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TFRP非开挖修复加固新技术简介

一、修复加固方法描述：

1、管径大于0.8米

无论是混凝土管道，还是钢板螺旋焊接管道，无需开挖但需要暂时停水，在承压能力不足或劣化渗漏的管道内壁，用轻质高强的特种纤维复合材料TFRP，人工粘贴在管道的内壁，自然条件下，48小时内复合材料固化（管道内加固示意图见图1、现场加固效果照片见图2）。

图2   管道内现场加固效果图

2、管径小于0.8米

无论是混凝土管道，还是钢或铸铁管道，需要开挖但无需停水，在承压能力不足或劣化渗漏的管道外壁，用轻质高强度的特种纤维复合材料TFRP，人工粘贴在管道的外壁（管道外加固示意图见图1、现场加固效果照片见图2）。

图3：小口径管道加固示意图

图4   管道外现场加固效果图

二、TFRP加固系统材料

1、一种特殊或特制FRP（纤维增强复合材料）；TFRP是美国TYFO®品牌：其纤维布面密度1000g/m²，其改性环氧树脂具有优秀力学指标及超常耐久性。用于加固管道兼防水防腐功能。

2、特制纤维布与配套环氧树脂现场浸渍，像贴墙布或缠绷带一样，粘贴在需加固的管壁表面，与管道形成新的组合承力结构；甚至直接在水中，也可迅速固化形成高强度的板状复合纤维材料。

3、其特点如下：

（1）施工时柔韧，可随意弯曲缠绕，很方便地加固管道转弯、三通及接头部位，粘贴固化后变为硬板状材料。

（2）TFRP纤维板安全无毒，适用于饮用水管道，符合我国相关规范、标准要求。

（3）耐久性试验证明，该系统在地下或海水环境下使用50年，其性能指标无明显损失，是绝缘材料，也不会产生电化学腐蚀。

（4）粘贴硬化的TFRP纤维板不渗透水汽，表面光滑，便于水流。

（5）施工方便，操作安全，尤其对于地下大口径的管道，在内壁非开挖粘贴，对地面设施没有影响。

4、TFRP复合材料力学性能指标

5、TFRP无毒证明

三、施工工艺

    表面处理               安装管道修复系统            表面防护

四、测试证明

1、钢管道裂缝后内贴TFRP修复压力测试

在上海对DN1000螺旋钢管道进行内贴TFRP修复后压力试验，并且在管道上设置300*8mm的通透裂缝。

当内水压达到1.1Mpa时，TFRP没有破坏，裂缝处无渗漏，但因管道端头密封系统承受不了，而终止测试。结论：3层TFRP(3.9mm厚)可独立承受至少1.1Mpa的水压；TFRP与原环氧漆的正拉粘接强度达到2.812Mpa。

2、某能源公司厂房压力管道裂缝后外包TFRP修复测试

某能源公司厂房内直径为400mm的管道发生漏水渗水，可能是原管道材料不过关或者是焊接工艺不达标造成漏点及裂缝，管道内工作压力为0.4-1.0MPa。我司用管道试件外包TFRP技术进行修复后测试。

结论：

50. 管道修复48小时以后，可承受0.7Mpa的管道内压，并且TFRP材料未损坏；
50. 管道修复72小时以后，可承受1.0Mpa的管道内压，并且TFRP材料未损坏。

3、TFRP与管壁粘结力拉拔测试

我司工人模拟输水管道，管身贴一层1.3mm厚及二层2.6mm厚TFRP。

用正拉拔仪测试TFRP与钢管管壁之间的正拉粘结力，用以验证在输水过程中遇到真空负压及管壁裂缝后受到外水压下（一般小于0.15Mpa），TFRP是否仍和原管道结合在一起而不脱落或剥离。

TFRP与钢管管壁之间的正拉粘结力测试

以下是检测数据，可见TFRP与钢管原结构之间有非常强大的粘接力。

验证了用TFRP粘结法修复管道的工作原理与其它方法不同，充分利用了原管道结构，与管壁结构粘结为一体，形成变形协调新的组合承力结构，达到了加固补强管道兼新防腐内衬的目标。

五、工程案例

目前全球范围内，TFRP粘结法管道修复，自1993年开始，美国已完成600多个案例，2006年开始，中国香港已完成93个案例，目前国内也在开展相关TFRP粘结法管道修复工作。

1、美国TFRP粘结法供水管道修复实例

2、中国香港TFRP粘结法供水管道修复实例

3、国内TFRP粘结法管道修复实例