CN117283880B - 一种无缝热熔套保温补口工艺 - Google Patents

Abstract

本申请涉及管道施工领域，具体公开了一种无缝热熔套保温补口工艺，包括以下步骤：热熔套定位标记；预处理；热熔网敷设定位；热电偶固定；热熔套烘烤收缩；智能熔接；S4、气密性实验；S5、注料发泡；热熔套使用前经过以下预处理：将5‑10份乙烯‑丙烯酸乙酯共聚物、1‑6份乙烯丙烯酸丁酯共聚物、0.8‑3.6份TPE弹性体、2‑4份混杂纤维、0.5‑1.0份润滑剂、0.01‑0.5份抗氧剂混合，制得共混物，将共混物热熔后涂覆在热熔套内表面的两端，冷却固化。本申请中将热熔套经预处理，以改善热熔套内表面与外护管热熔时的粘结强度，提高补口处的密封性。

Description

一种无缝热熔套保温补口工艺

技术领域

本申请涉及管道施工技术领域，更具体地说，它涉及一种无缝热熔套保温补口工艺。

背景技术

预制直埋保温管又称“管中管”，是由高密度聚乙烯外护管、保温层和钢管组成。保温层材料为密度60kg/m³至80kg/m³的硬质聚氨酯泡沫，充分添满钢管与高密度聚乙烯外护管之间的间隙，并具有一定的粘接强度，使钢管、高密度聚乙烯外护管及保温层三者之间形成一个牢固的整体。预制直埋保温管具有良好的机械性能和绝热性能，广泛用于液体、气体的输送管网，化工管道保温工程石油、化工、集中供热热网、中央空调通风管道、市政工程等。

预制直埋管的保温层是在工厂内由专用的自动化作业线预制完成的，工艺控制相对容易，其保温层和外护管的质量比较可靠，而每根管道两端的外护管长度小于钢管长度，钢管两端预留100-200mm，留待现场焊接后再进行补口处理。目前预制直埋管的补口方法普遍是采用热收缩套式接头，该方式是依靠热收缩材料的底胶融化后与外护管表面粘接，热融施工过程热收缩套易形成气穴、空气泡，翘边现象严重，使得补口粘接强度低，密封性差。

发明内容

为了提高热熔套与外护管之间的粘接强度，提高预制直埋保温管补口处的密封性，本申请提供一种无缝热熔套保温补口工艺。

第一方面，本申请提供一种无缝热熔套保温补口工艺，采用如下的技术方案：

一种无缝热熔套保温补口工艺，包括以下步骤：

热熔套定位标记：测量焊口宽度和热熔套宽度，计算并均分热熔套搭接长度，并在外护管上画定位线；将热熔套滑移至已标记的定位线，并在热熔套和外护管上画环向限位线；

预处理：打磨接口钢管表面，在外护管端部至热熔套环向限位线方向450mm范围内，清洁外护管；打磨热熔套环向限位线内的外护管表面，然后喷洒酒精，清洁擦除干净，将热熔套滑移至一端露出外护管200mm，打磨热熔套内表面，喷洒酒精，清洁，然后滑移出另一端露出200mm，打磨热熔套内表面，喷洒酒精，清洁，将热熔套滑移至起始位置；

热熔网敷设定位：热熔网外侧边缘距离热熔套限位线10-15mm环向敷设，热熔网环向长度比外护管周长长20cm，将热熔网固定后，使热熔网端部包裹熔接电源线并固定，电源线接头伸出环向定位线50mm；

热电偶固定：将一根热电偶探针穿过热熔网，插入热熔网中间位置，且两侧热电偶布置于同一位置，移动热熔套至两侧环向限位线，调整至纵向定位线对齐；

热熔套烘烤收缩：加热使热熔套收缩，直至环向收缩贴紧，用紧绳器将热熔套收紧，在热熔套上方开设一个排气孔，采用同样的方法烘烤收缩热熔套另一侧；

智能熔接：将热熔网上熔接电源线与热熔焊机输出线连接，通电热熔，每隔5min对紧绳器紧固一次，熔接完毕后，拔出热电偶；

气密性实验：将熔接部位自然冷却至40℃后，向热熔套和钢管之间的空腔内充入压缩空气，压力达到0.02MPa，保压3min，在热熔焊接密封处涂肥皂水，不得有气泡产生；

注料发泡：在热熔套上开设2个孔，一个注料孔，一个排气孔，排气孔位置高于注料孔，沿注料孔向空腔内注入聚氨酯发泡材料，待聚氨酯发泡材料从两孔内溢出完全凝固后进行敲击检查，判断聚氨酯发泡材料是否填充饱满，检验合格后将两个孔口部位清理干净，将两个孔密封；

所述热熔套打磨后经过以下预处理：

以重量份计，将5-10份乙烯-丙烯酸乙酯共聚物、1-6份乙烯丙烯酸丁酯共聚物、0.8-3.6份TPE弹性体、2-4份混杂纤维、0.5-1.0份润滑剂、0.01-0.5份抗氧剂混合，制得共混物，将共混物热熔后涂覆在热熔套内表面的两端，冷却固化。

通过采用上述技术方案，乙烯-丙烯酸乙酯共聚物（EAA），具有比乙烯-丙烯酸共聚物（EAA） 更好的韧性、柔软性、耐弯折性和高温热稳定性，而且没有腐蚀性降解产物，与PE材料具有很好的粘合力，而且加工性与低密度聚乙烯相似，而且乙烯-丙烯酸丁酯共聚物（EBA）在-40℃下仍具有良好的耐冲击性，而且较为柔软，能作为增韧剂使用，与EAA和PE的相容性好，TPE弹性体具有高弹性、高强度和高回弹性，能增加热熔套内部粘结时的拉伸强度和抗撕裂性能，混杂纤维能在热熔套和外护管之间，能充当“牵引线”，对热熔套内壁和外护管表面进行拉扯，增加二者之间的密封性和抗拉伸性能，当聚氨酯发泡材料发泡时，热熔套和外护管之间紧密连接，不易产生缝隙，从而增强密封性能。

可选的，所述混杂纤维的制法如下：将玻璃纤维经针刺制成厚度为3-5mm的玻璃纤维毡；

以所述玻璃纤维毡为接收基布，将聚酯切片干燥后，热熔纺丝，在0.1-0.15MPa下压制10-15s，在玻璃纤维毡上形成纤维层，玻璃纤维毡与纤维层的厚度为1:0.2-0.5，然后浸渍在硅烷偶联剂溶液中20-30min，取出、水洗、干燥、裁切成长度为40-50mm，直径为20-30μm的纤维。

通过采用上述技术方案，玻璃纤维经针刺后制得的玻璃纤维毡具有紧密的纤维排列和结构，能减少保温管内热量在材料内部的传导，降低热传导的速率，减少热量的传递，改善共混物的抗氧化能力，而且玻璃纤维毡的耐热温度高，抗拉伸性强，在其表面沉积聚酯切片热熔纺丝制成的纤维，经压制后，纤维和玻璃纤维毡复合，经浸渍后，玻璃纤维毡和纤维层与EAA、EBA的相容性得到改善，裁切后，制得纤维状的混杂纤维，在混杂纤维与EAA等原料共混、热熔涂覆至热熔套内表面，聚酯切片纺丝形成的纤维，属于热塑性纤维，而且热熔温度低，因此当热熔套经电加热与外护管粘接时，聚酯切片形成的纤维被热熔，使得混杂纤维的一侧热熔，使得另一侧的玻璃纤维的粘度增大，因此能有效与热熔套和外护管相互粘结，提高密封性和剥离强度。

可选的，所述共混物在热熔套内表面的涂覆宽度≥150mm。

通过采用上述技术方案，共混物的涂覆宽度大，能充分将热熔套与外护管内壁进行粘接，改善热熔套与外护管之间的密封强度。

可选的，所述热熔套打磨后，对内表面进行电晕处理，使热熔套内表面的电晕值达到50-60dyn/cm²。

通过采用上述技术方案，电晕处理使得热熔套内表面产生凹凸不平的粗糙面，增加其表面张力，改善热熔套与共混物之间的作用力，并提高热熔套与外护管之间的粘接力，提高密封作用。

可选的，所述通电热熔时的熔接电流为19-21A，熔接温度为190-210℃，熔接时间为10-15min。

通过采用上述技术方案，在聚乙烯塑化温度内缓慢加热，且熔接温度不超过聚乙烯的降解温度，持续熔接一段时间后，融合面达到一定深度，自然冷却后，焊缝结合面融为一体，具有较强的力学拉伸性能，无任何气孔、碳化现象，密封性能优异。

可选的，所述热熔套两端与外护管搭接长度为100-150mm。

通过采用上述技术方案，热熔套与外护管的搭接长度大，能与外护管形成保护腔，对钢管进行保护，冲入聚氨酯发泡材料时，能保护聚氨酯发泡材料。

可选的，所述接口钢管经清洁后，以0.2-0.3MPa的压力喷涂防腐涂料，室温固化后缠绕UHMWPE微孔膜，UHMWPE微孔膜缠绕时搭接长度不小于100mm。

通过采用上述技术方案，防腐涂料在一定压力下，喷涂在钢管表面，以一定粘度、呈水滴状的涂料分子，在高速运动气体的带动下，冲击钢管表面并快速聚集、铺展成膜，与钢管外表面紧密结合，然后包覆UHMWPE微孔膜，降低水分对钢管表面的渗透，提高防水防腐性。

可选的，所述防腐涂料包括以下重量份的原料：

40-45份水性环氧丙烯酸乳液、0.5-1份疏水改性氧化石墨烯、4-4.5份水性环氧固化剂、20-25份纳米二氧化钛、0.25-0.3份分散剂、0.1-0.15份消泡剂、40-45份去离子水、0.5-1份增稠剂。

当防腐涂层存在缺陷时，为腐蚀性介质快速传输到金属基体提供了通道，腐蚀产物不断产生堆积进而将裸露的钢管覆盖，缺陷附近出现了电位反向转变，同时与临近的涂层下钢管之间存在显著的伏打电位差，电位差成为涂层下钢管基体进一步发生电化学腐蚀的驱动力，从而导致涂层下钢管不间断的电化学腐蚀，通过采用上述技术方案，水性环氧丙烯酸乳液兼具水性丙烯酸树脂和环氧树脂的性能，具有防腐、耐磨、耐水、耐温效果，又具有很好的附着性、耐化学性、低VOD含量等优点，分散剂能使纳米二氧化钛等十分均匀的分散在防腐涂料体系中，消泡剂能在防腐涂料固化成膜过程中消除气泡，使固化成膜的防腐涂料表面致密，外观无缺陷；纳米二氧化钛粒子中钛原子之间是通过桥氧相连的，这种结构本身具有一定的疏水性，能增强防腐涂料的防水效果，氧化石墨烯作为石墨烯的衍生物，其片层阻隔作用延长了腐蚀介质向钢管基体扩散的途径，从而保护钢管免受腐蚀，而疏水改性氧化石墨烯赋予氧化石墨烯疏水特性，填充到防腐涂层的微观孔隙中，作为防腐涂层中的强化相，可以提高涂层的硬度和致密性，而且还能改善防腐涂层与钢管基体的结合强度，从而改善防腐涂层的附着力、抗冲击强度、防腐效果。

优选的，所述疏水改性氧化石墨烯的制法如下：

以重量份计，将1.5-2份PVP加入到乙醇溶液中，搅拌溶解，制得浓度为15-20wt%的溶液，加入0.15-0.2份聚苯胺接枝氧化石墨烯，混合后，静电纺丝，形成纳米纤维；

将所述纳米纤维与10-15份去离子水、30-35份丙酮混合，加入1.5-2份异佛尔酮二异氰酸酯，在30-35℃下搅拌4-6h后，加入0.2-0.4份碱性硅溶胶，混合2-4h后，离心、洗涤、干燥。

通过采用上述技术方案，聚乙烯吡咯烷酮是一种绿色高分子产品，经纺丝后形成的纤维具有优异的力学性能，聚苯胺介质氧化石墨烯通过原位合成法制得，氧化石墨烯的片层结构可以有效阻隔腐蚀介质的入侵，聚苯胺的高分子结构及其特殊的钝化作用可以有效的延缓腐蚀的发生，在中性盐雾中腐蚀480h，对水性环氧树脂涂料，腐蚀情况有明显好转，这是因为大面积的氧化石墨烯片层的屏障效应有效的阻隔了腐蚀介质，加上其导电性能能有效的快速传导电子，防止电化学腐蚀的进一步进行，聚苯胺良好的导电性和钝化作用进一步有效的延缓了腐蚀的进行，从而使得制成的纳米纤维具有抗腐蚀效果；然后以异佛尔酮二异氰酸酯作为异氰酸酯单体，其与水接触时发生化学反应，生成胺和二氧化碳气体，在过量的异佛尔酮异氰酸酯存在下，所生成的胺会继续与异氰酸酯中的-NCO基团进行反应，生成脲基团，最终在纳米纤维上缩聚成聚脲高分子化合物；然后加入碱性硅溶胶，异佛尔酮二异氰酸酯与水反应形成聚脲高分子化合物的过程中，能够作为胶粘剂，完全反应的聚脲材料具有大量的氨基，显示正电性，而碱性硅溶胶中二氧化硅表面的氧原子电负性极大，负电荷相对集中，会与水分子中的氢原子结合，使表面带有负电荷，因此纳米二氧化硅通过粘附作用，或聚脲表面与二氧化硅纳米粒子之间的静电吸附作用，能够覆盖在纳米纤维表面的聚脲化合物上，使聚脲分子结构更加紧密，交联点大幅度提升，使得吸水率下降，从而改善纳米纤维表面的疏水性，使其均匀分散于防腐涂料体系内；而且疏水改性氧化石墨烯中聚脲分子中的氨氧基能与防腐涂料中二氧化钛表面的疏水基团发生缩合反应，增加聚脲分子的化学交联点，填充了聚脲分子中的微观孔隙，从而提高防腐涂层的致密度，进一步提高防腐效果和防水性。

可选的，所述碱性硅溶胶包括质量比为1:0.1-0.3的纳米二氧化硅和载苯并三氮唑的中空介孔二氧化硅。

通过采用上述技术方案，载苯并三氮唑的中空介孔二氧化硅负载在聚脲高分子材料在纳米纤维表面形成的包覆层上，中空介孔二氧化硅属于无定型结构，内部孔隙便于苯并三氮唑的缓释，从而进一步提高疏水改性氧化石墨烯的防腐蚀作用，提高钢管表面的抗腐蚀能力。

可选的，所述UHMWPE微孔膜经过以下预处理：

将六偏磷酸钠加入到去离子水中，形成浓度为3-5wt%的溶液，加入埃洛石，在-（0.09～0.1）MPa下抽真空20-30min，离心、洗涤、干燥，制得改性埃洛石，六偏磷酸钠和埃洛石的质量比为0.03-0.05:0.2-0.3；

将聚乙烯亚胺分散至无水乙醇中，制得浓度为20-30wt%的溶液，将UHMWPE微孔膜加入其中，抽真空10-20min，取出UHMWPE微孔膜，干燥，制得预处理膜，聚乙烯亚胺和UHMWPE微孔膜的质量比为0.2-0.3:1；

将所述改性埃洛石分散至去离子水中，制得浓度为20-30wt%的溶液，加入所述预处理膜，抽真空20-30min，洗涤、干燥。

通过采用上述技术方案，六偏磷酸钠具有较好的防腐作用，通过真空吸附作用，将其负载于埃洛石内部，而埃洛石外壁呈负电性，内部呈正电性，六偏磷酸钠的磷酸根通过静电吸附作用与埃洛石内部相互接触，而黏附在埃洛石外表面的磷酸根能增加埃洛石外壁的负电性，聚乙烯亚胺含有正电荷，在UHMWPE微孔膜上抽真空负载聚乙烯亚胺，然后聚乙烯亚胺通过静电吸附作用，与富含负电性的改性埃洛石复合，从而在UHMWPE微孔膜的负载含有六偏磷酸钠的埃洛石，赋予UHMWPE微孔膜长效防腐性能，进一步提高钢管的防腐能力。

综上所述，本申请具有以下有益效果：

1、本申请中补口工艺为，将钢管和外护管表面清洁后，热熔套经预处理，加热收缩，包覆在外护管上，进行气密检查后，填充聚氨酯发泡材料，由于热熔套内壁涂覆含有EAA、EBA和混杂纤维等材料的共混物，EAA和EBA在热熔套内表面黏附，等热熔后，与PE材质的外护管粘结紧密，不易产生热熔套材质与PE外护管材质不同，相容性差而导致粘结强度差的情况，而且混杂纤维在热熔套和外护管之间，进一步提高热熔套和外护管热熔复合后的抗拉伸能力，提高密封效果；

2、本申请中优选采用玻璃纤维和聚酯切片制备混杂纤维，将聚酯切片经热熔纺丝后沉积在玻璃纤维形成的玻璃纤维毡上，压制后在玻璃纤维毡上形成纤维层，当热熔套被热熔与外护管粘结时，纤维层热熔，能进一步增强玻璃纤维与外护管和热熔套的粘接强度，提高密封性能；

3、本申请中优选在钢管外表面涂覆含有水性环氧丙烯酸乳液、纳米二氧化钛和疏水改性氧化石墨烯等原料的防腐涂料，疏水改性氧化石墨烯和纳米二氧化钛能填充防腐涂层，使防腐涂层致密度、硬度和抗冲击性较强，表面防水效果好，不易渗透腐蚀介质，并且在防腐涂料外包覆UHMWPE微孔膜，进一步降低水分渗透，改善防腐效果；

4、本申请中优选采用PVP、聚苯胺接枝氧化石墨烯、异佛尔酮二异氰酸酯、碱性硅溶胶等组分制备疏水改性氧化石墨烯，将聚苯胺接枝氧化石墨烯与PVP共混后纺丝，然后利用异佛尔酮二异氰酸酯在纳米纤维上形成聚脲包覆层，并在包覆层上形成纳米二氧化硅颗粒，增加其疏水性的同时，改善其致密性，进一步改善疏水改性氧化石墨烯对防腐涂料的性能改善。

5、本申请中使用聚乙烯亚胺对UHMWPE微孔膜进行处理，然后将六偏磷酸钠负载于埃洛石上，埃洛石外壁带有负电荷，能与聚乙烯亚胺中正电荷通过静电吸附作用复合，从而在UHMWPE微孔膜上负载具有防腐效果的六偏磷酸钠，进一步改善微孔膜的防腐能力。

附图说明

图1为实施例1中智能熔接时的温度和焊接时间记录曲线，其中A曲线为左侧热电偶温度，B曲线为右侧热电偶温度。

具体实施方式

混杂纤维的制备例1-4

制备例1：（1）将玻璃纤维经针刺制成厚度为3mm的玻璃纤维毡，玻璃纤维毡选自重庆璨月新材料，型号为EMN-3，容重为50kg/m³；

（2）以玻璃纤维毡为接收基布，将远纺上海CB-602型聚酯基片在80℃下真空干燥4h，再升温至110℃，真空干燥20h，热熔纺丝，在0.1MPa下压制15s，在玻璃纤维毡上形成纤维层，玻璃纤维毡与纤维层的厚度为1:0.5，然后浸渍在浓度为5wt%的硅烷偶联剂KH550的水溶液中20min，取出、水洗、干燥、裁切成长度为50mm，直径为30μm的纤维，纺丝速度为3150m/min，拉伸速度为60m/min，拉伸温度为120℃，纺丝一区温度为240℃、二区温度为285℃、三区温度为285℃、四区温度为290℃。

制备例2：（1）将玻璃纤维经针刺制成厚度为3mm的玻璃纤维毡，玻璃纤维毡选自重庆璨月新材料，型号为EMN-3，容重为160kg/m³；

（2）以玻璃纤维毡为接收基布，将远纺上海CB-602型聚酯基片在80℃下真空干燥4h，再升温至110℃，真空干燥20h，热熔纺丝，在0.15MPa下压制10s，在玻璃纤维毡上形成纤维层，玻璃纤维毡与纤维层的厚度为1:0.3，然后浸渍在浓度为4wt%的硅烷偶联剂KH550的水溶液中30min，取出、水洗、干燥、裁切成长度为40mm，直径为20μm的纤维，纺丝速度为3150m/min，拉伸速度为60m/min，拉伸温度为120℃，纺丝一区温度为240℃、二区温度为285℃、三区温度为285℃、四区温度为290℃。

制备例3：与制备例1的区别在于，未在硅烷偶联剂KH550的水溶液中浸渍。

制备例4：与制备例1的区别在于，未经压制。

聚苯胺接枝氧化石墨烯的制备例5

制备例5：（1）将100mg氧化石墨烯分散到200ml去离子水中，超声分散2h，形成悬浮液，将2mL聚苯胺加入到浓度为2moL/L的盐酸溶液中，形成浓度为0.1moL/L的混合溶液；

（2）将混合溶液加入到悬浮液中，冰水浴搅拌1h，制得共混液，将6.1g过硫酸铵加入到浓度为0.2moL/L的盐酸溶液中，然后加入到共混液中，冰水浴搅拌24h，静置12h，用1L无水乙醇、1.5L去离子水洗涤至滤液为无色，制得聚苯胺接枝氧化石墨烯。

载苯并三氮唑的中空二氧化硅的制备例6

制备例6：（1）配制水相：称取0.73g十六烷基三甲基溴化铵、0.06g硫酸镁和0.06g苯并三氮唑，与5ml去离子水混合，超声分散，制得水相；

（2）配制油相：称取2g乳化剂OP-10、0.37g十二胺，与25ml煤油混合，超声分散，制得油相；

（3）将水相加入到油相中，高速乳化20min，制得微乳液，加入1ml正硅酸乙酯，反应24h。反应结束后，用无水乙醇进行破乳，以4000rpm转速离心5min，分离沉淀物，用乙醇超声分散洗涤，重复破乳-离心-洗涤操作三次，在45℃下干燥24h，分散至浓度为3wt%的十二烷基三氯硅烷的无水乙醇溶液中，浸渍3h，干燥。

疏水改性氧化石墨烯的制备例7-12

制备例7：（1）将2kg PVP（聚乙烯吡咯烷酮分子量为10000）加入到乙醇溶液中，搅拌溶解，制得浓度为20wt%的溶液，加入0.2kg由制备例5制成的聚苯胺接枝氧化石墨烯，混合均匀后，静电纺丝，形成纳米纤维，纺丝接收距离为12cm，正电压为10kv，负电压为2kv，纺丝溶液推进速度为0.1mm/min；

（2）将纳米纤维与15kg去离子水、35kg丙酮混合，加入2kg异佛尔酮二异氰酸酯，在35℃下搅拌4h后，加入0.4kg碱性硅溶胶，混合4h后，离心、洗涤、干燥，碱性硅溶胶的pH值为11，二氧化硅含量为40%，二氧化硅的粒径为110nm。

制备例8：（1）将1.5kg PVP（聚乙烯吡咯烷酮分子量为10000）加入到乙醇溶液中，搅拌溶解，制得浓度为15wt%的溶液，加入0.15kg由制备例5制成的聚苯胺接枝氧化石墨烯，混合均匀后，静电纺丝，形成纳米纤维，纺丝接收距离为12cm，正电压为10kv，负电压为2kv，纺丝溶液推进速度为0.1mm/min；

（2）将纳米纤维与10kg去离子水、30kg丙酮混合，加入1.5kg异佛尔酮二异氰酸酯，在30℃下搅拌6h后，加入0.2kg碱性硅溶胶，混合2h后，离心、洗涤、干燥，碱性硅溶胶的pH值为11，二氧化硅含量为40%，二氧化硅的粒径为100nm。

制备例9：与制备例7的区别在于，步骤（1）中，静电纺丝时，未添加聚苯胺接枝氧化石墨烯。

制备例10：与制备例7的区别在于，步骤（2）中未添加异佛尔酮二异氰酸酯。

制备例11：与制备例7的区别在于，未添加碱性硅溶胶。

制备例12：与制备例7的区别在于，碱性硅溶胶的固含量为40%，且固体成分包括质量比为1:0.3的二氧化硅和载苯并三氮唑的中空介孔二氧化硅，载苯并三氮唑的中空介孔二氧化硅由制备例6制成。

实施例

实施例1：一种无缝热熔套保温补口工艺，包括以下步骤：

S1、热熔套定位标记：测量焊口宽度和热熔套宽度，计算并均分热熔套搭接长度，搭接长度为100nm，并在外护管上画定位线；将热熔套滑移至已标记的定位线，并在热熔套和外护管上画环向限位线；

S2、预处理：打磨接口钢管表面，清除表面泥污、铁锈，除锈等级达到St3级，在外护管端部至热熔套环向限位线方向450mm范围内，清洁外护管，使用洁净抹布擦除外护管表面泥土、灰尘及雨雪；打磨热熔套环向限位线内的外护管表面，去除表面灰尘、聚乙烯氧化层，然后喷洒酒精，清洁擦除干净，将热熔套滑移至一端露出外护管200mm，打磨热熔套内表面，喷洒酒精，清洁，然后滑移出另一端露出200mm，打磨热熔套内表面，喷洒酒精，清洁，将热熔套滑移至起始位置，热熔套内表面打磨后进行电晕处理，电晕值达到60dyn/cm²；

S3、热熔网敷设定位：热熔网外侧边缘距离热熔套限位线15mm环向敷设，热熔网环向长度比外护管周长长20cm，将热熔网开口以热熔套纵向定位线为中心，使用码钉枪固定后，其余间隔20cm将热熔网沿环向内侧边缘固定牢固，剪掉多余热熔网，将热熔网两端间距控制在10mm范围内，将热熔网端部包裹熔接电源线并固定，电源线接头伸出环向定位线50mm，在热熔网间距内固定两层热熔胶条；

S4、热电偶固定：将一根热电偶探针穿过热熔网，插入热熔网中间位置，且两侧热电偶布置于同一位置，移动热熔套至两侧环向限位线，调整至纵向定位线对齐；

S5、热熔套烘烤收缩：使用火焰喷枪烘烤热熔套一侧，从底部向顶部快速移动火焰喷枪，使使热熔套受热收缩，烘烤过程中，随时观察热熔套收缩情况，直至环向收缩贴紧，用紧绳器将热熔套收紧，在热熔套上方开设一个排气孔，采用同样的方法烘烤收缩热熔套另一侧；

S6、智能熔接：使用带有GPS定位功能的智能热熔焊机，将智能热熔焊接左侧熔接输出线与热熔套左侧热熔网两根熔接线连接，左侧测温传输线正、负极夹住热电偶接线端子，右侧相同方法连接，将GPS定位器和5G天线磁吸在智能热熔焊机上，接通电源，设置左侧和右侧加热温度为200℃，熔接时间为11min，熔接电流为20A，保温时间为3min，当温度达到设定熔接温度时，设备自动进入保温状态，当保温时间达到设定时间后，自动停止熔接，熔接时电偶温度和熔接时间的记录曲线和定位信息自动上传至系统，熔接时电偶温度和熔接时间的记录曲线如表1所示；

S7、气密性实验：将熔接部位自然冷却至40℃后，向热熔套和钢管之间的空腔内充入压缩空气，压力达到0.02MPa，保压3min，在热熔焊接密封处涂肥皂水，不得有气泡产生，压力不降低为合格；

S8、注料发泡：在热熔套上开设2个直径为25mm的孔，一个注料孔和一个排气孔，排气孔的位置高于注料孔，沿注料孔向空腔内注入聚氨酯发泡材料，待聚氨酯发泡材料从两孔内溢出完全凝固后进行敲击检查，聚氨酯发泡材料充满接口，接口处的保温层与保温管内的保温层之间不得产生碱洗，若缺料应进行聚氨酯发泡材料的补料，接口处聚氨酯发泡材料发泡完成后，将注料孔和排气孔的孔口部位清理干净，用PE焊塞密封，用手持热熔器对注料孔和排气孔及PE焊塞进行加热，使PE焊塞与热熔套充分熔合。

热熔套打磨后经过以下预处理：将10kg乙烯-丙烯酸乙酯共聚物、6kg乙烯-丙烯酸丁酯共聚物、3.6kgTPE弹性体、4kg混杂纤维、1kg润滑剂、0.5kg抗氧剂混合均匀，制得共混物，将共混物升温至210℃热熔，涂覆至热熔套内表面的两端，冷却固化，共混物的涂覆宽度为150mm，乙烯-丙烯酸乙酯共聚物选自比利时杜邦，型号为2116 LE4000，乙烯-丙烯酸丁酯共聚物选自法国阿科玛，型号为3217，熔融指数为1.8g/10min，丙烯酸酯含量为17wt%，密度为0.926g/cm³，TPE弹性体选自日本JSR，型号为RB840，混杂纤维由制备例1制成，润滑剂为聚乙烯蜡，抗氧剂为抗氧剂1010。

实施例2：一种无缝热熔套保温补口工艺，包括以下步骤：

S1、热熔套定位标记：测量焊口宽度和热熔套宽度，计算并均分热熔套搭接长度，搭接长度为150nm，并在外护管上画定位线；将热熔套滑移至已标记的定位线，并在热熔套和外护管上画环向限位线；

S2、预处理：打磨接口钢管表面，清除表面泥污、铁锈，除锈等级达到St3级，在外护管端部至热熔套环向限位线方向450mm范围内，清洁外护管，使用洁净抹布擦除外护管表面泥土、灰尘及雨雪；打磨热熔套环向限位线内的外护管表面，去除表面灰尘、聚乙烯氧化层，然后喷洒酒精，清洁擦除干净，将热熔套滑移至一端露出外护管200mm，打磨热熔套内表面，喷洒酒精，清洁，然后滑移出另一端露出200mm，打磨热熔套内表面，喷洒酒精，清洁，将热熔套滑移至起始位置，热熔套内表面打磨后进行电晕处理，电晕值达到60dyn/cm²；

S3、热熔网敷设定位：热熔网外侧边缘距离热熔套限位线15mm环向敷设，热熔网环向长度比外护管周长长20cm，将热熔网开口以热熔套纵向定位线为中心，使用码钉枪固定后，其余间隔20cm将热熔网沿环向内侧边缘固定牢固，剪掉多余热熔网，将热熔网两端间距控制在10mm范围内，将热熔网端部包裹熔接电源线并固定，电源线接头伸出环向定位线50mm，在热熔网间距内固定两层热熔胶条；

S4、热电偶固定：将一根热电偶探针穿过热熔网，插入热熔网中间位置，且两侧热电偶布置于同一位置，移动热熔套至两侧环向限位线，调整至纵向定位线对齐；

S5、热熔套烘烤收缩：使用火焰喷枪烘烤热熔套一侧，从底部向顶部快速移动火焰喷枪，使使热熔套受热收缩，烘烤过程中，随时观察热熔套收缩情况，直至环向收缩贴紧，用紧绳器将热熔套收紧，在热熔套上方开设一个排气孔，采用同样的方法烘烤收缩热熔套另一侧；

S6、智能熔接：使用带有GPS定位功能的智能热熔焊机，将智能热熔焊接左侧熔接输出线与热熔套左侧热熔网两根熔接线连接，左侧测温传输线正、负极夹住热电偶接线端子，右侧相同方法连接，将GPS定位器和5G天线磁吸在智能热熔焊机上，接通电源，设置左侧和右侧加热温度为200℃，熔接时间为12min，熔接电流为20A，保温时间为3min，当温度达到设定熔接温度时，设备自动进入保温状态，当保温时间达到设定时间后，自动停止熔接，熔接时电偶温度和熔接时间的记录曲线和定位信息自动上传至系统，熔接时电偶温度和熔接时间的记录曲线如表1所示；

S7、气密性实验：将熔接部位自然冷却至40℃后，向热熔套和钢管之间的空腔内充入压缩空气，压力达到0.02MPa，保压3min，在热熔焊接密封处涂肥皂水，不得有气泡产生，压力不降低为合格；

S8、注料发泡：在热熔套上开设2个直径为25mm的孔，一个注料孔和一个排气孔，排气孔的位置高于注料孔，沿注料孔向空腔内注入聚氨酯发泡材料，待聚氨酯发泡材料从两孔内溢出完全凝固后进行敲击检查，聚氨酯发泡材料充满接口，接口处的保温层与保温管内的保温层之间不得产生碱洗，若缺料应进行聚氨酯发泡材料的补料，接口处聚氨酯发泡材料发泡完成后，将注料孔和排气孔的孔口部位清理干净，用PE焊塞密封，用手持热熔器对注料孔和排气孔及PE焊塞进行加热，使PE焊塞与热熔套充分熔合。

上述步骤S2中，热熔套打磨后经过以下预处理：将5kg乙烯-丙烯酸乙酯共聚物、1kg乙烯-丙烯酸丁酯共聚物、0.8kgTPE弹性体、2kg混杂纤维、0.5kg润滑剂、0.01kg抗氧剂混合均匀，制得共混物，将共混物升温至220℃热熔，涂覆至热熔套内表面的两端，冷却固化，共混物的涂覆宽度为150mm，乙烯-丙烯酸乙酯共聚物选自比利时杜邦，型号为2116LE4000，乙烯-丙烯酸丁酯共聚物选自法国阿科玛，型号为3217，熔融指数为1.8g/10min，丙烯酸酯含量为17wt%，密度为0.926g/cm³，TPE弹性体选自日本JSR，型号为RB840，混杂纤维由制备例2制成，润滑剂为聚乙烯蜡，抗氧剂为抗氧剂1010。

实施例3：一种无缝热熔套保温补口工艺，与实施例1的区别在于，混杂纤维由制备例3制成。

实施例4：一种无缝热熔套保温补口工艺，与实施例1的区别在于，混杂纤维由制备例4制成。

实施例5：一种无缝热熔套保温补口工艺，与实施例1的区别在于，混杂纤维均为长度为50mm，直径为30μm的玻璃纤维。

实施例6：一种无缝热熔套保温补口工艺，与实施例1的区别在于，混杂纤维由玻璃纤维和聚酯纤维按照1:0.5的质量比混合制成，玻璃纤维和聚酯纤维的长度为50mm，直径为30μm。

实施例7：一种无缝热熔套保温补口工艺，与实施例1的区别在于，步骤S2中，在热熔套内表面涂覆共混物前，对热熔套内表面进行电晕处理，使热熔套70%面积的电晕值达到50dyn/cm²。

实施例8：一种无缝热熔套保温补口工艺，与实施例7的区别在于，步骤S1中，钢管经过清洁后，以0.3MPa的压力喷涂防腐涂料，室温固化后形成厚度为3mm的防腐层，缠绕UHMWPE微孔膜，缠绕厚度为10mm，UHMWPE微孔膜的密度为70g/m²，平均孔径为0.3μm，防腐涂料的制备方法，包括以下步骤：

将1kg疏水改性氧化石墨烯加入到45kg去离子水中，超声分散2h，得到悬浮液；将悬浮液加入到45kg水性环氧丙烯酸乳液中，加入4.5kg水性环氧固化剂，以1000r/min的转速搅拌1h，边搅拌边加入1kg增稠剂、0.3kg分散剂、0.15kg消泡剂，搅拌20min，制得防腐涂料，疏水改性氧化石墨烯由制备例7制成，水性环氧丙烯酸乳液选自安徽正行涂装，型号为DC-201B，水性环氧固化剂为三乙烯四胺，增稠剂为羟丙基甲基纤维素，消泡剂为聚二甲基硅氧烷，分散剂选自佛山超速科技，型号为TL-880。

实施例9：一种无缝热熔套保温补口工艺，与实施例7的区别在于，步骤S1中，钢管经过清洁后，以0.2MPa的压力喷涂防腐涂料，室温固化后形成厚度为2mm的防腐层，缠绕UHMWPE微孔膜，缠绕厚度为15mm，UHMWPE微孔膜的密度为70g/m²，平均孔径为0.3μm，防腐涂料的制备方法，包括以下步骤：

将0.5kg疏水改性氧化石墨烯加入到40kg去离子水中，超声分散2h，得到悬浮液；将悬浮液加入到40kg水性环氧丙烯酸乳液中，加入4kg水性环氧固化剂，以1000r/min的转速搅拌1h，边搅拌边加入0.5kg增稠剂、0.25kg分散剂、0.1kg消泡剂，搅拌20min，制得防腐涂料，疏水改性氧化石墨烯由制备例8制成，水性环氧丙烯酸乳液选自安徽正行涂装，型号为DC-201B，水性环氧固化剂为三乙烯四胺，增稠剂为羟丙基甲基纤维素，消泡剂为聚二甲基硅氧烷，分散剂选自佛山超速科技，型号为TL-880。

实施例10：一种无缝热熔套保温补口工艺，与实施例8的区别在于，防腐涂料中疏水改性氧化石墨烯由制备例9制成。

实施例11：一种无缝热熔套保温补口工艺，与实施例8的区别在于，防腐涂料中疏水改性氧化石墨烯由制备例10制成。

实施例12：一种无缝热熔套保温补口工艺，与实施例8的区别在于，防腐涂料中疏水改性氧化石墨烯由制备例11制成。

实施例13：一种无缝热熔套保温补口工艺，与实施例8的区别在于，防腐涂料中疏水改性氧化石墨烯由制备例14制成。

实施例14：一种无缝热熔套保温补口工艺，与实施例8的区别在于，防腐涂料中疏水改性氧化石墨烯为聚苯胺接枝氧化石墨烯。

实施例15：一种无缝热熔套保温补口工艺，与实施例8的区别在于，防腐涂料为市售水性环氧树脂涂料，选自黄氏化工，型号为LGW-SX1011。

实施例16：一种无缝热熔套保温补口工艺，与实施例8的区别在于，未缠绕UHMWPE微孔膜。

实施例17：一种无缝热熔套保温补口工艺，与实施例8的区别在于，UHMWPE微孔膜经过以下预处理：（1）将0.05kg六偏磷酸钠加入到去离子水中，形成浓度为5wt%的溶液，加入0.3kg埃洛石，在-0.1MPa下抽真空20min，离心、洗涤、干燥，制得改性埃洛石，六偏磷酸钠和埃洛石的质量比为0.05:0.3；

（2）将0.3kg聚乙烯亚胺分散至无水乙醇中，制得浓度为30wt%的溶液，将UHMWPE微孔膜加入其中，抽真空至-0.08MPa，保压20min，取出UHMWPE微孔膜，干燥，制得预处理膜，聚乙烯亚胺和UHMWPE微孔膜的质量比为0.3:1；

（3）将步骤（1）制成的改性埃洛石分散至去离子水中，制得浓度为30wt%的溶液，加入步骤（2）制成的预处理膜，抽真空值-0.1MPa，保压30min，洗涤、干燥。

实施例18：一种无缝热熔套保温补口工艺，与实施例8的区别在于，UHMWPE微孔膜经过以下预处理：（1）将0.03kg六偏磷酸钠加入到去离子水中，形成浓度为3wt%的溶液，加入0.2kg埃洛石，在-0.09MPa下抽真空30min，离心、洗涤、干燥，制得改性埃洛石，六偏磷酸钠和埃洛石的质量比为0.03:0.2；

（2）将0.2kg聚乙烯亚胺分散至无水乙醇中，制得浓度为20wt%的溶液，将UHMWPE微孔膜加入其中，抽真空至-0.08MPa，保压20min，取出UHMWPE微孔膜，干燥，制得预处理膜，聚乙烯亚胺和UHMWPE微孔膜的质量比为0.2:1；

（3）将步骤（1）制成的改性埃洛石分散至去离子水中，制得浓度为20wt%的溶液，加入步骤（2）制成的预处理膜，抽真空值-0.1MPa，保压20min，洗涤、干燥。

实施例19：一种无缝热熔套保温补口工艺，与实施例17的区别在于，预处理UHMWPE微孔膜时，

UHMWPE微孔膜经过以下预处理：（1）将0.3kg聚乙烯亚胺分散至无水乙醇中，制得浓度为30wt%的溶液，将UHMWPE微孔膜加入其中，抽真空至-0.08MPa，保压20min，取出UHMWPE微孔膜，干燥，制得预处理膜，聚乙烯亚胺和UHMWPE微孔膜的质量比为0.3:1；

（2）将0.3kg埃洛石分散至去离子水中，制得浓度为30wt%的溶液，加入步骤（1）制成的预处理膜，抽真空值-0.1MPa，保压30min，洗涤、干燥。

实施例20：一种无缝热熔套保温补口工艺，与实施例17的区别在于，UHMWPE微孔膜经过以下预处理：（1）将0.05kg六偏磷酸钠加入到去离子水中，形成浓度为5wt%的溶液，加入0.3kg埃洛石，在-0.1MPa下抽真空20min，离心、洗涤、干燥，制得改性埃洛石，六偏磷酸钠和埃洛石的质量比为0.05:0.3；

（2）将步骤（1）制成的改性埃洛石分散至去离子水中，制得浓度为30wt%的溶液，加入1kg UHMWPE微孔膜，抽真空值-0.1MPa，保压30min，洗涤、干燥。

对比例

对比例1：一种无缝热熔套保温补口工艺，与实施例1的区别在于，未在热熔套上涂覆共混物。

对比例2：一种无缝热熔套保温补口工艺，与实施例1的区别在于，共混物中未添加混杂纤维。

对比例3：一种无缝热熔套保温补口工艺，与实施例1的区别在于，共混物中，使用等量乙烯丙烯酸丁酯共聚物替代乙烯-丙烯酸乙酯共聚物。

对比例4：一种无缝热熔套保温补口工艺，与实施例1的区别在于，共混物中未添加TPE弹性体。

对比例5：一种预制直埋保温管道系统补口工艺，其工艺步骤为：

(1)保温管焊接口预处理：清理直埋管接口部位和两端保温外保护层，除去其表面的毛刺、油污、泥沙、焊渣，直埋管接位口的处理方法为先用毛刷除去表面泥沙，然后使用打磨工具打磨接口除去毛刺、焊渣，使用清水清洗碎屑，再使用酸碱液清洗接口除去油污及锈迹；

(2)热熔套管焊接：将热熔套包覆在裸管接口处保温管外套上，外套管两端和轴向重叠部分的宽度保持在50mm，与外护套搭接部分的中部和套袖管轴向重叠处下方使用绝缘板条衬垫，丝网两端露出约50mm的接线端用于连接热熔机，以夹具紧固，使用热熔机加热保温管塑料外壳与热熔套，使得结合处熔化溢出，热熔时间为10min，冷却定型；

(3)气密性检测：待冷却定型完毕后，检查热熔套是否有翘边和气泡存在，若有应及时修补排出气泡；

(4)高强度材料裹焊：将高强度材料PPR塑料材料紧固包裹在热熔套上，使用热熔机加热高强度材料，使得高强度材料熔融包覆在热熔套上，待冷却凝固后进行二次气密性检查；

(5)气密性二次检测：将焊接好的直埋管置于肥皂水中，向直埋管内加压，检查是否有气泡产生；

(6)热塑加固：取热塑带平行搭在焊缝上，用焊枪在焊缝与热塑带结合部加热，加热至保温塑料外壳与热塑带结合处开始融化，然后迅速用手在热塑带表面向保温管方向施加压力，直至热塑带截面挤出粘液，依次环形操作最后到达起点处，最后与起点搭接50mm处截断热塑带，检查热熔情况，如有接触不实再用塑料焊枪在热塑带表面加温用手加压直至挤出粘液；

(7)密封注塑：用孔径25mm的开孔器在补口外护套一端开注塑孔，另一端开放气孔，向注塑孔内注料，注料完毕迅速封死注塑孔，最后检查补口表面热塑粘结及表面完整度。

性能检测试验

一、热熔套熔接后性能测试：按照实施例1-7和对比例1-5中方法将热熔套与保温管道的外护管热熔连接，参照以下方法检测热熔套与外护管之间的焊面的剥离试验和拉伸试验，将检测结果记录于表1中。

1、剥离强度：按照 GB/T 4851-1998《压敏胶粘带持粘性实验方法》进行检测，利用剥离强力计(苏州拓博公司的TH-8203S型电子强力机)，以390-310mm/min的速度进行连续剥离；

2、粘连面宽度：肉眼观察剥离面，并测量剥离面出现拉丝粘连的宽度；

3、拉伸屈服强度和断裂伸长率：按照GB/T528-2009《硫化橡胶或热塑性橡胶拉伸应力应变性能的测定》进行检测。

表1

由表1内数据可以看出，实施例3和实施例2内的热熔套预处理时，分别采用制备例1和制备例2制成的混杂纤维，由此焊接的热熔套与外护管之间的剥离强度高，剥离面分离时出现大面积都得拉丝粘连，而且焊接面拉伸强度和断裂伸长率高，具有较好的密封性能。

实施例3和实施例4中分别采用制备例3和制备例4制成的混杂纤维，表1内显示，实施例3和实施例4焊接的热熔套与外护管之间的剥离强度减弱，而且粘连面宽度减小，可见制备例3和制备例4制成的混杂纤维对热熔套与外护管之间焊接后剥离强度的改善作用不及实施例1和实施例2。

实施例5中仅使用玻璃纤维作为混杂纤维，实施例6中将玻璃纤维和聚酯纤维混合作为混杂纤维，表1内显示，实施例5和实施例6中热熔套和外护管之间的剥离强度减弱，密封性能下降。

实施例7中在热熔套在涂覆共混物前，还进行了电晕处理，可见实施例7中热熔套和外护管之间的密封性能进一步提升。

对比例1中未在热熔套的内层进行共混物涂覆，获得的热熔套与外护管剥离强度值下降，而对比例2中共混物内未添加混杂纤维，剥离时，热熔套与外护管之间的剥离强度与实施例1相比，明显减弱，说明本申请中热熔套经预处理后，能改善热熔套与外护管之间的密封性。

对比例3中使用乙烯丙烯酸丁酯共聚物，与实施例1相比，热熔套与外护管之间的密封性能减弱；对比例4中未添加TPE弹性体，热熔套和外护管之间的拉伸强度和断裂伸长率下降；对比例5为现有技术方法焊接的保温管，热熔套与外护管之间的剥离强度不及本申请。

二、防腐涂料性能测试：按照实施例8-16中方法制备防腐涂料，并出参照以下方法检测防腐涂料的各项性能，将检测结果记录于表2中。

1、力学性能：将实施例8-16中的防腐涂料制成哑铃型标准样条，设置拉伸速率为200mm/min，采用电子万能试验机进行测试。

2、接触角：采用接触角仪测试涂膜的疏水性能，将去离子水滴于涂膜表面，并读取接触角的值，每个试样测量5次取平均值。

3、抗冲击性能：依据 GB/T 1732-1993《漆膜耐冲击测定法》，将马口铁试片固定在冲击仪被 冲击的地方，使重锤于一定高度（从 50 cm 处开始）自由落下，然后观察凹面涂层是否脱落或龟裂，若脱落或龟裂，高度降低 5 cm 自由落下并进行观察，根据裂缝裂痕情况记录重锤落地高度，对应涂层的抗冲击高度。

表2

由表2内数据可以看出，实施例8和实施例9中分别采用制备例7和制备例8制备的疏水改性氧化石墨烯，涂层的拉伸强度高，抗冲击性强，而且疏水、防水效果好。

实施例10中采用制备例9制成的疏水改性氧化石墨烯，其中未添加聚苯胺接枝氧化石墨烯，实施例10制备的涂料，与实施例8相比，抗冲击强度下降，而且拉伸强度等力学性能减弱。

实施例11中使用制备例10制成的疏水改性氧化石墨烯，与实施例8相比，涂层的拉伸强度减弱，且疏水性下降，说明采用IPDI制备聚脲材料，并包覆在纳米纤维上，能有效改善纳米纤维的防水性格和力学强度。

实施例12采用制备例11制成的疏水改性氧化石墨烯，制备例11与制备例7相比，是未添加碱性硅溶胶制成的疏水改性氧化石墨烯，实施例12与实施例8相比，涂层的拉伸强度和断裂伸长率下降，而且疏水性降低，抗冲击效果也减弱。

实施例13中使用制备例12制成的疏水改性氧化石墨烯，其中碱性硅溶胶含载苯并三氮唑的中空介孔二氧化硅，与实施例8相比，实施例13制备的防腐涂料力学强度变化不大，性能差异不明显。

实施例14中仅采用聚苯胺接枝氧化石墨烯作为疏水改性氧化石墨烯，实施例15中采用市售防腐涂料，可见实施例14中涂层的各项性能比实施例15更优，但仍不及实施例8和实施例9。

三、保温管的防腐性能检测：按照实施例1、实施例8-20中方法焊接热熔套和外护管，对保温管进行补口，并参照以下方法对钢管的防腐效果进行检测，将检测结果记录于表3中。

1、耐盐雾性：按照GB1771-2007《色漆和清漆耐中性盐雾性能的测定》进行检测。

2、耐盐水性(5%NaCl)：按照GB1763-1979《漆膜耐化学试剂性测定法》进行检测。

3、耐酸性（10%H₂S0₄）：按照GB1763-1979《漆膜耐化学试剂性测定法》进行检测。

4、耐酸性（10%NaOH）：按照GB1763-1979《漆膜耐化学试剂性测定法》进行检测。

表3

由表3内数据可以看出，实施例1中未使用防腐涂料，也未包覆UHMWPE微孔膜，焊接后的钢管易产生腐蚀；实施例8和实施例9中使用本申请制备的防腐涂料，并包覆UHMWPE微孔膜，钢管防腐性能显著提升；实施例10-15中防腐涂料的性能均不及实施例8和实施例9，实施例16中使用防腐涂料，但未包覆UHMWPE微孔膜，钢管表面出现腐蚀的时间比实施例8短，防腐效果降低；实施例17和实施例18中对UHMWPE微孔膜进行预处理，在其表面负载防腐剂，可见实施例17和实施例18中钢管的防腐效果提升，而实施例19和实施例20与实施例17相比，防腐效果减弱。

具体实施例仅仅是对本申请的解释，其并不是对本申请的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本申请的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (9)

1.一种无缝热熔套保温补口工艺，其特征在于，包括以下步骤：

热熔套定位标记：测量焊口宽度和热熔套宽度，计算并均分热熔套搭接长度，并在外护管上画定位线；将热熔套滑移至已标记的定位线，并在热熔套和外护管上画环向限位线；

预处理：打磨接口钢管表面，在外护管端部至热熔套环向限位线方向450mm范围内，清洁外护管；打磨热熔套环向限位线内的外护管表面，然后喷洒酒精，清洁擦除干净，将热熔套滑移至一端露出外护管200mm，打磨热熔套内表面，喷洒酒精，清洁，然后滑移出另一端露出200mm，打磨热熔套内表面，喷洒酒精，清洁，将热熔套滑移至起始位置；

热熔网敷设定位：热熔网外侧边缘距离热熔套环向限位线10-15mm环向敷设，热熔网环向长度比外护管周长长20cm，将热熔网固定后，使热熔网端部包裹熔接电源线并固定，电源线接头伸出环向限位线50mm；

热电偶固定：将一根热电偶探针穿过热熔网，插入热熔网中间位置，且两侧热电偶布置于同一位置，移动热熔套至两侧环向限位线，调整至定位线对齐；

热熔套烘烤收缩：加热使热熔套收缩，直至环向收缩贴紧，用紧绳器将热熔套收紧，在热熔套上方开设一个排气孔，采用同样的方法烘烤收缩热熔套另一侧；

智能熔接：将热熔网上熔接电源线与热熔焊机输出线连接，通电热熔，每隔5min对紧绳器紧固一次，熔接完毕后，拔出热电偶；

气密性实验：将熔接部位自然冷却至40℃后，向热熔套和钢管之间的空腔内充入压缩空气，压力达到0.02MPa，保压3min，在热熔焊接密封处涂肥皂水，不得有气泡产生；

注料发泡：在热熔套上开设2个孔，一个注料孔，一个排气孔，排气孔位置高于注料孔，沿注料孔向空腔内注入聚氨酯发泡材料，待聚氨酯发泡材料从两孔内溢出完全凝固后进行敲击检查，判断聚氨酯发泡材料是否填充饱满，检验合格后将两个孔口部位清理干净，将两个孔密封；

所述热熔套打磨后经过以下预处理：

以重量份计，将5-10份乙烯-丙烯酸乙酯共聚物、1-6份乙烯丙烯酸丁酯共聚物、0.8-3.6份TPE弹性体、2-4份混杂纤维、0.5-1.0份润滑剂、0.01-0.5份抗氧剂混合，制得共混物，将共混物热熔后涂覆在热熔套内表面的两端，冷却固化；

所述混杂纤维的制法如下：将玻璃纤维经针刺制成厚度为3-5mm的玻璃纤维毡；

以所述玻璃纤维毡为接收基布，将聚酯切片干燥后，热熔纺丝，在0.1-0.15MPa下压制10-15s，在玻璃纤维毡上形成纤维层，玻璃纤维毡与纤维层的厚度为1:0.2-0.5，然后浸渍在硅烷偶联剂溶液中20-30min，取出、水洗、干燥、裁切成长度为40-50mm，直径为20-30μm的纤维。

2.根据权利要求1所述的无缝热熔套保温补口工艺，其特征在于，所述热熔套打磨后，对内表面进行电晕处理，使热熔套内表面的电晕值达到50-60dyn/cm²。

3.根据权利要求1所述的无缝热熔套保温补口工艺，其特征在于，所述通电热熔时的熔接电流为19-21A，熔接时间为10-15min。

4.根据权利要求1所述的无缝热熔套保温补口工艺，其特征在于，所述热熔套两端与外护管搭接长度为100-150mm。

5.根据权利要求1所述的无缝热熔套保温补口工艺，其特征在于，所述接口钢管经清洁后，以0.2-0.3MPa的压力喷涂防腐涂料，室温固化后缠绕UHMWPE微孔膜，UHMWPE微孔膜缠绕时搭接长度不小于100mm。

6.根据权利要求5所述的无缝热熔套保温补口工艺，其特征在于，所述防腐涂料包括以下重量份的原料：

40-45份水性环氧丙烯酸乳液、0.5-1份疏水改性氧化石墨烯、4-4.5份水性环氧固化剂、20-25份纳米二氧化钛、0.25-0.3份分散剂、0.1-0.15份消泡剂、40-45份去离子水、0.5-1份增稠剂。

7.根据权利要求6所述的无缝热熔套保温补口工艺，其特征在于，所述疏水改性氧化石墨烯的制法如下：

以重量份计，将1.5-2份PVP加入到乙醇溶液中，搅拌溶解，制得浓度为15-20wt%的溶液，加入0.15-0.2份聚苯胺接枝氧化石墨烯，混合后，静电纺丝，形成纳米纤维；

将所述纳米纤维与10-15份去离子水、30-35份丙酮混合，加入1.5-2份异佛尔酮二异氰酸酯，在30-35℃下搅拌4-6h后，加入0.2-0.4份碱性硅溶胶，混合2-4h后，离心、洗涤、干燥。

8.根据权利要求7所述的无缝热熔套保温补口工艺，其特征在于，所述碱性硅溶胶包括质量比为1:0.1-0.3的纳米二氧化硅和载苯并三氮唑的中空介孔二氧化硅。

9.根据权利要求5所述的无缝热熔套保温补口工艺，其特征在于，所述UHMWPE微孔膜经过以下预处理：

将六偏磷酸钠加入到去离子水中，形成浓度为3-5wt%的溶液，加入埃洛石，在-（0.09～0.1）MPa下抽真空20-30min，离心、洗涤、干燥，制得改性埃洛石，六偏磷酸钠和埃洛石的质量比为0.03-0.05:0.2-0.3；

将聚乙烯亚胺分散至无水乙醇中，制得浓度为20-30wt%的溶液，将UHMWPE微孔膜加入其中，抽真空10-20min，取出UHMWPE微孔膜，干燥，制得预处理膜，聚乙烯亚胺和UHMWPE微孔膜的质量比为0.2-0.3:1；

将所述改性埃洛石分散至去离子水中，制得浓度为20-30wt%的溶液，加入所述预处理膜，抽真空20-30min，洗涤、干燥。