缺陷处由内压引起的径向 膨胀和环向拉伸应力，从而达到对缺陷补强的目的，恢复管道的正 常承压能力。 有限元模拟： 有限元模拟： 未补强管道环向应力分布 补强后管道环向应力分布 版权所有翻版必究 1. 技术简介：特点及优势 1. 碳纤维复合材料具有高弹性模量、高抗拉强度、高抗蠕变 性等优异的机械性能，相较金属材料比强度很高； 2. 免焊不