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      承德鑫業建筑加固工程有限公司

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      碳纖維加固

      承德金屬管道維修加固 看看碳纖維布

      作者: 發布時間:2021-02-08 17:35:02點擊:260

      信息摘要:

      管道在工業生產和居民生活中具有重要的作用,但在管道運行過程中難免會產生腐蝕、損壞等情況,而加固維修管道常規的方案有換管、焊接、夾具補強等,但換管的工程量較大,既耗時,費用又高;在處理天然氣、石油、化工溶劑等易燃易爆物品時,因為焊接會產生火花,具有非常大的安全隱患。

               管道在工業生產和居民生活中具有重要的作用,但在管道運行過程中難免會產生腐蝕、損壞等情況,而加固維修管道常規的方案有換管、焊接、夾具補強等,但換管的工程量較大,既耗時,費用又高;在處理天然氣、石油、化工溶劑等易燃易爆物品時,因為焊接會產生火花,具有非常大的安全隱患。

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               而隨著纖維增強技術的發展,其應用管道補強和修復,也越來越廣泛。其中碳纖維布用于管道加固修復的優點如下:


               1、免焊不動火,可在帶壓運行狀態下修復;


               2、施工簡便快捷,操作時間短;


               3、碳纖維彈性模量與鋼的彈性模量十分接近,有利于復合材料盡可能多地承載管道壓力,降低含缺陷管道的應力水平,限制管道的膨脹變形;


               4、碳纖維的抗拉強度高,用于管道修復具有極高的安全性;并且碳纖維復合材料的抗蠕變性能優異,其強度隨著服役時間增加基本保持不變;


               5、碳纖維復合材料補強層厚度小,方便后續的防腐處理;


              6、碳纖維補強纏繞、鋪設方式靈活??蓪Νh焊縫和螺旋焊縫缺陷(包括高焊縫余高和嚴重錯邊)補強;還可對彎管、三通、大小頭等不規則管件修復;


              7、可以用于腐蝕、機械損傷和裂紋等缺陷修復補強,也可用于整個管段的提壓增強處理,應用范圍廣。


               一.材料性能指標要求

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                碳纖維布性能指標

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              配套環氧樹脂膠安全性鑒定標準


              二.施工準備


              現場勘察 


               根據施工現場及現場周圍環境,事前做充分的現場調查、確定加固管道埋放位置。


                材料準備 


               根據設計要求或其它需要準備資材、機械。依碳纖維布的用量確定樹脂量,碳纖維布與配套環氧樹脂膠應為同一廠家生產且滿足適配性要求,依施工時期的溫度確定樹脂規格,準備所需材料。

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               工具準備 


               1、底面處理


              表面研磨用具(電動角磨機),除去灰塵等用具(棉絲、吹風機。


              2、涂刷用工具


              涂裝用具(滾刷、毛刷),計量容器,混合容器,混合設備(電動攪拌機),清洗溶劑。


              3、粘貼碳纖維布


               剪刀,介質量具,樹脂浸漬工具(橡皮刀、脫泡羅拉)。


              4、全過程 


              保護工具(口罩、眼睛、橡皮手套)。


               三.施工流程

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              修復方案制定 


              碳纖維加固適用于管體缺陷程度在80%壁厚以下的金屬腐蝕、裂紋、碳弧燒傷、夾渣或分層、不會繼續發展的內腐蝕缺陷、凹坑以及螺旋焊縫管體缺陷的修復,不適用于泄漏型、環焊縫、程度超過80%壁厚的缺陷以及會繼續發展內腐蝕缺陷修復。


              復合材料與缺陷處管道的剩余壁厚之和的承壓能力至少應等于原壁厚管道的承壓能力。如缺陷之間軸向間距小于25mm,則視為同一缺陷;缺陷環向間距小于6倍壁厚時,視為同一缺陷。


               材料準備 


              根據缺陷信息確定碳纖維布、專用找平膠、浸漬膠用量。按照碳纖維布每粘貼1平米,用膠量0.7Kg預估浸漬膠用量。


               現場開挖 


               缺陷的軸向方向兩側至少多開挖800mm,管道兩側至少開挖650mm,開挖,作業坑及放坡要求參照SY/T5918規定執行。


               管體表面處理 


               清除舊防腐層長度至少超出待修復缺陷兩側各500mm。清除后的表面應無明顯的舊涂層殘留,清除過程中避免損傷管體金屬。清除下來的舊防腐層不得現場棄置,應收集并按照環保要求統一處理。


               表面處理長度要至少超出修復兩端各100mm。待修復管體表面除銹等級應達到GB 8923要求的Sa2.5級,噴砂用磨料和壓縮空氣應潔凈,無油、無水。


                 工前檢查 


                檢查缺陷長度,保證修復層寬度至少超出缺陷軸向長度兩側各超出400mm。缺陷分布范圍廣時,可進行連續纏繞修復,搭接寬度不小于200mm?,F場測試待修復管體表面溫度并查詢管段運行記錄,確定待修復管體運行溫度在5℃-35℃方可施工。


                嚴禁在雨、雪、霧、風沙等天氣下作業。當管體溫度低于露點以上3℃或高于60℃,以及環境相對濕度大于90%時,在未采取可靠措施的情況下,不得進行修復作業。

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                 管體找平 


                根據缺陷類型,配制適量找平膠。配制過程中按產品說明中規定比例將樹脂、固化劑以及填料稱量準確后放入容器內,用攪拌器攪拌2min~3min,確保樹脂與填料充分混合后方可使用。


                用找平膠將管道表面凹陷部位(蜂窩、麻面、小孔等)修補至平整、凸出部位(焊縫、金屬凸起)修補至平滑過渡,確保碳纖維布纏繞時與管道表面緊密接觸,無任何空隙、死角。完成修補后晾置20min~40min,直至找平膠表干。


                膠液配制及涂刷 


                將樹脂與固化劑按規定比例稱量準確后放入容器內,用攪拌器攪拌2min~3min,確保充分入容器內,用攪拌器攪拌2min~3min,確保充分混合后方可使用。單次配置總量應控制在4kg以內,攪拌后膠液應在適用期內使用完畢。配置完成留20g參比膠,放置在工作環境中,用以監測膠液的凝膠狀況。施工期間注意攪拌膠液散熱,防止暴聚。施工中如發現膠液中有結塊并伴有放熱現象,立即停止使用。


               在待修復管道表面上涂刷一層膠液或專用底漆,厚度不低于300um,此項施工應在表面噴砂處理后2h內完成。待膠液(專用底漆)固化后,電火花檢漏,檢測電壓不低于4kv,檢測無漏點后纏繞纖維布。每纏繞一周,在纖維表面涂刷一層膠液,確保碳纖維布完全被膠液浸潤后方可繼續纏繞。


               控制樹脂用量與纖維質量比在規定范圍之內,避免施工后管道下端多余樹脂流掛,影響后續防腐層涂裝。


                纖維纏繞 


                纏繞碳纖維布時,以缺陷部位為中心,確保纖維與管道軸向垂直。


                 施工過程中,碳纖維布層間不應留有氣泡,可用消泡羅拉沿纖維方向上反復滾壓,對焊縫的拱起部位要向相反的方向滾壓,以去除氣泡,并使膠液充分滲透碳纖維布,保證修復層表面光滑無褶皺,無膠液流掛。施工完成后,檢查纖維布與膠液浸潤情況,如發現有未浸潤纖維應立即返工。施工中纖維布如需周向搭接,搭接長度不應小于200mm。完成纏繞后,使用刷子或刮板,將剩余膠液涂敷在管道修復層兩側,防止水汽從兩側進入修復層內部。


               施工過程中,注意溫度、濕度變化,嚴格控制在修復技術適用的環境條件下施工。修復管道彎頭時,除遵循上述施工程序外,應采用適當寬度纖維布以避免褶皺,纖維布應從彎頭一端內側開始環向纏繞一圈后,螺旋向彎頭中間纏繞;纏繞過程中,彎頭內側纖維布軸向搭接長度為幅寬75%~80%,外側纖維布至少軸向搭接50%;確保碳纖維布纏繞始終垂直于管道;到達彎頭另一端后,反向重復上述施工方法,直至施工完成。


               必要時可采用丙酮、乙醇清洗消泡羅拉、刮板等施工工具,再次使用前確保工具潔凈干燥。


               樹脂固化 


               在樹脂固化期間,管道如果出現樹脂流掛現象,可用刮板將多余樹脂掛除。修復層固化期間應使用遮擋物防止風沙或雨水污染修復層表面。


               現場檢測 


               修復層固化后,修復層實際粘結面積不應少于設計面積,位置偏差不應大于10mm。檢查修復層外觀,如發現纖維褶皺高度超過2.5mm、纖維未浸潤或樹脂顏色不均,應除去修復層重新施工。


              安全要求 


              施工時必須戴好安全帽,正確使用并系好安全帶,穿具有安全性的防滑膠底鞋。


               凡患高血壓、心臟病、貧血及其他不適于高處作業的人員,不得從事登高搭、拆,酒后人員禁止登高作業。


               電動工具決不允許帶“病”作業,發現有漏電等故障必須由電工處理。手持式電動工具要設漏電保護器,有可靠的接地保護。


               環保措施 


             做好施工現場圍擋,避免粉塵飄出樓外及減少噪音的傳播;施工現場工人配備防塵口罩及防護眼鏡;注意收集廢棄環氧膠,由專人將其集中帶出場外處理,不得隨意丟棄在施工現場。


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