杨 健
岳阳长岭设备研究所有限公司 414000
摘 要：本文主要介绍了碳纤维补强技术原理、施工步骤以及在金属软管上的应用和注意事项。
关键词：碳纤维补强技术 修复 金属软管 堵漏
概 述
碳纤维补强技术主要是通过某种手段对管线进行修复，以起到增加管线强度、恢复管线安全运行的目的。相比传统的焊接、光固化等修复方法，碳纤维补强技术有着不动火、强度高等优点，而且近几年逐渐开始在石化行业展露头角，有着不错的效果和评价。
1.碳纤维补强技术的原理
碳纤维补强技术主要是利用树脂基纤维增强复合材料在管道外形成复合材料修补层，分担管线承受的载荷，降低管壁的应力并限制管线缺陷处的应力集中，从而达到对管线补强的目的，并恢复管线的正常承压能力。如图1所示，图中的碳纤维复合材料为补强层，修补后，补强层上产生了一定的应力，补强层起到了为管壁分担内压的作用，这样就降低了管壁和缺陷处承受的应力，降低了管线的风险，同时达到了修复补强的目的。
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图1
总结起来就是，通过对管线进行碳纤维补强可以起到如下三种作用：
a：降低缺陷处的应力
b：降低缺陷处的应变
c:恢复管线的承压能力
2.碳纤维复合材料修复系统的构成
碳纤维复合材料修复系统主要由碳纤维布、粘浸胶、底漆、专用修补剂这四个部分组成，四个部分将作为一个整体共同作用在补强的管线上。
3. 碳纤维补强技术修复施工步骤
（1）对管壁除锈打磨使其露出本体
（2）对腐蚀坑洼部位使用专用修补剂修补填平
（3）按比例调制好底漆后对补强部位刷一层0.2mm厚左右的底漆
（4）按比例调制好粘浸胶
（5）根据补强管线部位的需要剪裁合适大小的碳纤维布
（6）将碳纤维布完全浸泡到粘浸胶中，待碳纤维布完全浸透后缠绕到补强的管线上面，至少保证三层，然后待其固化
3.碳纤维爆破抗压测试
图2
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图3
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根据爆破压力测试，经碳纤维补强修复过的管线抗压能力大大提升，完全达到了预期的效果，根据对这一特性，在金属软管发生泄露需要补强的时候，也可以采用碳纤维补强技术进行修复补强，以达到增强管线抗压能力继续运行的目的。
4.案例分析
4.1福建泉州某石化特殊机组润滑油金属软管发生泄漏，需要进行碳纤维补强修复。首先由于管线存在泄漏情况，所以第一步必须要进行止漏，在将漏点临时止住的情况下开始下一步施工，具体施工步骤可参考上述施工步骤。
工艺介质：润滑油
管径大小：DN25
环境温度：20℃
运行压力：0.45MPa
现场施工前后如图；
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图3:碳纤维补强修复前后
4.2武汉某石化炼油四部焦化装置污油泵出口金属软管碳纤维补强修复。
工艺介质：污油
管径大小：DN50
环境温度：18℃
运行压力：0.2MPa
现场施工前后如图；
图4:碳纤维补强修复前后
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5.结语
由于金属软管的特殊性，目前的堵漏技术对金属软管没有一个有效的长期的处理方法，导致一旦金属软管发生泄漏多数处理方法都是停车后跟换金属软管，这对于企业来说需要付出很大的代价，而碳纤维补强技术在金属软管上的应用刚好解决了这一问题，对企业来说可以减少停车带来的损失，为企业增加更多的效益。
参考文献：
[1]杨俊.碳纤维补强加固技术探讨及应用[M].广州,广东建材,2007