Denizaltı boru hatları, denizdeki petrol ve gaz kaynakları için en etkili ve en güvenli ulaşım aracı olarak hizmet ederek, açık deniz petrol ve gaz sahası gelişiminin cankurtaran halatı olarak kabul ediliyor. Ancak boru hatlarının zorlu çalışma ortamı, doğası gereği kusurlar, uzun süreli kesintisiz hizmet ve birçok belirsizliğin varlığı nedeniyle boru hatlarında korozyon, kusur ve hasar oluşması kaçınılmazdır. Bu kusurların varlığı boru hatlarının güvenli çalışmasını ciddi şekilde tehdit etmektedir. Derhal müdahale edilip onarılmazsa önemli kayıplar ve kazalar meydana gelebilir.
Şu anda boru hattı onarımı ve takviyesi genellikle boru değiştirme, kaynaklama, kelepçeleme ve kompozit malzemeler gibi yöntemleri içermektedir. Bir tür kompozit malzeme onarım teknolojisi olan karbon fiber kompozit güçlendirme teknolojisi, boru hattı üzerinde bir takviye katmanı oluşturmak için reçine ile bağlanmış karbon fiberin kullanılmasını, boru hattının taşıdığı yükü paylaşmayı, boru hattı duvarındaki gerilimi ve gerilimi azaltmayı ve böylece boru hattının basınç taşıma kapasitesinin eski haline getirilmesi veya arttırılması. Şu anda en umut verici onarım ve güçlendirme teknolojisidir.
Çelik boru hattı yapılarının karbon fiber kompozit levha onarımı, 1990'lı yıllarda ortaya çıkan ve uluslararası alanda oldukça değer kazanan bir yapısal onarım ve güçlendirme teknolojisidir. Kimyasal tesislerde, sivil binalarda, köprülerde ve diğer özel yapılarda yaygın olarak kullanılmış ve çelik boru hattı yapı onarımı ve takviyesinin geliştirilmesinde bir trend haline gelmiştir. Geleneksel metal onarım yöntemleriyle karşılaştırıldığında bu onarım teknolojisinin beş belirgin avantajı vardır: yüksek çekme mukavemeti ve modülü, mükemmel sürünme direnci; kullanım gereksinimlerine ve yükleme koşullarına göre malzeme katmanı tasarımına olanak tanıyan güçlü tasarım yeteneği; geniş alanların veya bükülmüş borular, te'ler, redüktörler vb. gibi karmaşık yapıların onarılması ve güçlendirilmesi için çeşitli kalıplama işlemleri; basit ve hızlı inşaat, kısa onarım ve güçlendirme süresi, düşük maliyet; ve kaynak veya sıcak iş gerektirmemesi, basınç taşıyan onarım ve düşük risk gibi avantajlar.
Son on yılda, ciddi şekilde korozyona uğramış, mekanik olarak hasar görmüş, çatlamış ve sızdıran boruların onarımında karbon fiber kompozit malzeme onarım teknolojisi giderek daha fazla uygulanmaktadır. Yerli akademisyenler bu alanda kapsamlı araştırmalar yürüttüler. Karbon fiber kompozit malzeme güçlendirme ve onarım sistemi, tümü boru hattı üzerinde birlikte çalışan karbon fiber kumaş, emprenye yapıştırıcı, astar ve özel onarım maddesinden oluşur. Kusur onarımı için karbon fiber kompozit malzeme onarım sistemi kullanıldığında, kusur önce dolgu reçinesi ile doldurulur ve daha sonra karbon fiber epoksi yapıştırıcı ile sarılarak boru hattının dış tarafında bir kompozit malzeme onarım katmanı oluşturulur. Dolgu reçinesi mükemmel basınç dayanımına kadar kürlenir. Karbon fiber kompozit malzeme sertleştikten sonra çok yüksek çekme mukavemetine ve elastik modüle sahip olur. Kusurdaki radyal genleşme deformasyonunu kısıtlar, kusurdaki çekme gerilimini ve gerinimi azaltır, kusurdaki gerilim konsantrasyonunu sınırlandırır, boru hattının güçlendirilmesini ve onarılmasını sağlar, normal basınç taşıma kapasitesini eski haline getirir ve boru hattı riskini azaltır.
Karbon fiber kompozit malzeme onarım sistemi, kusurları doldurmak ve onarmak için özel onarım maddeleri kullanır ve onarım maddesi 100MPa'nın üzerinde mükemmel bir basınç dayanımına kadar kürlenir. Özel tamir maddesi ve epoksi astar, basıncı boru duvarının radyal yönü boyunca aktaracak şekilde etki eder. Karbon fiberleri ve epoksi reçineyi boru hattının dışına sararak reçine sertleşerek karbon fiber kompozit malzeme oluşturur ve kürlendikten sonra yüksek gerilme mukavemetine sahip olur. Özel onarım maddesi ve kendisi ile boru hattı arasındaki yapışma sayesinde, basıncı aktarabilir, boru hattının iç basıncını paylaşabilir, boru genleşme deformasyonunu sınırlandırabilir, çekme gerilimini ve kusurlardaki gerilimi azaltabilir ve boru hattı kusurlarının güçlendirilmesini ve onarılmasını sağlayabilir.
Karbon fiber kompozit malzeme güçlendirme ve onarım teknolojisi, boru hatlarında korozyon ve mekanik hasar gibi yaygın kusurları giderebilen güvenli ve güvenilir bir boru hattı güçlendirme ve onarım teknolojisidir. Karbon fiber kompozit malzemelere yönelik devam eden araştırmalarla, karbon fiber kompozit malzemelerin uygulama kapsamı genişlemeye devam edecektir.