上海石化突破碳纤维复合材料加固修复技术应用空间

日前,中国石化上海石化股份公司投发检验公司在缺陷减薄达到50%的严重腐蚀管道上成功实施碳纤维复合材料加固修复技术,突破了该公司之前在缺陷减薄小于30%的管道上应用此技术的“禁锢”,标志着该公司在碳纤维复合材料加固修复化工管道方面具备了国内领先技术和竞争力。

碳纤维复合材料修复化工管道技术具有工期短、操作简便、施工时不影响管道设备正常运行等优点,并可规避电焊、动火等特殊作业带来的安全隐患和停车风险。上海石化投发检验公司于2014年开始应用该项修复技术。2016年,该公司首次利用自产碳纤维复合材料成功包覆修复了该公司丙烯循环线管道外腐严重段,打通了新材料、新技术集成应用的上下游流程,创下了此领域内部资源利用最大化、合作共赢、降本增效的先例。同年,该公司向周边企业提供该技术服务。至2019年4月,该公司在不停车的情况下共成功修复了3000余平方米外腐蚀严重的管道,且返修率为零。

为进一步推动这一新材料、新技术的集成、规模化和深度应用,去年上海石化投发检验公司尝试运用该项技术对管道缺陷减薄小于80%的严重腐蚀管道进行反复实验,得出了可应用此技术的结论。近期,该公司首次成功包覆修复了缺陷减薄达到50%的外腐蚀管道,为此项技术进一步打开了应用空间,也标志着该公司在碳纤维复合材料加固修复化工管道技术方面已处于国内领先地位。

粘贴碳纤维复合材料加固工艺流程:

一、底层处理

1、用裂缝修补胶灌注结构裂缝,其施工工艺应符合相关规定。

2、将混凝土表面剥落、疏松、蜂窝、腐蚀等劣化部分清除,并进行清洗、打磨,待表面干燥后,川修补材料将混凝土表面凹凸部位修复平整。如果有毛刺,应用砂纸打磨。找平面用手触摸感觉干操后,才能进行下一工序的施工。

3、粘贴处阳角应打磨成圆弧状,阴角以修补材料填补成圆弧倒角,圆弧半径不应小于25mm。

二、涂刷底胶

1、调制好的底胶应及时使用,用一次性软毛刷或特制滚筒将底胶均匀涂抹于混凝土表面,不得漏刷、流淌或有气泡。待底胶固化后检查涂胶面,如涂胶面上有毛刺,应用砂纸打磨平顺,如胶层被磨损,应重新涂刷,固化后方可进行下一道工序。

2、底胶固化后应尽快进行下一道工序,若涂刷时间超过7d,应清除原底胶,用砂轮机磨除之后再重新涂抹。

三、粘贴纤维复合材料

1、雨天或空气潮湿条件下不宜施工。对玻璃纤维复合材料,相对湿度不宜大于80%。如确需在潮湿的构件上施工,必须供干构件表面或采用专门的胶黏剂。

2、纤维复合材料粘贴宜在5一35℃环境温度条件下进行,胶黏剂的选用应满足使用环境温度的要求。

3、在待加固的混凝土表面按照设计图纸放样,确定纤维复合材料各层的位置。

4、按照设计尺寸裁剪纤维复合材料,纤维复合材料搭接长度不宜小于100mm,搭接位置宜避开主要受力区。裁剪的纤维布材必须呈卷状妥善摆放并编号。已裁剪的纤维复合材料应尽快使用。

5、粘贴纤维复合材料前,要对混凝土表面再次拭擦,以确保粘贴面没有粉尘。混凝土表面涂刷胶钻剂时,应做到胶体不流淌;胶体涂刷不出控制线,涂刷均匀。

6、粘贴立面纤维复合材料时,要按照由上到下的顺序进行。用滚筒将纤维复合材料从一端向另一端滚压,除去胶体与纤维复合材料之间的气泡,使胶体渗人纤维复合材料,浸润饱满。选用的滚筒应在滚压过程中不产生静电作用。

7、当采用多条或多层纤维复合材料加固时,在前一层纤维布表面用手指触摸感到干燥后,立即涂胶黏剂粘贴后一层纤维复合材料。

8、最后一层纤维复合材料施工结束后,在其表面均匀涂抹一层浸渍树脂(面层防护),自然风干。

9、对于受弯构件宜在受拉区沿轴向平直粘贴纤维复合材料进行加固补强,并在主纤维方向的断面端部进行锚固处理。

10、当采用碳纤维板加固时,不宜搭接,应按设计尺寸一次完成下料。