Reforço de tubo de aço de compressão

Introdução

Os métodos tradicionais de reforço e reforço de tubos de aço sob pressão incluem geralmente três tipos: substituição local de tubos (reforço de telhas), reforço de revestimento e reforço de betão armado por terceiros. No entanto, estes métodos tradicionais de reforço exigem que a unidade desligue o fornecimento de água e energia, e o período de reforço é mais longo, o que tem um impacto maior na produção. O reforço com invólucro de fibra de carbono é uma nova tecnologia desenvolvida nos últimos dez anos. Este método tem uma construção e operação simples, e o período de construção necessário é curto, o que afeta o curto tempo de operação da unidade. Comparado com os métodos tradicionais, apresenta vantagens evidentes.

Introdução do projeto

O projeto está localizado a cerca de 1 km a montante da Cascata Longting, no Condado de Gutian, Província de Fujian. O centro de conservação de água é composto por barragens, entradas de água em forma de barragem, túneis de derivação, poços de compensação, tubagens de alta pressão, centrais subterrâneas e estações de comutação. A capacidade total instalada da central é de 2x65MW, e a primeira unidade foi colocada em funcionamento a 30 de março de 1969. A segunda unidade gerou eletricidade a 28 de agosto de 1973, e o projeto foi basicamente concluído no final do mesmo ano. A central é responsável principalmente pelas tarefas de modulação de frequência, redução de pico, modulação de fase e backup da rede. A tubagem de alta pressão da central tem cerca de 274m de comprimento, a inclinação é de 1:1,7, o diâmetro interior do revestimento de aço é de 6,4m, a espessura do betão é de 60cm e a tubagem local é complementada com betão de chapa de aço, e o diâmetro interior diminui gradualmente para 5,0m. O tubo de derivação 1 e o tubo de derivação da máquina têm 33,6 m de comprimento, o diâmetro interior é de 4,0 m, a secção aberta do tubo de aço de pressão tem uma altura manométrica máxima de 125,0 m, a altura manométrica mínima de 105,0 m e a altura manométrica de projeto é de 108,0 m, e a taxa de aumento da pressão da água durante a rejeição de carga é de 56,54%.

Condição do tubo de aço de pressão

Considerando que o tubo de aço pressurizado é utilizado há mais de 30 anos, o material apresenta um certo grau de envelhecimento, a corrosão severa e a presença de camadas intermédias evidentes. A sua tensão excede a especificação de projeto e já não cumpre os requisitos da especificação atual. Assim, para garantir o funcionamento seguro do tubo de aço pressurizado, recomenda-se o reforço do tubo de aço pressurizado.

Reforço de tubos de aço com invólucro de fibra de carbono

A elevada resistência à tração do compósito composto por tecido de fibra de carbono e chapa de aço é utilizada para aumentar a resistência à tração do tubo de aço pressurizado. O método específico consiste em: limpar e polir a superfície do tubo de aço, nivelar e tornar áspera a parte a colar, aplicar e colar o adesivo estrutural do tipo fibra de carbono. De seguida, colar uma camada de tecido de fibra de carbono com uma espessura de 0,167 mm, e assim sucessivamente, até obter um total de 3 camadas de fibra de carbono e, por fim, aplicar resina impregnante na superfície da terceira camada de fibra de carbono (ver Figura 2).

Envoltório de fibra de carbono de 300g

HM-30 carbon fiber fabric.pdf

Conclusão

Os materiais de fibra de carbono apresentam propriedades mecânicas superiores e bons efeitos anticorrosivos. A utilização de reforço de fibra de carbono pode aumentar significativamente a capacidade de carga dos tubos de aço pressurizado. Além disso, apresenta as vantagens de um curto período de construção, fácil construção e fácil garantia de qualidade. Atualmente, a aplicação de materiais de fibra de carbono na engenharia está a tornar-se cada vez mais generalizada e apresenta excelentes perspetivas de desenvolvimento.

By Liu Lihua