含缺陷管道碳纤维复合材料补强数值模拟研究

当代石油、天然气等能源的主要运输方式为管道运输,管道在长期使用时会产生各种缺陷,这些缺陷将对管道的结构和强度产生影响。目前先进的管道修复技术为复合材料补强技术,其中碳纤维复合材料是较优的选择。为了测试有/无碳纤维补强管道缺陷处的效果,开展了不同层数碳纤维复合材料的拉伸实验研究,结合ANSYS数值模拟探究了修复前后不同缺陷管道在承载时的应力、应变分布,分析了修复补强效果的影响因素。结果表明:缺陷减薄厚度对管道的应力、应变状态影响较大,碳纤维复合材料修复技术能在减小管道缺陷处应力、应变的同时优化其应力、应变分布,可以通过增加碳纤维修复层数来提升修复效果,相关研究对于管道的修复补强有一定指导意义。

碳纤维复合材料焊缝补强技术研究

管道的环焊缝和螺旋焊缝存在裂纹时，会降低轴向拉伸能力，严重影响其服役安全性。详细论证了用碳纤维对焊缝进行补强的原理、方法和可行性。认为利用碳纤维复合材料进行焊缝补强可以满足抵抗焊缝开裂的强度需求，并且补强后不会因裂纹扩展和疲劳问题而失效。

碳纤维复合材料补强混凝土界面温度应力分析

碳纤维片材的热膨胀系数与混凝土的热膨胀系数相差很大,因而,在环境温差作用下,补强碳纤维片材和混凝土界面处将产生界面温度应力.正确地分析界面温度应力,揭示界面温度应力的变化规律,对补强结构设计和安全评价具有重要意义.建立了碳纤维片材补强混凝土梁的界面温度应力定量计算公式,并通过实验测试验证了定量分析理论的合理性.研究结果表明:界面温度应力分布及大小与补强复合材料的刚度和作用温差有较大关系,与基底混凝土的刚度关系不大.

聚脲与碳纤维布复合层混凝土补强技术

乌江构皮滩水电站是一座高水头电站,其水垫塘泄流流速可以达到40m/s～50m/s。本文主要论述采用碳纤维布以及单组分聚脲弹性体材料,对受损的水垫塘边墙混凝土面板进行补强施工。通过实际工程的运用,证明两种材料的结合使用能够满足高速水流冲刷区域抗冲磨、防渗要求,拓展了两种材料在水利工程中的运用范围。

钢筋混凝土梁碳纤维布补强破坏试验研究

该文通过对三种不同的钢筋混凝土试验梁进行静载破坏试验,分别获得了未贴碳纤维布、贴一层碳纤维布及贴两层碳纤维布三种试验梁的试验结果。对各试验梁的极限荷载、破坏状况、混凝土应变、挠度以及裂缝进行了分析研究。试验结果表明:试验梁贴碳纤维布后,其开裂荷载、极限荷载均有显著提高,挠度明显减小。该试验成果在实桥加固中进行了成功应用。

灌浆及碳纤维补强技术在桥梁裂缝中的应用

结合具体工程实例,对钢筋混凝土连续箱梁工作中经常出现的受力裂缝的产生,提出了合理有效的处理方法,重点对裂缝灌缝封闭处理和碳纤维布粘贴的技术方法进行了详细的介绍,指出该技术能有效克服桥梁病害,延长桥梁的使用寿命,值得推广。

点蚀损伤钢管的碳纤维复合材料补强研究

埋地管道是远距离油气输送的主要方式之一。然而,由于长时间服役,复杂的土壤环境会导致埋地钢管产生以点蚀凹坑为主的腐蚀损伤,严重威胁压力管道的安全运行。纤维增强树脂基复合材料因其高弹性、高强度、抗腐蚀的优良性能常被用来修复缺陷管道。为了减小点蚀缺陷管道的内压载荷损伤,考察碳纤维复合材料对点蚀缺陷管道的补强效果,针对0°和90°铺层的T300-3K平纹碳纤维树脂基复合材料,开展了拉伸试验研究,结合拉伸断口的扫描电镜(SEM)分析探究了平纹碳纤维复合材料的失效形式;采用ANSYS有限元方法,研究了不同尺寸、轴向或环向分布的椭球形点蚀缺陷对管道应力状态的影响,分析了不同缺陷深度对碳纤维补强效果的影响。结果表明,T300-3K平纹碳纤维复合材料在0°和90°铺层方向的力学性能及微观形貌相近;其拉伸失效以碳纤维断裂与树脂基体开裂为主,伴随有少量的粘结界面失效;椭球形缺陷长短轴比值越小、相邻缺陷间轴向距离越大或环向距离越小,管道缺陷处应力越小,当两缺陷间距增大到一定程度时,管道缺陷处应力将接近单个缺陷管道;碳纤维补强效果随缺陷深度的增加逐渐提高,当相对深度为0.8时,管道应力降低19.24%,补强效果最好。

碳纤维补强技术在石化装置的应用分析

介绍碳纤维补强修复技术概况,就其在石化装置的具体应用展开研究与分析,以供参考。

碳纤维补强公路隧道衬砌的内力计算方法

在分析碳纤维补强衬砌结构的承载机理基础上,对带缝工作的公路隧道衬砌结构提出了一种内力计算方法,特点为将裂损衬砌视为铰接拱形衬砌结构,补强后的衬砌视为无铰衬砌结构,文中给出了计算内力的解析式,为碳纤维补强衬砌的设计计算提供了一种理论解,并通过工程实例表明了无铰拱形衬砌结构能改善结构的受力性能,增强结构的承载能力。

碳纤维补强衬砌结构的剥离破坏和防治

在介绍碳纤维加固混凝土受弯构件剥离破坏分析理论的基础上,对碳纤维补强衬砌结构的剥离破坏形态进行讨论,分析剥离区域的应力状态,建立剥离破坏的判别条件,提出相应的工程防范措施。

碳纤维复合材料补强技术在输油管道维修中的应用

在社会经济发展过程中,对于石油资源的需求不断上升,而输油管道作为石油资源利用的基础结构设施,其运行状态直接决定了石油运输工作的效率和质量。在输油管道维修中,碳纤维复合材料补强技术是新型维修技术的一种,能够有效提升输油管道的维修效率,延长输油管道的使用寿命。本文对碳纤维复合材料进行全面分析,并对碳纤维复合材料补强技术在输油管道中的应用进行研究,以提升输油管道维修工作的效率和质量。

碳纤维补强技术成功应用

2月19日，经过检查，河南油田精蜡厂常减压冷却器、糠醛装置抽真空罐、加氢与调合火柜瓦斯线采用碳纤维补强技术3个月来，减薄破损处未扩展、未发生泄漏，设备运行平稳。2012年初，该厂陆续发现常减压冷却器E1031B等设备局部减薄严重，按照规定，以上承压设备必须在装置停工下进行检修。为减少非计划停工，同时消除安全隐患，该厂技术人员制定了科学可行的施工方案，在装置不停车、管网不停输的环境下进行了表面清理、粘贴碳纤维片材、

碳纤维补强加固技术探讨及应用

本文介绍了碳纤维补强加固技术的基本原理、应用范围以及在某工程的应用,为裂缝补强、结构加固等施工提供参考。

高强度碳纤维布在水电厂压力钢管补强技术中的应用

阐述三板溪电厂压力钢管明管段应力超标问题,提出用CFS-I-300型高强度碳纤维布粘贴于内壁进行补强的方案。鉴于碳纤维布系首次应用于水轮机压力钢管补强,在厂内通过碳纤维布平板试验、压力钢管缩比件水压试验等方法进行了模拟研究。对缩比件粘贴碳纤维布前、后的工作应力进行测试,得出缩比件在粘贴碳布前后工作应力下降幅度值。同时将缩比件水压试验测得的应力数据与三板溪水电厂3#机组压力钢管检测报告进行比较,验证数据的正确性。并以试验数据为基础推断出三板溪电厂真机压力钢管在内壁粘贴碳纤维布补强以后其工作应力下降的幅度。得出可以通过用碳纤维布对真机压力钢管进行补强的理论依据。

碳纤维技术在桥梁加固中的应用

对碳纤维材料性能、碳纤维补强技术在桥梁结构加固中的应用及施工工艺作了介绍 。

碳纤维及芳纶纤维在桥梁加固中的推广应用

随着社会的发展以及城市化进程的加快，城市的交通网络建设已经称为城市化进程推进的主要阻力之一，由于道路建设总里程数与国民的需要不成比例，使得近几年桥梁与道路的建设正在飞速进行。在桥梁的建设过程中，将其很好的固定可以有效的增加其使用年限。现根据自身多年的工作经验对碳纤维纤维材料性能，补强技术在桥梁结构加固中的应用及施工工艺进行了详细的介绍。

碳纤维及芳纶纤维在桥梁加固中的推广应用

对碳纤维纤维材料性能,补强技术在桥梁结构加固中的应用及施工工艺作出了介绍。

碳纤维及芳纶纤维在桥梁加固中的推广应用

随着社会的发展以及城市化进程的加快, 城市的交通网络建设已经称为城市化进程推进的主要阻力之一, 由于道路建设总里程数与国民的需要不成比例, 使得近几年桥梁与道路的建设正在飞速进行.在桥梁的建设过程中, 将其很好的固定可以有效的增加其使用年限.对碳纤维纤维材料性能补强技术在桥梁结构加固中的应用及施工工艺进行了详细的介绍.