鉴于管道的特殊性，在复合材料维修补强的验收中，采用非破坏性方法进行验收。

非破坏性验收方法在施工过程中以及施工结束后，对如下三个方面进行检查：

1、复合材料补强层检测

2、复合材料补强层与基体钢管的粘接性能

3、基体钢管检测

验收检查的对象以及要求见下表：

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我国管道伸缩接头产品每年都有大量成交额，所以伸缩接头产业近年来也发展迅速。与国内其它品种伸缩接头市场需求低迷现状形成了鲜明的反差。笔者以下就从我国伸缩接头产业规模、产业发展现状、存在的问题及未来市场需求情况，进行有针对性的分析。

大家都知道管道伸缩接头产品给现代物流业带来的效益主要体现在：可以实现物品包装的单元化、规范化和标准化，保护物品，方便物流与商流。就伸缩接头产品本身而言是物料储运业的新产品，具有耐腐蚀使用寿命等优点，是泵阀、水电行业理想的配套产品。伸缩接头正是由于这些优点。才决定了物流，包装市场对其具有强烈的需求。

我国管道伸缩接头产业规模巨大且发展迅速，为物流、包装市场提供了强有力的支持。在市场消耗总量上，规模优势明显。管道伸缩接头产量方面，尽管国内伸缩接头产量相比伸缩器优势并不明显，但消量却从近五年来和管道伸缩接头相比销售量正在距逐步缩小。因此，国内管道伸缩接头产品凭借自身优势在市场资源上占据明显优势。

管道伸缩接头产业是近20年才发展起来的。20年来，以管道伸缩接头产品为核心，包括管道伸缩接头所使用的钢材，不锈钢材、焊条。伸缩接头产业在内的新型产业都得到了大力发展。管道伸缩接头产业从小到大，由弱变强的发展过程，取得了伸缩接头业内有目共睹成就。尤其是近10年来，其年平均增长速度始终保持在10%以上。

近年来，在宏观经济持续看好的形势下，管道伸缩接头行业的大部分生产和销售指标都保持了较快的增长，但是由于价格战的影响，行业销售收入和利润都较去年大幅下降。但总体而言，我国泵阀市场产业集中度较低，以生产中低端产品为主。在拥有核心技术方面，国内企业与世界发达国家相比还有一定的差距。

管道伸缩接头产业在取得重大成就的同时，行业所存在的问题也不容忽视。主要表现在产品结构不合理现象突出，新产品的研发投入不够，具有自主知识产权的高端伸缩接头产品数量少，一些企业主要以模仿抄袭为主，产品同质化问题日益凸显。主要表现为低端管道伸缩接头产品市场恶性竞争局面难以改观，行业同国外起步较早的伸缩接头产业相比，缺乏高附加值产品，因此，市场销售才出现大打价格战的问题。(转自网络)

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聚能碳纤维复合材料管道修复补强技术已成功应用于诸多城市燃气公司的多条管线，取得了良好的补强效果和经济效益。

公司生产的高强度双向碳纤维布和环氧树脂复合材料，修复加固后结构增重小、厚度薄。修复系统可设计性强,对复杂表面修补后与母体粘合紧密,保持原有结构外形；提高缺陷的刚度、强度，减少应力集中等，避免停产损失，确保生产安全进行。

碳纤维复合材料对压力管道进行修复补强的技术，是利用碳纤维布在纤维方向上具有高强度的特性，用环氧树脂充分浸透碳纤维丝，外包覆在修复管道部位，使缺陷部位恢复原有强度。 

该技术的优点是可以在线修复，且不用焊接，避免了焊穿发生危险。复合材料管道修复补强技术是一项新兴的技术，该补强系统由高强度碳纤维、高强度填平树脂以及高性能环氧粘结剂三个部分组成。在缺陷修复时，首先利用填平树脂对缺陷进行填平处理，然后在管道外缠绕碳纤维与环氧粘结剂所组成的碳纤维复合材料。填平树脂固化后具有优异的抗压强度。碳纤维复合材料固化后具有极高的抗拉强度和弹性模量，它将通过填平树脂限制缺陷处的径向膨胀变形，降低缺陷处的拉伸应力与应变，实现对管道缺陷的补强修复。 

双向碳纤维复合材料补强技术可以对壁厚损失低于80%的管道缺陷进行补强修复。通过计算设计补强碳纤维布的层数，在对含缺陷管道进行剩余强度评价的基础上，确定恢复管道正常运行压力所需要的补强层数。碳纤维补强技术中复合材料初步固化时间为12～36小时。根据环境温度不同，初步固化时间长短可能有差别；补强层初步固化后，即可回填。在碳纤维布补强施工完成后，不影响修补部位的其他工序，可使用防腐冷缠带、热收缩带或其他防腐材料在补强层外进行防腐处理。

聚能s玻璃纤维布管道维修补强系统

高强玻璃纤维和普通无碱玻璃纤维相比具有的拉伸强度高、弹性模量高、抗冲击性能好、化学稳定性好、耐高温、抗疲劳性好等优良特征。高强玻璃纤维在国内外的发展，应用于特定的领域，充分发挥高强度玻璃纤维的特性。

一、特点

高强玻纤与常用E玻纤相比具有下列主要特点：拉伸强度高、弹性模量高，断裂伸长量大抗冲击性能好，化学稳定性好，耐高温，抗疲劳特性及雷达透波性能好。

1、高强玻纤的拉伸强度及弹性模量

高强玻纤的拉伸强度，弹性模量分别比E玻纤提高了30%～40%和16%～20%以上。用高强玻纤制成的复合材料其强度及模量比E玻纤制成的复合材料分别高近50%。

2、耐冲击性能

断裂伸长率表示纤维抗冲击变形的能力，高强玻纤的断裂伸长量大于5%，和芳纶纤维、碳纤维相比，在一定应力下形变能力能充分吸收冲击能量，该特性决定高强纤维可以作为一种比较理想的防弹材

3、耐疲劳特性：高强玻纤的耐疲劳性能比E玻纤高出10倍以上，用高强玻纤制成的复合材料具有更长的工作寿命

4、化学稳定特性

高强玻纤具有高的化学稳定性，其水煮，酸洗，碱洗后强度保持率比E玻纤高。

5、耐高温性能

高强玻纤在比E玻纤更高的温度下熔制而成，具有较高的软化点，通常高强玻纤要比E玻纤更耐100～150 ℃。

二、应用

高强玻璃纤维主要应用大型风力叶片骨架、摩擦材料等。它在高性能的增强材料方面的广泛应用。 

公司专门从事复合材料管道维修补强技术研发、产品加工销售及技术服务的。产品主要应用于石油、化工、燃气、油田、管道公司、钻井平台、化工厂等行业。同时提供工程施工和技术服务，为为各相关行业的管道安全领域提供优秀的解决方案。

4 夹具类型维修补强方法

这类方法的共同特点是采用机械夹具的方式来恢复管道的服役强度。其优点是不用在服役管体上直接进行焊接，避免了焊穿和发生氢脆、冷脆的风险性。但其缺点是施工设备和施工工艺相对复杂，成本较高。

   图1示出一个夹具照片。这种方法适合于石油、天然气管道的临时抢修。主要是针对管道发生了泄露时使用。天然气管道抢修时必须考虑将管道内的压力降到管道设计压力的1/3以下，可以考虑使用在下述几种情况下：

(1) 管道机械损伤，比如出现凹坑，在确认没有裂纹产生的情况下使用。

(2) 管道单点腐蚀严重，超过管道壁厚2/3以上。

(3) 管道的临时维修和抢修。

4.2 夹具注环氧

  图2示出夹具注环氧的典型照片和施工现场。该方法是在打套筒的技术上改进而成的。主要要点是在套筒内部留出一定空间，用来填口充环氧树脂，利用环氧树脂将力传递到套筒上。实施套筒的方法主要有两种：

 (1) 有螺栓夹具注环氧

 (2) 无螺栓两半(焊接)夹具注环氧

 这种方法的优点是施工后的强度可以满足要求，缺点是施工后的防腐比较麻烦。

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下面我们将对这些方法的原理、特点及其使用范围进行简要叙述。

3 焊接类型维修补强方法

 这一类方法的通用思路是采用焊接的方法，在含缺陷管道上面焊接上补强金属，从而恢复管道的服役强度。其中堆焊主要针对深度不大的单点缺陷，打补丁主要针对小面积多个点腐蚀的情况，而打套筒则主要针对大面积腐蚀的情况。

 这类方法的共同优点是费用较低。但其缺点是：(1)由于要在服役管道上焊接，焊穿的危险性大；(2)服役管体与补强钢材之间的传力均匀问题和焊缝材料与母材性能匹配问题；(3)当焊接环境湿度较大和温度太低时有产生氢脆和冷脆的危险性。

3.1 堆焊

   对于金属损失量不大的单点缺陷，有些公司探索用堆焊的方法来进行维修。这种方法应用的注意事项和优缺点如下：

 (1) 堆焊必须将输油管道输送压力降低到设计压力的1/3以下。如果是天然气管道必须停气泄压后进行。这种方法一般主要针对非干线管道进行。

  (2) 先应考察缺陷的类型，对于单个体积型缺陷可以使用，但对于裂纹型缺陷，这种方法不适用。

 (3) 一般适用于深度较小的缺陷，对于深度较大的缺陷，不能使用这种方法。其原因有三：a)为了使缺陷底部平缓过度，缺陷需要打磨。如果缺陷较深，加上打磨的深度，剩余母材可能会很少。在焊接时可能会有管体焊穿的危险性。b)如果缺陷深度较大，在焊接区域产生的热影响区较大，应力集中也大。c)焊接材料和母材不一样，如果焊接缺陷太大，焊材和母材的性能匹配问题就显得特别突出。

    (4) 这种方法要特别注意焊接时的外部条件环境，当空气湿度太大时，容易产生氢脆，当环境温度太低时容易产生冷脆问题。

 (5) 必须严格按照《焊接规程》，采用经过严格筛选后的适合于母材的焊接材料。焊机的电流和电压都应通过前期试验后确定。

3.2 打补丁

  打补丁的方法适合于小面积多个点腐蚀情况的维修，维修时需将输送压力降低到设计压力的1/3.对于天然气管道必须停气泄压进行。由于这种方法在焊接热影响区内容易产生氢脆，这种方法应用的注意事项和优缺点如下。

  (1) 焊接的补片应是圆角的，补片材料等级应与所修理的管子材料等级匹配，应采用填角焊将补片焊牢。尽可能减小由于修理所造成的应力集中。

 (2) 对只使用填充熔敷金属的修理工作，焊接工艺应符合所修管子材料标准的等级和类型的有关要求。

(3) 在有涂层的管子上进行修理时，应先除去所有受损的涂层，并涂敷新的防腐涂层。

(4) 修理在役管道，应仔细进行检查，确保在经过打磨补焊前，管道具有足够的壁厚不至于使管道焊穿。

 (5) 在管线不能停输的特殊情况下，则应将管线的工作压力降低到能保证安全维修作业的水平，并制订严格的焊接作业规程。

 (6) 这种方法要特别注意焊接时的外部条件环境，当空气湿度太大时，容易产生氢脆，当环境温度太低时容易产生冷脆问题。

3.3 打套筒

 打套筒方法比较适合管体出现大面积腐蚀的情况。施工时需要将管道输送压力降压到设计压力的1/3后再进行焊接。对于天然气管道必须停气泄压后进行。这种方法的潜在危险性是当环境湿度较大和气温较低时焊接热影响区有产生氢脆和冷脆的危险性。这种方法应用的注意事项和优缺点为：

(1) 用两个半圆管包在管子上进行焊接，主要用于腐蚀区域，一般不得用于泄漏点、凿痕、凹痕或其他缺陷的修补。

(2) 半圆补强管不应横跨环焊缝

 (3) 应特别注意半圆补强板的边缘同所修补管子间的紧密贴合以及尽量降低由于修补所致的应力集中。

 (4) 打套筒的焊缝应该用无损检测的方法进行探伤。

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2 管道维修补强技术的分类

 管道的维修补强技术是保证管道完整性和延长管道使用寿命的重要手段。为此国内外对于管道维修补强技术研究和开发非常重视。迄今国内外用于管道维修补强的方法大致可以归结为三大类型和七小类型：

(1) 焊接类型：(a)堆焊；(b)打补丁；(c)打套袖；

(2) 夹具类型：(d)夹具；(e)夹具注环氧；

(3) 纤维复合材料类型：(f)玻璃纤维复合材料修复；(g)碳纤维复合材料修复。

摘要：管道进行检测-评估-维修补强是保证管道完整性的一个有效的作业链，管道维修补强技术是保证管道完整性和延长管道使用寿命的重要手段。本文对迄今为止管道维修补强的有关方法进行了总结归类，并对其各自的优缺点进行了对比。总结认为，迄今国内外用于管道维修补强的方法大致可以归结为焊接类型、夹具类型和纤维复合材料类型三大类，并可以细分为堆焊、打补丁、打套袖、夹具、夹具注环氧、玻璃纤维复合材料和碳纤维复合材料等七小类。尽管这些方法各有优点，但总的来说，碳纤维复合材料补强技术是有应用前景的维修补强技术。

1 引言

  在役管道不可避免地会由于腐蚀、疲劳和机械损伤等方式造成管道缺陷，降低管道安全操作压力和可靠性。我国现有管道4万余km，如何保证这些管道的完整性并使其安全运行是油气工业面临的一个重大课题。国内外的实践证明，对管道进行检测-评估-维修补强是保证管道完整性的一个有效的作业链条。检测是利用内检测或外检测技术检测防腐层和管体的缺陷和损伤；评估是利用弹塑性力学、断裂力学和损伤力学的模型、方法和软件评价含缺陷管道的剩余强度，并结合缺陷长大动力学规律，预测含缺陷管道的剩余寿命；补强是利用各种方法管道缺陷进行修复和补强，使其恢复管道的安全运行压力。关于管道检测和评估的原理、方法和应用国内外具有大量的论述性文献，关于管道的补强维修技术国内外也已经进行了大量的研究。本文着重对管道的维修补强各种技术方法进行归类总结，对各种方法的优缺点进行比较，并对各种方法的原理进行简要介绍，以兹对现场生产的管理工作者和工程师具有参考作用。

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石油天然气输送管道，不论何种材质，都会受到各种腐蚀破坏。对有缺陷的管道保护和修复是延长在役管道的使用寿命的一种方式，然而管道复合修复技术是一种更安全、更方便、快捷的修复方法。与传统的更换管道或卡箍修复方法不同，将碳纤维布用高强树脂缠绕包裹管道损伤部位，使碳纤维复合材料构成的修复层与原有管壁共同承担管道的圆周应力，离散腐蚀损伤管壁部位的应力集中，达到补强目的。碳纤维复合材料修复层与修复部位管壁共同承担的压力，碳纤维的弹性模量为230GPa,钢材的弹性模量近似为：207GPa，两种材料的弹性模量比较接近，保证了受力的同步性，通过长期的极限强度实验，碳纤维修复层能够在湿润的土壤和高达60℃的环境中，至少50年安全有效。聚能碳纤维布树脂管道修复技术可用于以下场合：（1）腐蚀或损伤程度达80％的管道；（2）堵漏；（3）焊接部位加固；（4）弯曲部位的损伤或腐蚀修复；（5）管道裂缝；（6）平台垂直管道修复；（7）管道支撑或悬挂部位加固。

聚能碳纤维布树脂管道修复系统将广泛应用于油气水管道的腐蚀补强、缺陷补强，为管道运营公司赢得更大的经济效益。

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