本技術(shù)屬于金屬腐蝕控制與防護(hù)領(lǐng)域，具體涉及一種復(fù)合補(bǔ)口帶、補(bǔ)口帶用熱收縮基材及管道補(bǔ)口結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)：

1、管道3lpe防腐層(三層結(jié)構(gòu)聚乙烯防腐層)具有優(yōu)異的綜合性能，目前多數(shù)輸氣管線均采用3lpe設(shè)計(jì)。管道補(bǔ)口是管道接口焊縫處的防腐施工，管道補(bǔ)口的目的是起到物理屏蔽作用，將管道環(huán)焊縫和焊縫兩端管道金屬本體與具有腐蝕性的水、空氣、土壤等隔離。

2、現(xiàn)有的3lpe防腐層現(xiàn)場補(bǔ)口主要采用輻射交聯(lián)聚乙烯熱收縮帶作補(bǔ)口材料，補(bǔ)口施工執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)為gb/t-23257-2017。現(xiàn)行管道設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定管道設(shè)計(jì)服役期為50年，因此補(bǔ)口材料在整體管線防腐中具有重要的作用，補(bǔ)口材料的性能和補(bǔ)口質(zhì)量幾乎能夠決定整條管線的服役期限。

3、輻射交聯(lián)聚乙烯熱收縮帶由聚乙烯基材(即熱收縮基材)和貼合在聚乙烯基材上的膠粘劑層組成。補(bǔ)口施工時，先在補(bǔ)口處的裸露預(yù)留管端上(焊接熱影響區(qū))涂敷底涂層，然后進(jìn)行輻射交聯(lián)聚乙烯熱收縮帶補(bǔ)口施工。在補(bǔ)口施工時，要先根據(jù)管徑將輻射交聯(lián)聚乙烯熱收縮帶進(jìn)行裁切，其長度比補(bǔ)口目標(biāo)管道(含防腐層)的周長要增加15％，這種帶子周向收縮率指標(biāo)為40％，施工時將輻射交聯(lián)聚乙烯熱收縮帶環(huán)形安裝在補(bǔ)口處，搭接部位處在補(bǔ)口處的正上方。搭接部位安裝固定片，用火焰烘烤固定片和搭接部位的交聯(lián)熱縮聚乙烯帶實(shí)現(xiàn)固定。此時補(bǔ)口帶要在管道下方垂下一部分，在進(jìn)行人工火焰烤制時要兼顧輻射交聯(lián)聚乙烯熱收縮帶整體受熱的均勻性，火焰從上到下、從中間到兩邊烘烤，輻射交聯(lián)聚乙烯熱收縮帶從中間焊縫區(qū)收縮到底涂層區(qū)，底涂層區(qū)收縮完后再到坡口區(qū)，直至防腐層搭接區(qū)，補(bǔ)口帶在火焰的烘烤下逐漸完全收縮并融合包覆在補(bǔ)口區(qū)域，最后再使用中頻感應(yīng)整體加熱回火，這樣就完成了一個補(bǔ)口帶施工。

4、按照《sy/t?4050-2003輻射交聯(lián)聚乙烯熱收縮帶(套)》的規(guī)定，輻射交聯(lián)聚乙烯熱縮帶的熱收縮率一般不小于15％，輻射交聯(lián)熱交聯(lián)熱縮工藝的設(shè)計(jì)初衷便是要利用帶子的收縮來擠壓熔融的膠粘劑層，使膠粘劑能夠有效填充焊縫區(qū)和坡口區(qū)底角，避免出現(xiàn)空鼓、氣泡等缺陷。但從上述補(bǔ)口施工工藝不難看出，補(bǔ)口帶的人工火焰烤制過程完全是由人工經(jīng)驗(yàn)判斷烤制火候，不同部位的收縮程度難以得到一致控制，在外觀上會表現(xiàn)為褶皺、空鼓、氣泡等缺陷，這些缺陷實(shí)質(zhì)上會構(gòu)成腐蝕介質(zhì)的侵入通道，并最終造成補(bǔ)口處防腐失效。

5、另外，膠粘劑層目前主要使用eva膠；在管道未進(jìn)行埋地之前，受到施工地點(diǎn)日曬、雨雪風(fēng)霜、晝與夜溫差變化等因素的影響，長期埋地狀態(tài)下時，補(bǔ)口帶在一年四季需要遭受季節(jié)、雨雪風(fēng)霜天氣變化等影響，會使補(bǔ)口帶長期在交變的蠕變應(yīng)力狀態(tài)下不斷受到擠壓與剪切，eva膠會很快出現(xiàn)粘接失效和膠層裂紋。其中粘接失效是指膠粘劑剝離、粘接力下降。膠層裂紋是指在補(bǔ)口帶和防腐層結(jié)合部位出現(xiàn)裂紋，這些裂紋會造成服役期間補(bǔ)口帶透水，加速管體腐蝕。

6、鑒于上述補(bǔ)口材料及補(bǔ)口工藝所存在的問題，授權(quán)公告日為2022年05月17日、授權(quán)公告號為cn111471408b的中國發(fā)明專利公開了一種聚乙烯復(fù)合帶及其制備、補(bǔ)口工藝方法，其聚乙烯復(fù)合帶采用基材和膠粘劑層兩層結(jié)構(gòu)，其中基材采用無熱收縮性的輻射交聯(lián)聚乙烯，膠粘劑層所使用的熱熔膠由馬來酸酐改性聚乙烯、增粘樹脂和乙烯-醋酸乙烯共聚物組成，其所使用的熱熔膠在一定程度了解決了eva膠存在的問題，膠粘劑與底材的粘接和剝離強(qiáng)度得到了提升。

7、由于采用無熱收縮性的輻射交聯(lián)聚乙烯，cn111471408b所涉及的補(bǔ)口材料在相對平整的底涂層部位也會有平整的補(bǔ)口外觀，但由于管道補(bǔ)口位置實(shí)質(zhì)上具有復(fù)雜的變徑結(jié)構(gòu)，例如環(huán)焊縫位置會高于底涂層(平直段)約1.5～2mm，防腐層坡口角約30°，防腐層搭接區(qū)也會高于底涂層約3～5mm，上述聚乙烯復(fù)合帶在補(bǔ)口位置包覆時，變徑位置的徑向尺寸變大，而膠粘劑層緊貼在基材上，在加熱粘接時，由于基材無收縮，膠粘劑層仍與聚乙烯基材緊貼，焊縫區(qū)和坡口區(qū)底角就會出現(xiàn)明顯的連續(xù)空鼓、氣泡等缺陷。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本實(shí)用新型的目的是提供一種復(fù)合補(bǔ)口帶，解決現(xiàn)有聚乙烯復(fù)合帶在補(bǔ)口變徑位置容易出現(xiàn)空鼓、氣泡等缺陷的問題。

2、本實(shí)用新型的第二個目的是提供一種補(bǔ)口帶用熱收縮基材，以解決上述問題。

3、本實(shí)用新型的第三個目的是提供一種管道補(bǔ)口結(jié)構(gòu)，以解決上述問題。

4、為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是：

5、一種復(fù)合補(bǔ)口帶，包括熱收縮基材和膠粘劑層；所述熱收縮基材和膠粘劑層的截面形狀與適配管道補(bǔ)口處形狀相適配；所述截面形狀包括位于中心的焊縫凸起段，所述焊縫凸起段的兩側(cè)由內(nèi)向外依次相接有平直段、坡口段和搭接段；所述復(fù)合補(bǔ)口帶的總寬度為500～600mm。

6、本實(shí)用新型屬于改進(jìn)型實(shí)用新型創(chuàng)造，熱收縮基材截面形狀與補(bǔ)口處形狀適配保證了補(bǔ)口帶安裝時與補(bǔ)口各處結(jié)構(gòu)貼合；熱收縮基材具有熱收縮性，能夠在加熱粘接時擠壓膠粘劑層填充焊縫區(qū)和坡口區(qū)底角區(qū)域，結(jié)合補(bǔ)口帶的貼合式設(shè)計(jì)，能夠很好地排出包括焊縫區(qū)和坡口區(qū)底角在內(nèi)各補(bǔ)口區(qū)域的空氣，極大程度避免空氣裹在補(bǔ)口區(qū)域，進(jìn)而減少補(bǔ)口變徑位置出現(xiàn)空鼓、氣泡等缺陷，提高補(bǔ)口質(zhì)量；復(fù)合補(bǔ)口帶的寬度設(shè)計(jì)進(jìn)一步保證了兩端搭接寬度和補(bǔ)口質(zhì)量。

7、優(yōu)選地，所述熱收縮基材的厚度為1.0～1.5mm，所述膠粘劑層的厚度為1.0～1.5mm。

8、優(yōu)選地，所述焊縫凸起段的凸起高度為1.5～2mm，寬度為15～30mm。

9、優(yōu)選地，所述搭接段的寬度為80～150mm。

10、優(yōu)選地，所述熱收縮基材的材質(zhì)為輻射交聯(lián)聚乙烯。

11、為了實(shí)現(xiàn)上述第二個目的，本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是：

12、一種補(bǔ)口帶用熱收縮基材，所述熱收縮基材的截面形狀與適配管道補(bǔ)口處形狀相適配；所述截面形狀包括位于中心的焊縫凸起段，所述焊縫凸起段的兩側(cè)由內(nèi)向外依次相接有平直段、坡口段和搭接段。

13、本實(shí)用新型的補(bǔ)口帶用熱收縮基材，對補(bǔ)口帶截面形狀進(jìn)行針對式設(shè)計(jì)，在貼合相同形狀的膠粘劑層后能夠形成針對補(bǔ)口處形狀的貼合式設(shè)計(jì)，有利于排除焊縫區(qū)和坡口底角區(qū)的空氣，使補(bǔ)口帶在補(bǔ)口位置緊密貼合粘接，進(jìn)而有利于提高補(bǔ)口質(zhì)量。

14、優(yōu)選地，所述焊縫凸起段的凸起高度為1.5～2mm，寬度為15～30mm。

15、為了實(shí)現(xiàn)上述第三個目的，本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是：

16、一種管道補(bǔ)口結(jié)構(gòu)，包括環(huán)焊縫、位于環(huán)焊縫兩側(cè)的裸露預(yù)留管端和具有坡口的防腐層，裸露預(yù)留管端及環(huán)焊縫上涂敷有底涂層，上述復(fù)合補(bǔ)口帶徑向包覆在管道補(bǔ)口處，復(fù)合補(bǔ)口帶上的焊縫凸起段、平直段、坡口段和搭接段與管道補(bǔ)口處的環(huán)焊縫區(qū)、環(huán)焊縫兩側(cè)底涂層區(qū)、防腐層坡口區(qū)、防腐層搭接區(qū)對應(yīng)粘接在一起。

17、本實(shí)用新型提供的管道補(bǔ)口結(jié)構(gòu)，提高了包括焊縫區(qū)和坡口底角區(qū)等變徑位置在內(nèi)的整個補(bǔ)口區(qū)域的平整性，減少了褶皺以及空氣在補(bǔ)口區(qū)域的裹存，不僅補(bǔ)口外觀得到改善，而且使補(bǔ)口帶的物理屏蔽作用充分發(fā)揮，保證了補(bǔ)口質(zhì)量。

18、優(yōu)選地，裸露預(yù)留管端上底涂層的厚度≥150μm。

19、進(jìn)一步優(yōu)選地，補(bǔ)口處底涂層及復(fù)合補(bǔ)口帶構(gòu)成的補(bǔ)口防腐層的總厚度≥2.65mm。