該設(shè)備名為“多軸纏繞機(jī)”,已獲加拿大管道技術(shù)公司TCI采用,作為其整體解決方案的一部分,旨在為現(xiàn)有管道包裹碳纖維復(fù)合材料層,以顯著降低泄漏風(fēng)險(xiǎn),并提升管道的長期安全性與性能。
一臺(tái)研發(fā)規(guī)格的多軸纏繞機(jī)樣機(jī)已于2025年2月交付至TCI位于阿爾伯塔省的總部,用于樣品生產(chǎn)、工藝驗(yàn)證以及結(jié)合其專利樹脂基體材料進(jìn)一步優(yōu)化方法。此后,TCI又訂購了該技術(shù)的全尺寸版本,目前正在Cygnet Texkimp的英國創(chuàng)新中心建造,預(yù)計(jì)將于2026年初交付。
TCI創(chuàng)始人兼首席執(zhí)行官Larry Young解釋道:“通過用我們專有的碳纖維復(fù)合材料套管包裹管道,可以有效抑制潛在的泄漏和破裂,降低爆炸風(fēng)險(xiǎn)。這樣一來,我們既能消除對土壤和水源的污染風(fēng)險(xiǎn)及其對生態(tài)系統(tǒng)和社區(qū)的影響,同時(shí)又能提升高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域管道的完整性、延長其使用壽命并改善監(jiān)控能力。我們的技術(shù)安裝時(shí)無需停產(chǎn),只需按照管道完整性開挖的法規(guī)要求,先將壓力降至安全操作水平即可。”
Cygnet Texkimp的多軸纏繞機(jī)最初是為了高速、大批量且精準(zhǔn)地在靜態(tài)芯模上鋪設(shè)纖維,以快速制造大型、連續(xù)且彎曲的部件(如管道和結(jié)構(gòu)梁)而開發(fā)的。其他應(yīng)用領(lǐng)域還包括航空航天業(yè)的飛機(jī)機(jī)翼梁和汽車防撞結(jié)構(gòu)。它是該公司“3D纏繞機(jī)”的姊妹技術(shù),兩者原理相同,但后者安裝在機(jī)器人上而非線性軌道,從而能實(shí)現(xiàn)更靈活的纏繞幾何形狀。多軸纏繞機(jī)主要針對生產(chǎn)效率進(jìn)行了優(yōu)化,使制造商能夠快速、大批量地制造部件。這兩項(xiàng)技術(shù)均是Cygnet Texkimp與曼徹斯特大學(xué)合作的成果,基于該校材料學(xué)院的原型機(jī),并于2018年由Cygnet Texkimp實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化。
TCI訂購的多軸纏繞機(jī)將放置于一個(gè)特制的、經(jīng)過改裝的支護(hù)箱內(nèi),該設(shè)備稱為“TCI-CRAWLER™”。作業(yè)時(shí),它被下放到管道trench中,在執(zhí)行纏繞作業(yè)創(chuàng)造理想環(huán)境的同時(shí),保護(hù)管道、技術(shù)設(shè)備和操作人員。這臺(tái)全電機(jī)型將配備一個(gè)54英寸的可開合纏繞環(huán),能夠打開并安裝在靜態(tài)管道外圍,隨后沿管道移動(dòng)并同步進(jìn)行纏繞。該系統(tǒng)還經(jīng)過定制設(shè)計(jì),可在纏繞過程中自動(dòng)實(shí)現(xiàn)多軸纏繞機(jī)在管道上的對中和調(diào)平,并能適應(yīng)管道幾何形狀和地面地形的變化。

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