一种管道补口的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种管道补口，包括对接钢管（1）和两端预制防腐层（2），所述两端预制防腐层（2）环敷在对接钢管（1）的外壁，在对接钢管（1）预留的焊口处外壁设有环氧底漆层（3），所述环氧底漆层（3）的外周围裹覆一层热塑性补口片（4），所述补口片全部覆盖环氧底漆层（3）并且两端与两端预制防腐层（2）相搭接。本发明通过在环氧底漆层外设置补口片结构，补口片本身保持热塑性，能够与两端预制防腐层面层及补口片自身搭接处完全熔合成一体，密封效果极好，防腐结构长期性能稳定，使用寿命长。
【专利说明】一种管道补口
【技术领域】
[0001]本发明属于输气、输油管道施工【技术领域】，具体涉及一种管道补口结构。
【背景技术】
[0002]油气输送管道施工中所使用的钢制管道，必须预先经过防腐处理，3LPE、3LPP防腐层是管道外防腐中普遍采用的防腐结构。而在管道防腐过程中往往会预留焊接口，一般宽度为100-150mm。钢制管道焊接口的防腐是在施工现场完成的，其采用的管道补口防腐技术对管线的整体防腐效果具有重大的影响，因为它关系到整条管线的最终防腐质量。无论预制工厂内3LPE、3LPP防腐层质量如何优良，如果现场补口效果不好就会导致钢制管道产生严重腐蚀，使埋地管道的使用寿命缩短，甚至造成泄漏等严重后果。
3LPE、3LPP防腐管道的焊接口防腐普遍采用热缩套(带)补口，这种传统的热缩套补口结构在使用中存在如下缺点:
1.热缩套(带)所用的热熔胶极性强，分子量低，与两端预制防腐层表面的PE或PP相容性不好,加之交联聚乙烯基材受热时弹性收缩力不大,对热熔胶施加的压力有限,热熔胶与两端预制防腐层之间无法形成可靠粘接，埋地后极易发生脱粘开裂现象，导致补口失效。
[0003]2.辐射交联聚乙烯热收缩带(套)须经挤出成型、辐射交联、扩径、冷却、涂胶等多道工序制得，成本极高，且无法热塑回收，对环境会造成一定破坏。
【发明内容】
[0004]为克服上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种粘结强度高、防腐结构长期性能稳定，使用寿命长、成本低的管道补口结构。
[0005]本发明是通过以下技术方案实现的:
一种管道补口，包括对接钢管和两端预制防腐层，所述两端预制防腐层环敷在对接钢管的外壁，在对接钢管预留的焊口处外壁设有环氧底漆层，所述环氧底漆层的外周围裹覆一层热塑性补口片，所述补口片全部覆盖环氧底漆层并且两端与两端预制防腐层相搭接。
[0006]本发明用补口片代替现有的热缩套，对于3LPE防腐层，所述补口片的材质可以单独为马来酸酐接枝聚乙烯共聚物，也可以是聚乙烯与马来酸酐接枝聚乙烯共聚物的混合物，以总体接枝率达到0.15wt%以上为宜。对于3LPP防腐层，所述补口片的材质可以单独为马来酸酐接枝聚丙烯共聚物，也可以是聚丙烯与马来酸酐接枝聚丙烯共聚物的混合物，以总体接枝率达到0.15wt%以上为宜。
[0007]补口片宽度方向(沿管道轴向方向)中间有圆弧形凹槽,凹槽最深处为1.0-2.0mm,其宽度比焊口处环形焊道宽度小0-5mm为宜。圆弧形凹槽可使补口片裹覆时紧贴钢管，提高补口质量。
[0008]补口片宽度方向平直部分的长度与焊口处裸露钢管可能的最小长度一致，平直部分两端为均匀减薄区，每端宽度在50-100_为宜。补口片长度方向(沿管道周向方向)平直部分最短比管道周长小60mm，最长比管道周长多100mm，平直部分两端同样为均匀减薄区，每端长度在30-60mm为宜。均匀减薄区可使补口片与两端预制防腐层及自身搭接平顺，提高补口质量。
[0009]补口片主体平直部分的厚度应略大于两端预制防腐层厚度，达到两端预制防腐层厚度的100-125%为宜。
[0010]本发明与现有技术相比，具有如下优点:
本发明通过在环氧底漆层外设置补口片结构，补口片本身保持热塑性，能够与两端预制防腐层面层及补口片自身搭接处完全熔合成一体，密封效果极好，防腐结构长期性能稳定，使用寿命长。
[0011]本发明补口片熔化后与固化过程中的环氧底漆发生化学反应，形成牢固粘接，大幅提高对环氧底漆层的粘接强度，23°c的剥离强度可达到250N/cm以上，50°C的剥离强度达到100 N/cm以上，分别为热收缩套(带)补口的2倍和5倍以上；
本发明的补口片无须辐射交联，成本低廉，边角料可循环使用，不污染环境。
【专利附图】
【附图说明】
[0012]图1为本发明的管道补口结构示意图
其中，I对接钢管2两端预制防腐层 3环氧底漆层4补口片。
【具体实施方式】
[0013]下面通过【具体实施方式】来进一步说明本发明，以下实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受下述实施例的限制。
[0014]如图1所示，一种Φ 1219的3LPE管道补口，包括对接钢管I和两端预制防腐层2，两端预制防腐层2环敷在对接钢管I的外壁，在对接钢管I预留的焊口处外壁设有环氧底漆层3，环氧底漆层3的外周围裹覆一层热塑性补口片4，补口片4全部覆盖环氧底漆层3并且两端与两端预制防腐层2相搭接。
[0015]补口片4的材质为马来酸酐接枝聚乙烯共聚物，接枝率为0.25wt%，补口片4的厚度为4.2_。
[0016]补口片4沿管道轴向方向平直部分的长度与焊口处裸露钢管最小长度一致，平直部分两端为均匀减薄区，每端宽度为60_，补口片4沿管道周向方向平直部分的长度大于管道周长30mm，平直部分两端同样为均匀减薄区，长度为40mm。
[0017]补口片4沿管道轴向方向中间有圆弧形凹槽，凹槽最深处为2.0mm,其宽度比焊口处环形焊道宽度小3mm。
[0018]本发明管道补口的方法，可采用以下步骤:
a.表面处理:对管道补口部位的钢管表面进行除污和喷砂除锈，使钢管表面质量达到Sa2.5级，除锈后随即用压缩空气将钢管表面灰尘清除干净；
b.钢管预热:用电磁感应加热方式将管道补口部位的钢管预热到50-75°C，用经过校验的红外线测温计监测温度，外界温度低时可适当提高预热温度。
[0019]c.涂刷底漆:将环氧底漆均匀涂覆在补口部位钢管的整个表面，避免气泡；
d.补口片裹覆:待环氧底漆表干，在环氧底漆的表面裹覆补口片，补口片裹覆时可用紧绳器等装置拉紧，然后用固定片或不干胶固定，也可使用电烙铁焊接固定； e.硅胶片加热:采用硅胶加热片包裹在补口片的外周围，对补口片进行加热，使补口片熔化后与固化过程中的环氧底漆发生化学反应，形成牢固粘接，加热的温度由温度传感器和温控仪控制，范围在160-210°C内为最佳。硅胶加热片的功率应不低于0.75W/cm2，以保证通电3分钟内升到规定温度范围；
f.气囊加压:用充气气囊对硅胶加热片的外周围进行施压，充气气囊外周有承压钢套，作用是对气囊进行约束，以达到更好的粘结效果；
g.保压冷却:充气气囊保持一定压力，切断硅胶加热片电源，缓慢冷却到60°C以下，待补口操作完成后，将承压钢套、充气气囊、硅胶加热片拆除即可。
【权利要求】
1.一种管道补口，包括对接钢管(I)和两端预制防腐层(2)，所述两端预制防腐层(2)环敷在对接钢管(I)的外壁，其特征在于，在对接钢管(I)预留的焊口处外壁设有环氧底漆层(3)，所述环氧底漆层(3)的外周围裹覆一层热塑性补口片(4)，所述补口片(4)全部覆盖环氧底漆层(3)并且两端与两端预制防腐层(2)相搭接。
2.根据权利要求1所述的管道补口，其特征在于，对于3LPE防腐层，所述补口片(4)的材质为马来酸酐接枝聚乙烯共聚物或聚乙烯与马来酸酐接枝聚乙烯共聚物的混合物；对于3LPP防腐层，所述补口片(4)的材质为马来酸酐接枝聚丙烯共聚物或聚丙烯与马来酸酐接枝聚丙烯共聚物的混合物；所述补口片(4)的材质总体接枝率为0.15wt%以上。
3.根据权利要求1所述的管道补口，其特征在于，所述补口片(4)沿管道轴向方向中间有圆弧形凹槽，凹槽最深处为1.0-2.0mm,其宽度比焊口处环形焊道宽度小0_5mm。
4.根据权利要求3所述的管道补口，其特征在于，所述补口片(4)沿管道轴向方向平直部分的长度与焊口处裸露钢管的最小长度一致，平直部分两端为均匀减薄区，每端宽度为50-100mm;补口片(4)长度方向平直部分最短比管道周长小60mm，最长比管道周长多100mm,平直部分两端为均勻减薄区,长度为30-60_。
5.根据权利要求1所述的管道补口，其特征在于，所述补口片(4)主体平直部分厚度为两端预制防腐层(2)厚度的100-125%。
【文档编号】F16L58/00GK104500916SQ201410780473
【公开日】2015年4月8日 申请日期:2014年12月17日 优先权日:2014年12月17日
【发明者】胡兵, 苏俊业, 陈锬, 雷小均, 周浩, 郑明嘉, 杨智勇, 何浏炜, 杨志骅 申请人:四川金发科技发展有限公司