【正文】 采用復(fù)合材料修復(fù)技術(shù)，對(duì)含有缺陷面積 至少為 3mmx90mm（環(huán)向 x軸向），深度至少為 70%管體壁厚的管道進(jìn)行修復(fù)補(bǔ)強(qiáng)，修復(fù)后，對(duì)該管道持續(xù)加壓；當(dāng)無(wú)缺陷管體壓力破壞時(shí)，管道修復(fù)區(qū)域完好無(wú)損。 縱向裂紋補(bǔ)強(qiáng)試驗(yàn) 為了測(cè)試復(fù)合材料修復(fù) 管道 縱向裂紋的性能 ，對(duì)未修復(fù)的缺陷管體和修復(fù)后的管體的承壓能力分別進(jìn)行測(cè)試。 采用復(fù)合材料修復(fù) 管道時(shí)，在第一層修復(fù)層與管體之間放置直徑 100mm的鐵片并連接電源，待修復(fù)層補(bǔ)強(qiáng)完成后，在常溫下（約為 25度）通 1500mV的電流 28天，修復(fù)層未剝離。采用復(fù)合材料修復(fù) 管道時(shí)，在第一層修復(fù)層與管體之間放置直徑 100mm的鐵片 并連接電源，待修復(fù)層補(bǔ)強(qiáng)完成后，在 65度溫度下通 1500mV的電流 2天，修復(fù)層未剝離。 試驗(yàn)管件數(shù)為 2。 試驗(yàn)管件數(shù)為 4。 防腐層表面抗剝離性能試驗(yàn) 為了測(cè)試復(fù)合材料補(bǔ)強(qiáng)層與管體防腐層的抗剝離性能， 對(duì)管道修復(fù)層進(jìn)行剝離試驗(yàn)。 采用復(fù)合材料修復(fù)舊 管道時(shí)，在第一層修復(fù)層與管體之間放置 200mmx200mm的鐵片并連接拉桿，待修復(fù)層補(bǔ)強(qiáng)完成后，對(duì)拉桿施加剝離修復(fù)層的拉力；當(dāng)拉力達(dá)到 ，修復(fù)區(qū)域沒(méi)有任何開(kāi)裂。采用復(fù)合材料修復(fù)新 管道時(shí)，在第一層修復(fù)層與管體之間放置 200mmx200mm的 鐵片并連接拉桿， 待修復(fù)層補(bǔ)強(qiáng) 完成后，對(duì)拉桿 施加 剝離 修復(fù)層 的拉力 ；當(dāng)拉力達(dá)到 5MPa時(shí)， 修復(fù)區(qū)域沒(méi)有任何開(kāi)裂。 試驗(yàn)管件數(shù)為 1。 試驗(yàn)管件數(shù)為 1。 試驗(yàn)管件數(shù)為 1。 抗沖擊性能試驗(yàn) 為了測(cè)試 復(fù)合材料修復(fù)管道缺陷后 的韌性， 對(duì)修復(fù)管道進(jìn)行 抗沖擊 性能測(cè)試 。 采用復(fù)合材料修復(fù)技術(shù)，對(duì)漏洞直徑為 25mm的管道進(jìn)行修復(fù)補(bǔ)強(qiáng)，修復(fù)后，對(duì)該管道持續(xù)加壓，管道出現(xiàn)泄漏時(shí)的壓力值大于 。 Q/SY XXXX— XXXX 34 采用復(fù)合材料修復(fù)技術(shù)，對(duì)漏洞直徑為 15mm的管道進(jìn)行修復(fù)補(bǔ)強(qiáng)，修復(fù)后，對(duì)該管道持續(xù)加壓，管道出現(xiàn)泄漏時(shí)的壓力值大于 8MPa。采用復(fù)合材料修復(fù)技術(shù)，對(duì)漏洞直徑為 10mm的管道進(jìn)行修復(fù)補(bǔ)強(qiáng)，修復(fù)后，對(duì)該管道持續(xù)加壓，管道出 現(xiàn)泄漏時(shí)的壓力值大于 16MPa。 試驗(yàn)管件數(shù)為 1。 待 30000次打 壓循環(huán)完成后， 對(duì)修復(fù)管道繼續(xù)加壓，無(wú)缺陷管體壓力破壞時(shí)，管道修復(fù)區(qū)域完好無(wú)損。采用復(fù)合材料修復(fù)技術(shù)，對(duì)含有缺陷面積 至少為 45mmx90mm，深度至少為 70%管體壁厚的管道進(jìn)行修復(fù)補(bǔ)強(qiáng)，修復(fù)后，對(duì)該管道施加循環(huán)壓力，壓力范圍為 ~，每循環(huán) 1000次模擬管道運(yùn)行 1年。 待 200小時(shí)性能測(cè)試完成后，對(duì)修復(fù)管道繼續(xù)加壓，無(wú)缺陷管體壓力破壞時(shí)，管道修復(fù)區(qū)域完好無(wú)損。采用復(fù)合材料修復(fù)技術(shù)，對(duì)含有缺陷面積 至少為 45mmx90mm，深度至少為 70%管體壁厚的管道進(jìn)行修復(fù)補(bǔ)強(qiáng)，修復(fù)后，對(duì)該管道持續(xù)加壓，當(dāng)管道內(nèi)壓大于等于 80%管道設(shè)計(jì)壓力后，保持該壓力 1000h，修復(fù)區(qū)域沒(méi)有任何破壞 。補(bǔ)板厚度的計(jì)算公式如下所示： )2~0( mmee ??? .................................. () 式中： e —— 補(bǔ)板厚度，單位為毫米（ mm）； Q/SY XXXX— XXXX 32 e? —— 管道厚度 ，單位為毫米（ mm）。因此，在遵循上述規(guī)定且保持厚度不變的情況下，可按照式（ ）確定補(bǔ)板直徑： 03dd? ....................................... () 式中： d —— 補(bǔ)板直徑 , 單位為毫米（ mm）； 0d —— 盜孔直徑 , 單位為毫米（ mm）。 補(bǔ)板修復(fù) 設(shè)計(jì) 補(bǔ)板修復(fù)補(bǔ)強(qiáng)時(shí)，除了考慮修復(fù)后管體承受的應(yīng)力在屈服之內(nèi)，還應(yīng)考慮修復(fù)結(jié)構(gòu)的應(yīng)力集中系數(shù)。 在保持管帽直徑不變的情況下，管帽壁厚越大，極限載荷越高，但增加趨勢(shì)漸不明顯，管道應(yīng)力分布越均勻，承載能力越好。管帽直徑對(duì)于修復(fù)效果影響較大，管帽直徑越小，管體應(yīng)力分布越均勻，修復(fù)結(jié) 構(gòu)承載能力越好。 c) 大漏點(diǎn)修復(fù)：由于打孔盜油造成的大漏點(diǎn)，無(wú)法用上述方法進(jìn)行處理時(shí)，采用更換事故管段的方法完成管體的修復(fù)。 b) 不規(guī)則漏點(diǎn)的修復(fù)：由于偷油時(shí)在管線上打孔安裝的閥門(mén)或其它凸出物發(fā)生泄漏，可采用引流式管帽修復(fù)法進(jìn)行補(bǔ)漏，如圖 。 圖 非引流式管帽修復(fù)示意圖 管道泄油下的修復(fù) 如果管道打孔盜油后，出現(xiàn)跑油停輸?shù)那闆r，且若 泄漏壓力過(guò)大，先用砂袋或其它臨時(shí)措施控制油品在高壓下的噴出，并清理出泄漏點(diǎn)，待壓力下降到一定程度時(shí)，根據(jù)泄漏點(diǎn)的形狀，采用相應(yīng)堵漏措施： a) 規(guī)則漏點(diǎn)的修復(fù)：對(duì)于打孔盜油產(chǎn) 生的圓形、三角形等規(guī)則形狀漏點(diǎn)，可采用木楔堵漏法進(jìn)行臨時(shí)封堵，然后用補(bǔ)板修復(fù)法如圖 所示，完成管體的修復(fù)，具體步驟如下： 圖 補(bǔ)板修復(fù)示意圖 1) 首先根據(jù)漏點(diǎn)大小選用合適的補(bǔ)漏板塊，用粘結(jié)劑在補(bǔ)漏板塊內(nèi)側(cè)預(yù)先粘貼一層密封橡膠墊，橡膠墊的尺寸應(yīng)大于泄漏點(diǎn)長(zhǎng)徑； 2) 清除管道防腐層，清理管子表面，在泄漏點(diǎn)周?chē)恳哉澈蟿?，將補(bǔ)漏板塊貼于泄漏點(diǎn)上，補(bǔ)板每邊至管線損壞處不應(yīng)小于 50 mm。 Q/SY XXXX— XXXX 29 附 錄 B （ 資料性附錄） 管道打孔盜油 （氣） 修復(fù) 管道不泄油下的修復(fù) 管道打孔盜油后，沒(méi)有出現(xiàn)泄油情況， 可 采用非引流式管帽進(jìn)行修復(fù)，修復(fù)示意圖如圖 B. 1 所示。 表 切除管段長(zhǎng)度 管道外徑 mm 切除管段的最小長(zhǎng)度 mm ? 150 610~ 2 倍管道外徑 610? 1220 適用范圍 當(dāng)連續(xù)修復(fù)較長(zhǎng)距離的管道，或管道存在包括材質(zhì)在內(nèi)的多個(gè)問(wèn)題時(shí)，換管修復(fù)是唯一選擇。替換管段應(yīng)預(yù)先進(jìn)行壓力試驗(yàn)，試驗(yàn)的最小壓力為被修復(fù)管道最大操作壓力的 倍，如果被修復(fù)管段的位置是高后果區(qū)（ HCA）或異常敏感區(qū) (USA)，替換管段預(yù)先壓力試驗(yàn)的最小壓力為被修復(fù)管道最大操作壓力的的 倍。 換管修復(fù) 一般規(guī)定 換管修復(fù) 時(shí)，管道切除位置離缺陷、破壞或泄漏處頂端至少應(yīng)有 100mm 的距離，切除的管道長(zhǎng)度應(yīng)超過(guò)三倍的管道直徑，且滿足表 的要求；替換的管段壁厚應(yīng)大于或等于現(xiàn)有管道的壁厚，材料等級(jí)應(yīng)與現(xiàn)有管道相同。 對(duì)開(kāi)式堵漏夾具的技術(shù)特點(diǎn)如下： —— 可在管道不停輸?shù)那闆r下進(jìn)行安裝，安全可靠； —— 臨時(shí)和永久性安裝均可； —— 安裝時(shí)動(dòng)用大型的施工設(shè)備，且施工工藝相對(duì)復(fù)雜，成本較高。點(diǎn)狀式堵漏夾具主要用于對(duì)尖銳物體撞擊或鐵銹侵蝕形成的小穿孔修復(fù)；對(duì)開(kāi)式堵漏夾具用于管道出現(xiàn)裂紋或破裂的修復(fù)；柔性堵漏夾具用于漏點(diǎn)直徑小于50mm，運(yùn)行壓力 小于 10MPa管線的帶壓臨時(shí)修復(fù)，結(jié)合環(huán)氧鋼套筒可永久性修復(fù)管體泄漏缺陷。 修復(fù)設(shè)計(jì) 凱夫拉纖維復(fù)合材料修復(fù)設(shè)計(jì)計(jì)算見(jiàn) 。 適用范圍 凱夫拉纖維復(fù)合材料修復(fù)技術(shù)可應(yīng)用于以下幾方面： —— 內(nèi)外腐蝕缺陷； —— 裂紋； —— 機(jī)械損傷、焊縫缺陷、材質(zhì)缺陷； —— 增加管道安全系數(shù)和管道提高運(yùn)行壓力的提壓增強(qiáng)。 修復(fù)設(shè)計(jì) 玻璃纖維復(fù)合材料修復(fù)設(shè)計(jì)計(jì)算見(jiàn) 。 適用范圍 玻璃纖維復(fù)合材料修復(fù)技術(shù)可應(yīng)用于 以下幾方面： —— 缺陷程度低于 80%壁厚管道的腐蝕缺陷的修復(fù)； —— 內(nèi)腐蝕管道臨時(shí)增強(qiáng)、單點(diǎn)補(bǔ)強(qiáng)，也可用于整體管段的缺陷補(bǔ)強(qiáng)； Q/SY XXXX— XXXX 25 —— 增加管道安全系數(shù)和管道提高運(yùn)行壓力的提壓增強(qiáng)； —— 泄漏。 修復(fù)層與原管道重疊區(qū)的長(zhǎng)度表示如下： DtLover 2? .................................... () 式中： t 為原管道的壁厚，單位為毫米（ mm）。 對(duì)于槽型或矩形缺陷（缺陷寬度 DtW ? ），修復(fù)層的最小厚度采用下式計(jì)算得到： ?min8EtDffp T? ................................. () 若修復(fù)材料 —— 碳纖維復(fù)合材料為各向異性材料，公式（ ），（ ）和（ ）中的E 和 2v 分別采用 ? ? EE ? 和 ? ?caca EEv ?2 替代。其中 d 值等于或稍大于缺陷的最大長(zhǎng)度。 泄漏管道 當(dāng)管道出現(xiàn)泄漏或被認(rèn)定為泄漏（當(dāng)管道到達(dá)設(shè)計(jì)壽命時(shí)，其壁厚小于 1mm，被認(rèn)定為泄漏），且管道上為圓形或近似圓形缺陷時(shí)，修復(fù)層的最小厚度采用下式計(jì)算得到： Q/SY XXXX— XXXX 23 ? ?2m i n43m i n2643151231 dGtddtEvffp T ????????? ????? .................... () 式中： f —— 使用系數(shù)，通常被設(shè)定為 ； ? —— 復(fù)合材料與管道界面的韌性參數(shù) (能量釋放率 )，實(shí)驗(yàn)測(cè)量得到； v —— 復(fù)合材料的泊松比； E —— 復(fù)合材料的彎曲模量，單位為兆帕（ MPa）； d —— 管道缺陷或泄露區(qū)域的直徑，單位為毫米（ mm）； G —— 復(fù)合材料的剪切模量，單位為兆帕（ MPa）。 表 復(fù)合材料的許用應(yīng)變 載荷類型 許用應(yīng)變 很少發(fā)生的情況 a % 連續(xù)發(fā)生的情況 % ca EE ? 0c? ca EE ? 周向 0c? 軸向 0a? 注： aE —— 復(fù)合材料的軸向拉伸模量， N/m2； cE —— 復(fù)合材料的周向拉伸模量， N/m2。 b) 若管道為停車(chē)修復(fù)，即修復(fù)時(shí)內(nèi)壓為零（ 0?livep ），則公式（ ）可簡(jiǎn)化為 : ?????? ?? ssccrep a ir tPDEt ?? 21 ?????????????????? () c) 碳纖維復(fù)合材料的許用周向應(yīng)變采用下式計(jì)算得到 : ? ?cscTc Tf ???? ???? 0 ?????????????????? () 式中： Tf —— 溫度損耗因子，由表 ； c0? —— 復(fù)合材料的許用周向應(yīng)變，由表 ； T? —— 使用與安裝時(shí)的溫差，單位為攝氏度（℃）； s? —— 管道的熱膨脹系數(shù)，單位為每攝氏度（℃ 1）； c? —— 復(fù)合材料的周向熱膨脹系數(shù)，單位為每攝氏度（℃ 1）。 管體屈服： Q/SY XXXX— XXXX 21 a) 當(dāng)管道沒(méi)有泄漏，但承載管體屈服時(shí)，基于碳纖維復(fù)合材料的許用應(yīng)變進(jìn)行修復(fù)設(shè)計(jì)。 b) 采用內(nèi)壓、彎曲和軸向力引起的軸向應(yīng)力計(jì)算，修復(fù)層的最小厚度公式如下： ?????? ??????????? scss pDFEEDt 2m i n 22 ?? ???????????????????? () 式中， F —— 總軸向拉伸載荷（包括內(nèi)壓、彎 矩引起的軸向力和軸向推力），單位為牛頓（ N）。 技術(shù)特點(diǎn) 碳纖維復(fù)合材料修復(fù)技術(shù)用于管道補(bǔ)強(qiáng)具有如下技術(shù)特點(diǎn)： —— 作業(yè)簡(jiǎn)便、快速，現(xiàn)場(chǎng)修復(fù)設(shè)備簡(jiǎn)單，無(wú)需焊接； —— 碳纖維彈性模量與鋼材的彈性模量接近，有利于補(bǔ)強(qiáng)層與鋼管之間的協(xié)同變形，使應(yīng)力達(dá)到均勻分布，取得良好補(bǔ)強(qiáng)效果； —— 碳纖維延伸率大于 %，管道最大操作壓力對(duì)應(yīng)的變形量是碳纖維復(fù)合材料可承受變形量的1/4～ 1/10，滿足管體變形需求； —— 碳纖維的比強(qiáng)、比模高，修補(bǔ)厚度僅為鋼材厚度的 1/5 就能達(dá)到相同補(bǔ)強(qiáng)效果； Q/SY XXXX— XXXX 20 —— 鋪設(shè)方法靈活，纖維可軸向、環(huán)向和呈一定傾角進(jìn)行靈活剪裁，組合鋪設(shè)，鋪層之間還可交錯(cuò)組 合，使補(bǔ)強(qiáng)層形成一個(gè)整體； —— 可采用不同的粘結(jié)樹(shù)脂和施工工藝，溫度范圍廣； —— 在載荷作用下，碳纖維的穩(wěn)定性好，在含水介質(zhì)中，碳纖維復(fù)合材料性能也很穩(wěn)定； —— 復(fù)合材料可緊緊的包覆在管道外層，與管道形成一體，共同承載管內(nèi)壓力，以恢復(fù)甚至超過(guò)管道的設(shè)計(jì)運(yùn)行壓力。 主要技術(shù)指標(biāo) 碳纖維復(fù)合材料修復(fù)技術(shù)涉及使用的修復(fù)材料包括：專用樹(shù)脂、專用填平膩?zhàn)雍吞祭w維布，表 和表 。 纖維復(fù)合材料修復(fù)技術(shù) 纖維復(fù)合材料修復(fù)技術(shù)的工藝需滿足國(guó)際 ISO24817或 ASMEPCC2的標(biāo)準(zhǔn)要求（見(jiàn)附錄 C），并且相關(guān)試驗(yàn)的結(jié)果數(shù)據(jù)需取得國(guó)際或國(guó)內(nèi)權(quán)威認(rèn)證機(jī)構(gòu)正式頒發(fā)的認(rèn)證報(bào)告。 適用范圍 環(huán)氧鋼套筒修復(fù)技術(shù)可應(yīng)用于下列情況： —— 管徑范圍為 100～ 1420mm； —— 最大承壓為 10MPa； —— 耐溫為 3～ 100℃； —— 管道類型為石油、天然氣、成品油、液化石油氣輸送管道、石化廠管網(wǎng)和近海采油平臺(tái)的提升管道； —— 可修復(fù)的管體缺陷類型 見(jiàn)表 1。鋼殼片的四周應(yīng)打磨出坡口，以便于“ V”型平焊聯(lián)接。 Q/SY XXXX— XXXX 17 圖 環(huán)氧鋼套筒修復(fù)示意圖 一般規(guī)定 環(huán)氧鋼套筒的鋼殼采用比 待修復(fù)鋼管直徑大 30mm的鋼管，沿軸線方向上下平分而成。 環(huán)氧鋼套筒修復(fù)技術(shù) 概述 環(huán)氧鋼 套筒修復(fù)技術(shù)是利用兩個(gè)由鋼板 制成的半圓柱外殼覆蓋在管體缺陷外， 并 與管道保持一定環(huán)隙，環(huán)隙兩端用膠封閉，再在此封閉空間內(nèi)灌注環(huán)氧填膠，構(gòu)成復(fù)合套管，對(duì)管道缺陷進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng) 修復(fù)。圓形套筒用于修復(fù)表面平滑無(wú)焊縫管道，也可用于修復(fù)焊縫事先打磨掉的管