在管道防腐施工中，補口是保證管道防腐完整性的重要工藝，一旦補口失效，極易造成補口部位的腐蝕，甚至發(fā)生嚴重事故。據統(tǒng)計，大部分穿孔事故發(fā)生在管道焊縫補口附近，此部位的嚴重腐蝕事故在國內外屢見不鮮。多年來，國內外學者在補口材料、方法、工藝和技術設備等方面不斷開展研究，開發(fā)了許多管道防腐補口的新技術，使管道腐蝕得到有效控制。
管道現場防腐層補口技術與干線管道防腐層技術發(fā)展一致。管道防腐層經歷了從瀝青類及冷纏膠帶等防腐層到高科技聚合物防腐層的演變?，F場補口必須完全適用于干線管道防腐層并且與其具有相似的特性，因此，與防腐層配套的管道防腐補口技術也經歷了從瀝青熱澆涂補口、聚乙烯粘膠帶補口等到環(huán)氧粉末補口、聚乙烯熱收縮材料補口和液體環(huán)氧材料補口等的發(fā)展歷程。近年來，國內外相繼開發(fā)了一些防腐補口材料和技術，如聚丙烯熱收縮套、粘彈體補口涂料、聚合物網絡補口技術等，均有著較好的應用前景。
1.防腐補口技術與應用現狀
隨著管道防腐技術的進步，各種新型材料和涂覆工藝不斷涌現，外防腐層補口技術和方式逐漸呈多樣化趨勢。補口材料有聚乙烯、聚丙烯熱收縮帶（套），以及聚氨酯、無溶劑液態(tài)環(huán)氧、粘彈體、聚合物網絡補口材料等。由于環(huán)保和生產需要，石油瀝青、煤焦油瓷漆及溶劑型環(huán)氧煤瀝青等傳統(tǒng)補口材料已退出市場。
1.1三層聚乙烯防腐層補口現狀
1.1.1 聚乙烯熱收縮帶（套）補口技術
20世紀60年代，聚乙烯交聯技術的發(fā)展造就了熱收縮帶（套）補口技術，其已成為目前常見的管道現場補口技術。聚乙烯熱收縮帶（套）由輻射交聯聚乙烯片材和熱熔性膠粘劑組成。施工時，將聚乙烯熱收縮帶（套）包覆在補口處均勻加熱，內層膠隨之熔化，使收縮帶（套）緊密地與鋼管表面粘接在一起，達到密封防腐的目的。新的補口工藝在熱收縮帶（套）與管體之間涂敷一層雙組份環(huán)氧底漆，以提高補口段的防腐性和粘結性。但是，熱收縮帶（套）補口依靠現場人工操作，施工質量受環(huán)境和人為因素影響較大，主要表現在熱收縮帶（套）與主體管道防腐層和鋼管粘結不良，剝離強度偏低，甚至脫粘，在補口處易引起管道腐蝕
1.1.2 無溶劑液體環(huán)氧補口技術
無溶劑液體環(huán)氧涂料是一種雙組分快速固化涂料，其特點是固化快，可直接噴涂而無需加熱被涂鋼管，涂層機械性能好，且涂層間結合力好，與3PE等防腐層也有很強的結合力，不會產生陰極屏蔽。在涂敷作業(yè)方式上，無溶劑液體涂料主要采用機械噴涂作業(yè)，也可采用手工涂刷。該技術具有環(huán)保、安全、經濟、高效率、高性能、適應各種環(huán)境等優(yōu)點。
1.1.3 液體聚氨酯涂料補口技術
在國外，無溶劑聚氨酯液體涂料被認為是與3PE防腐管道匹配性較好的補口涂層之一。聚氨酯液體涂料補口的主要優(yōu)勢在于：①涂層對陰極保護完全沒有屏蔽作用；②聚氨酯在聚乙烯搭接面有良好的粘接，有良好的抗土壤剪切能力；③涂層和鋼管表面粘接牢固，能夠長期抵御土壤腐蝕介質的侵蝕；④在涂敷作業(yè)方式上，主要采用機械噴涂，補口速度快、質量可靠。該涂料補口的優(yōu)點恰恰能夠彌補聚乙烯熱縮材料補口的不足，因此，國內外許多大的管道工程均傾向于采用液體聚氨酯涂料補口，如撒哈拉天然氣管道工程、巴庫―第比利斯―杰伊汗原油管道工程以及我國輪南―吐魯番管道工程等。據統(tǒng)計，僅到2011年，液體聚氨酯涂料在管道防腐補口的用量已逾200×104個。目前，液體聚氨酯補口在3PE管道得到廣泛認可，是補口主流技術之一，其中3PE防腐管道液體聚氨酯補口主要應用于歐洲、中東和非洲以及俄羅斯，而我國自主研發(fā)的液體聚氨酯補口技術在西氣東輸三線工程中也實現了規(guī)模性應用。
1.1.4 粘彈體、聚合物網絡補口技術
粘彈性是指塑料對應力的響應，兼有彈性固體和粘性流體的雙重特性。利用部分高聚物材料的粘彈性制成粘彈體防腐材料，兼有類似聚乙烯的固體特性和液體的一些特性，因此表現出良好的粘結性能和抗蠕變性能，損壞時具有一定程度的自愈合能力，可用于3PE管道補口和異型管件的防腐。自愈合粘彈體補口已經在大型管道工程中成功應用，如荷蘭管徑1200 mm縱貫南北的天然氣管道，沙特阿拉伯管徑1500 mm的天然氣管道，國內華北某條管徑800 mm的原油管道等。國內青海油田仙翼輸氣管道、西氣東輸一線部分站場管道也曾采用粘彈體技術進行防腐層修復。
1.2 熔結環(huán)氧粉末防腐層補口技術
對于熔結環(huán)氧粉末防腐管道，優(yōu)先選用熔結環(huán)氧粉末作為現場補口防腐涂料。其現場涂敷工藝與工廠預制工藝基本相同，即現場噴砂除銹、靜電加熱噴涂。主要優(yōu)點是熔結好，與鋼管粘結力強，與管體涂層兼容性好；缺點是補口時對現場機具要求高，工藝控制非常嚴格，對環(huán)境和氣候特別敏感，實際施工中影響因素很多，質量難以保證。該技術國外應用較多，而國內僅有一定量的使用，主要用于河流穿跨越管段的補口。
2.管道防腐補口技術發(fā)展趨勢
近年來，國內外對管道防腐技術的研究與應用發(fā)展很快，然而對于補口技術來講，現有的方式、方法并不能滿足當前管道建設的需要，因此，需要進一步深入研究補口新材料、工藝和技術設備，使管道防腐補口技術向著材料環(huán)保、工藝簡單、設備自動化方向發(fā)展。
利用納米技術對有機涂層防腐材料進行改性，可有效增加材料的機械強度、硬度、附著力，提高耐光性、耐老化性、耐候性等。通過向材料中加入納米粒子，能增加材料的密封性，達到更好的防水、防腐效果。當前已有一些通過納米技術對防腐材料進行改性的技術獲得了專利，在市場上也出現了此類防腐材料。可以肯定，納米技術應用于管道防腐補口材料，具有廣闊的發(fā)展前景。
補口檢測與評價是補口質量的重要保證。需要積極開展補口的檢測與評價研究，深入研究補口設計及施工標準，重新審視以往國家、行業(yè)標準中的相關參數，完善各項技術要求和實施條件；建立對于補口質量有重要影響的自動化檢測系統(tǒng)，提高非破壞性檢測的精度和連續(xù)性，避免人工檢測不能及時發(fā)現問題的缺陷；在防腐補口施工中實行標準化作業(yè)，并加強施工中監(jiān)理方的職責，強化補口質量的過程管理，實行全過程、全方位的質量檢驗。同時，要對在役管道的補口質量進行跟蹤測試研究，取得補口效果的數據材料，通過研究設計，逐步形成防腐補口效果長效在役監(jiān)測機制。
結語
目前，常用的管道防腐補口技術各有優(yōu)缺點，在補口工程中應根據技術可靠、經濟合理、因地制宜的原則進行選擇。盡管我國在補口技術方面取得了顯著成績和進步，但是，與國外先進補口技術相比，我國在補口材料、工藝設備以及檢測技術等方面尚存不足。隨著我國管道建設的飛速發(fā)展，加強管道補口涂層質量控制及與補口涂層相關的新材料和新技術方面的研發(fā)工作，仍然是我國管道防腐技術研究的主攻方向。
