一种补口机具的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于输气、输油管道施工技术领域，具体涉及一种补口机具。
【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，对接钢管在预留的焊口处相互焊接，两端预制防腐层裹覆在对接钢管上。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。
[0003]3LPE、3LPP防腐管道的焊接口防腐普遍采用热缩套(带)补口技术，该技术的施工方法为:对补口底材进行处理后涂刷上环氧底漆，底漆表干后包覆收缩套(带)，烘烤热收缩套(带)使其收缩，同时使热收缩套上的热熔胶熔化，达到合适程度后停止加热，待热收缩套自然冷却后固定在补口处。这种传统的热缩套补口技术在使用中存在如下缺点:
[0004]1.热缩套(带)一般由人工手持烤把用火焰烘烤，温度准确性和均匀性难以准确控制。温度偏低保证不了粘接效果，局部过热容易使热缩套(带)发生炭化，加热不均匀时收缩不一致导致气泡及褶皱，补口质量难以保证。
[0005]2.热缩套(带)所用的热熔胶极性强，分子量低，与直管防腐层表面的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，热熔胶与直管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。
[0006]3.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】
[0007]为克服上述现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种结构简单、操作方便的补口机具。
[0008]本实用新型是通过以下技术方案实现的:
[0009]—种补口机具，从内至外依次为金属内衬板、电热装置和钢箍，所述金属内衬板成圆筒形状，头尾部分重叠；所述电热装置包裹在金属内衬板外；所述钢箍包裹在电热装置外成圆筒状，钢箍头尾通过机械锁紧装置锁紧。
[0010]金属内衬板的长度比两端预制防腐层周长长20~120mm，宽度比补口片宽20~240mm，厚度为0.2-1.0mm。金属内衬板头尾两端可预先钣金成圆弧形状，圆弧半径与钢管半径相同，两端弧度各自为30° ~60°。金属内衬板材质选自不锈钢、镀锌钢、镀锡钢、镀铝钢、镀镍钢、镀铬钢、纯铝、铝合金、纯铜或铜合金中的一种或几种，金属内衬板贴补口片一面可经毛化处理，使锚纹深度达到5~50 μπι。
[0011]电热装置可为电热圈或电热片，优选电热圈。
[0012]电热圈由两块半圆电热圈组成，半圆电热圈之间可以完全独立，也可以用铰链将其中一端连接起来。电热圈的总长度比两端预制防腐层周长短5~50_，确保在补口施工时不发生头尾重叠；宽度比补口片宽0~220mm，但比金属内衬板窄20~100mm。电热圈厚度为3~20mm，连接两个半圆电热圈的铰链厚度应小于等于电热圈厚度，施工中才不会影响电热圈与金属内衬板和钢箍的紧密贴合。在两个半圆电热圈头尾接缝处，其中一块电热圈的内圆延伸出长30~80mm、厚0.5-1.0mm的压片，安装时伸入另一块电热圈与金属内衬板之间，可更好地传递压力，防止金属内衬板在接缝处凸起变形。
[0013]电热圈的总功率按以下公式确定:总功率=钢管直径X (0.02-0.06)，公式中钢管直径单位为mm，总功率单位为kW，半圆电热圈功率为总功率一半。电热圈可以是不锈钢云母加热圈、铸铝加热圈、铸铜加热圈和不锈钢陶瓷加热圈等类型，其内外表面平整光滑。接线端子在电热圈主体圆柱面之外，以免影响电热圈与金属内衬板和钢箍的紧密贴合。电源为220V或380V普通工频交流电。
[0014]钢箍材料为碳钢、合金钢或不锈钢。钢箍厚度0.5~1.5mm，宽度与电热圈相同，有效长度比电热圈外圆周长短10~50mm，在补口施工时不至于发生头尾重叠。
[0015]钢箍头尾通过机械锁紧装置锁紧，机械锁紧装置包括螺纹锁紧机构、偏心轮锁紧机构、斜面锁紧机构、四杆锁紧机构等，优选使用螺纹锁紧机构。在使用螺纹锁紧机构时，钢箍头尾分别外卷包住一个连接杆，连接杆可以绕轴自由转动，方便内六角螺栓连接锁紧。螺栓数量为3~9个，均匀分布在钢箍的宽度方向上。总的锁紧力按以下公式计算范围:锁紧力=(0.25-2.0) X钢管直径X钢箍宽度，公式中锁紧力的单位为kgf，钢管直径和钢箍宽度的单位为cm。确定锁紧力后，应根据选定的螺栓数量、螺纹表面状态、润滑情况及相关设计规范确定内六角螺栓规格和拧紧扭矩。施工中补口片受热软化后锁紧力可能变小，为尽量保持锁紧力，可使用弹簧垫圈或弹簧。
[0016]本实用新型与现有技术相比，具有如下优点:
[0017]1.本实用新型的补口机具，为环氧底漆和补口片的物理化学转化提供稳定可控的温度和压力条件，施工质量好，品质稳定性高；
[0018]2.本实用新型的补口机具简单可靠，成本低廉，施工费用低；
[0019]3、金属内衬板防锈能力强，且与补口片牢固粘接为一体，极大提高了补口层对可见光、紫外光、水、氧气及水蒸气的阻隔性，对尖锐物体机械损伤的抵抗力也得到加强，补口层寿命大幅提升；
[0020]4.本实用新型采用钢箍锁紧加压，能够对补口片在软化粘接过程中施加巨大压力，大幅提高对环氧层的粘接强度；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。
【附图说明】
[0021]图1为本实用新型的补口机具处于工作状态的示意图；
[0022]其中，I钢箍2螺纹锁紧机构 3电热装置 4金属内衬板5补口片。
【具体实施方式】
[0023]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。
[0024]实施例1:
[0025]一种Φ610的3LPP管道，预制防腐层厚度3mm，补口片5宽度400mm，厚度3.3mm，补口机具及施工方法如下:
[0026]补口机具从内至外依次为金属内衬板4、电热装置3和钢箍I。
[0027]金属内衬板4包裹在补口片5外成圆筒形状，头尾部分重叠。金属内衬板4长度为2000mm，宽度500mm，厚度0.3mm，材质选用304-1/2H不锈钢冷轧板。金属内衬板4头尾两端预先钣