目前,全世界輸油氣管道總長(cháng)度超過(guò)了1.7×106km,其中相當一部分管道已服役逾30年,出現大量的外腐蝕等缺陷,導致每年用于管道修復費用在60億到80億美元之間[1]。一般,較為嚴重的外腐蝕直接采用換管或者套筒修復,修復費用昂貴。
近年來(lái),復合材料修復技術(shù)的出現作為管體缺陷的一種新型修復技術(shù)具有很多優(yōu)點(diǎn)。復合材料管體缺陷修復技術(shù)是利用涂敷在缺陷部位的高強度填料,以及管體上和纖維材料層間的強力膠,將作用在管道缺陷部位的應力均勻地傳遞到復合材料修復層上,復合材料與缺陷管道緊密結合、協(xié)同變形,合理分布缺陷管道應力,從而起到補強目的。
與傳統的金屬材料修復方法相比,復合材料修復技術(shù)具有明顯的優(yōu)點(diǎn):
1)復合材料比強度、比模量高;
2)復合材料可設計性強;
3)復合材料有多種成型工藝,便于進(jìn)行大面積或者結構較為復雜的補強;
4)修復過(guò)程無(wú)需停輸、修復時(shí)間短、成本低、現場(chǎng)修復所需設備簡(jiǎn)單。
復合材料的這些優(yōu)點(diǎn)基本滿(mǎn)足了長(cháng)輸油氣管道對管體修復材料的技術(shù)要求,已成為管體缺陷修復技術(shù)的一個(gè)發(fā)展趨勢。管體缺陷修復常用的復合材料有玻璃纖維復合材料(GRP)或碳纖維復合材料(CFRP)等,常用的樹(shù)脂包括聚酯、乙烯酯以及環(huán)氧類(lèi)樹(shù)脂。在復合修復技術(shù)領(lǐng)域,美國的ClockSpring公司的復合修復套筒最具代表性,在北美、歐洲等國家的陸上及海上油氣管道上應用非常廣泛,近年亞洲一些國家也陸續開(kāi)始應用。