热收缩带的安工艺探讨

百度文库 - 让每个人平等地提升自我
1
热收缩带的安装工艺探讨
1、前言
目前，国内外长输管道三层聚乙烯（3PE）防腐层补口材料主要
是以热收缩套（带）为主，国内在建的西气东输二线管道、陕京三线
管道、涩宁兰复线管道、中哈管道及即将开工建设的中缅管道，补口
材料全部为热收缩带，由于管线主体防腐层3PE为工厂预制，产品
质量可控，因此现场防腐补口热收缩带的安装质量是影响管道是否腐
蚀的重要因素，为了保证热收缩带的安装质量，一方面要求热收缩带
的材料性能，另一方面对现场安装条件有较宽的适应性，要求热收缩
带有正确的现场安装工艺。热收缩带的安装主要是干膜安装工艺（底
漆已实干或固化）和湿膜（底漆没有实干）安装工艺，现将两种安装
工艺的优缺点进行比对分析。
2、安装工艺分析
湿膜安装工艺
湿膜安装是目前国内热收缩带厂家主要采用的安装工艺，即在涂
敷无溶剂环氧底漆后，立即开始安装热收缩带，通过对国内几条长输
管线开挖检测发现湿膜安装工艺存在很多的问题，主要表现在：
（1） 无溶剂环氧底漆厚度无法保证
无溶剂环氧底漆的作用主要有三点，作用一提高热收缩带的
抗阴极剥离性能，作用二提高热收缩带防腐层的剥离强度，
作用三补口密封失效，腐蚀介质进入后无溶剂防腐层起到防
腐作用。无溶剂环氧底漆为液态涂料，在未实干或固化前自
百度文库 - 让每个人平等地提升自我
2
身没有任何的强度，因此，如果涂敷底漆后立刻安装热收缩
带，热收缩带收缩后对底漆的挤压以及安装过程中造成的刮
碰，使得部分底漆粘在热溶胶上，安装后局部无溶剂环氧底
漆的干膜厚度只有几十微米甚至几个微米局部或没有底漆，
无法形成完整的保护层，见图1，发挥其应有的防腐作用。
另外，由于底漆厚度较薄，会降低该部位热收缩带的剥离强
度值，见图2。

图1 无溶剂环氧底漆厚度不均匀
图2 热收缩带与无溶剂环氧底漆的剥离强度几乎为零
百度文库 - 让每个人平等地提升自我

3
（2） 搭接部位的黏结力难以保证
由于无溶剂环氧底漆的表面能远高于聚乙烯的表面能且前者
是极性材料后者是非极性高结晶度材料，湿膜安装无法保证
底漆厚度，因此，无溶剂环氧底漆涂刷在聚乙烯上，虽采取
对聚乙烯加热拉毛处理，却无法作到长久的粘结效果。而搭
界部位的密封是补口质量的关键，如果该处丧失黏结力，腐
蚀介质进入后，将直接造成管体腐蚀。目前在西气东输一线
和在建的西二线管道工程中均已发现搭接部位剥离强度为零
无黏结力的事件，热收缩带密封失效导致管体发生了腐蚀，
见图3。

图3 热收缩带密封失效导致管体发生腐蚀
（3） 无溶剂环氧底漆实干后与热收缩带无法形成良好的粘接

大口径管道安装热收缩带时，由于安装时间较长，可能造成
局部热收缩带收缩前底漆已实干的问题，由于热溶胶必须是
在底漆未干前才能与底漆发生化学交联反应，因此一旦局部
百度文库 - 让每个人平等地提升自我
4
底漆实干或固化，则该部位将无法形成正确的化学粘接，且
目前国产热收缩带主要是湿膜安装，底漆一旦实干或固化，
则容易造成热收缩带与底漆脱开，导致剥离强度降低甚至失
效的问题，见图4。

图4 底漆已实干或固化造成热收缩、底漆脱开带剥离强度降低
干膜安装工艺

干膜安装工艺主要解决热熔胶与底漆和聚乙烯间的粘接强度和剥
离破坏型式的问题，也就是需要改进热熔胶和底漆的配方，其优点是
可以保证底漆的完整性，一旦发生密封失效，底漆可以形成有效的防
护层，此外还可以提高热收缩带的抗阴极剥离性能；其次干膜安装工
艺不在搭接部位聚乙烯上涂敷无溶剂环氧底漆，保持了热溶胶的固有
特性，使得热收缩带与聚乙烯间的粘接将更有保证，热收缩带的密封
安全性得到提高。
为了提高热收缩带的抗阴极剥离性能和长期应用性能，干膜安装
工艺同时需要改进底漆的防腐性能，特别是底漆的长期抗阴极剥离性
百度文库 - 让每个人平等地提升自我
5
能和耐热水浸泡性能，以保证补口部位管道的长期安全性。
3、干膜安装工艺现状
为了提高3PE防腐层补口的安全性，目前国内厂家已研制出适合
干膜安装工艺的热收缩带，其对无溶剂环氧底漆和PE的剥离强度、
剥离破坏型式以及其它性能指标已达到或超过国内相关标准的要求。
中油管道防腐公司的热收缩带就是专为满足干膜安装工艺而开发的
产品，底漆采用管道科学研究院的专用外防无溶剂漆，该配套体系其
各项性能指标满足国标和西气东输二线技术规格书的要求。
由于干膜安装的目的是为了提高热收缩带的抗阴极剥离性能以
及底漆的完整性，为了不影响干膜安装的速度，底漆的固化时间必须
满足现场安装的要求。目前中油管道防腐公司配套无溶剂环氧底漆的
防腐性能能够满足热收缩带补口的技术和应用要求，其底漆的涂敷工
艺如下：
（1） 清除表面油污和污染物，加热金属表面至60℃～70℃的
温度，以保证金属表面处理至级后，金属表面温度高于
露点温度3℃以上；
（2） 将管体金属表面温度加热至70℃左右，将混合好的无溶
剂环氧底漆的三分之二迅速涂在管体金属表面，完成第
一道漆的涂刷，随后用剩余的三分之一完成第二道漆的
涂刷（目的防止针孔）；
（3） 对搭接部位PE层进行加热（加热温度110—130℃）拉
毛处理；
百度文库 - 让每个人平等地提升自我
6
（4） 待第二道底漆实干后开始安装热收缩带，第二道底漆涂
刷完毕约7分钟漆膜达到实干；
（5） 完成热收缩带的安装，从开始刷涂底漆至完成热收缩带
的安装，全部时间约为40分钟。
以上时间以安装一个直径1219mm的热收缩带为标准。
(6) 中油防腐公司热收缩带干膜安装后的剥离状况见图5

图5中油防腐干膜安装剥离面均呈现内聚状态
4、西气东输二线湘赣段现场热收缩带补口剥离状况

近期对西气东输二线湘赣段补口湿膜安装、干膜安装进行
了现场剥离，国内热收缩带湿膜安装剥离强度虽达到要求，但状态
是：PE搭接部位局部内聚，底漆/钢不内聚或局部内聚，这样安装
的热收缩带不能保证底漆的完整性和厚度，埋地后，经过长期土壤
应力的作用，黏结力一旦丧失，腐蚀介质进入将腐蚀管体，见图6、
7。干膜安装保证了底漆的完整性和厚度，剥离状态均为内聚，这
样安装的收缩带密封性好，腐蚀介质不会腐蚀管体，见图8。
百度文库 - 让每个人平等地提升自我
7
图6湿膜安装PE局部内聚、底漆/钢不内聚
图7湿膜安装PE部分内聚、底漆/钢局部内聚
百度文库 - 让每个人平等地提升自我

8
图8 干膜安装剥离面全部内聚
4、结论和建议

（1）湿膜安装工艺无法保证底漆的完整性和防腐性能；
（2）湿膜安装工艺无法保证热收缩带与PE的密封性能；
（3）湿膜安装出现撬边、撅起无法二次修复只能替换 ；
（4）干膜安装工艺可以保证底漆的完整性及提高热收缩带的抗阴
极剥离性能；
（5）干膜安装工艺可以提高热收缩带与底漆和搭接部位PE层的
粘接效果；
（6）干膜安装出现撬边、撅起可二次加热修复；
（7）鉴于目前国内干膜安装工艺采用的热收缩带的技术水平，建
议管体3PE防腐层在工厂预制时将FBE预留2厘米以上的宽度，以
保证补口部位底漆的完整性，提高热收缩带补口的安全性。