Els gasoductes submarins són aclamats com la línia de vida del desenvolupament de camps de petroli i gas en alta mar, i serveixen com el mitjà de transport més eficaç i segur per als recursos marins de petroli i gas. Tanmateix, a causa del dur entorn operatiu de les canonades, els defectes inherents, el servei ininterromput a llarg termini i la presència de moltes incerteses, la corrosió, els defectes i els danys a les canonades són inevitables. L'existència d'aquests defectes amenaça seriosament el funcionament segur de les canonades. Si no s'aborden i es reparan ràpidament, es poden produir pèrdues i accidents importants.
Actualment, la reparació i el reforç de canonades generalment impliquen mètodes com la substitució de canonades, la soldadura, la subjecció i els materials compostos. La tecnologia de reforç compost de fibra de carboni, un tipus de tecnologia de reparació de material compost, consisteix a utilitzar fibra de carboni unida amb resina per formar una capa de reforç a la canonada, compartint la càrrega suportada per la canonada, reduint l'estrès i la tensió a la paret de la canonada i, per tant, restaurar o millorar la capacitat de suport de pressió de la canonada. Actualment és la tecnologia de reparació i reforç més prometedora.
La reparació de xapes compostes de fibra de carboni d'estructures de canonades d'acer és una tecnologia de reparació i reforç estructural que va sorgir a la dècada de 1990, molt valorada internacionalment. S'ha utilitzat àmpliament en plantes químiques, edificis civils, ponts i altres estructures especials, convertint-se en una tendència en el desenvolupament de la reparació i el reforç d'estructures de canonades d'acer. En comparació amb els mètodes tradicionals de reparació de metalls, aquesta tecnologia de reparació té cinc avantatges diferents: alta resistència a la tracció i mòdul, excel·lent resistència a la fluència; una forta capacitat de disseny, que permet dissenyar la capa de material segons els requisits d'ús i les condicions de càrrega; diversos processos d'emmotllament per reparar i reforçar grans superfícies o estructures complexes com tubs doblegats, tees, reductors, etc.; construcció senzilla i ràpida, temps curt de reparació i reforç, baix cost; i avantatges com no soldadura o treball en calent, reparació de coixinets de pressió i baix risc.
En l'última dècada, la tecnologia de reparació de materials compostos de fibra de carboni s'ha aplicat cada cop més a la reparació de canonades severament corroïdes, danyades mecànicament, esquerdades i amb fuites. Els estudiosos nacionals han dut a terme una àmplia investigació en aquesta àrea. El sistema de reforç i reparació de material compost de fibra de carboni consta de tela de fibra de carboni, adhesiu d'impregnació, imprimació i agent de reparació especial, tots treballant junts a la canonada. Quan s'utilitza el sistema de reparació de material compost de fibra de carboni per a la reparació de defectes, el defecte s'omple primer amb resina de farciment i, a continuació, s'embolica fibra de carboni amb adhesiu epoxi, formant una capa de reparació de material compost a l'exterior de la canonada. La resina de farciment cura fins a una excel·lent resistència a la compressió. Després de la curació del material compost de fibra de carboni, té una resistència a la tracció i un mòdul elàstic molt alts. Restringeix la deformació d'expansió radial al defecte, redueix l'esforç de tracció i la tensió al defecte, limita la concentració de tensió al defecte, aconseguint reforç i reparació de la canonada, restaurant la capacitat normal de suport de pressió i reduint el risc de la canonada.
El sistema de reparació de material compost de fibra de carboni utilitza agents de reparació especials per omplir i reparar defectes, amb l'agent de reparació curant fins a una excel·lent resistència a la compressió de més de 100 MPa. L'agent de reparació especial i la imprimació epoxi actuen per transferir la pressió al llarg de la direcció radial de la paret del tub. En embolicar fibres de carboni i resina epoxi a l'exterior de la canonada, la resina es cura per formar un material compost de fibra de carboni, que després de curar té una alta resistència a la tracció. Mitjançant l'agent de reparació especial i l'adhesió entre si mateix i la canonada, pot transferir pressió, compartir la pressió interna de la canonada, limitar la deformació de l'expansió de la canonada, reduir l'esforç de tracció i la tensió als defectes i aconseguir reforç i reparació de defectes de la canonada.
La tecnologia de reforç i reparació de material compost de fibra de carboni és una tecnologia de reparació i reforç de canonades segura i fiable que pot abordar defectes comuns com la corrosió i els danys mecànics a les canonades. Amb la investigació en curs sobre materials compostos de fibra de carboni, l'àmbit d'aplicació dels materials compostos de fibra de carboni continuarà ampliant-se.