埋地钢质管道聚乙烯防腐层GBT232571.docx
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埋地钢质管道聚乙烯防腐层GBT232571
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前言
本标准的附录A、附录B、附录C、附录D、附录E、附录F、附录G、附录H、附录I、附录J、附录K、附录L、附录M、附录N为规范性附录。
本标准由中国石油天然气集团公司提出。
本标准由中国石油天然气标准化技术委员会归口。
本标准负责起草单位：
中国石油集团工程技术研究院。
本标准主要起草人：
张其滨、刘金霞、赫连建峰等。
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埋地钢质管道聚乙烯防腐层
1范围
本标准规定了埋地钢质管道挤压聚乙烯防腐层的最低技术要求。
本标准适用于埋地钢质管道
挤压聚乙烯防腐层的设计、生产以及施工验收。
跨越管道挤压聚乙烯防腐层可参照执行。
挤压聚乙烯防腐层可分为长期工作最高温度不超过
50℃的常温型（N）和长期工作最高温度
不超过70℃的高温型（H）两类。
2规范性引用文件
下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。
凡是注日期的引用文件，其
随后所有的修改单（不包括勘误的内容）
或修订版均不适用于本标准，
然而，鼓励本标准达
成协议的各方研究是够可使用这些文件的最新版本。
凡是不注日期的引用文件，其最新版本
适用于本标准。
GB/T1040.2
塑胶拉伸性能的测定
第二部分：
塑胶和挤塑塑料的试验条件
GB/T1408.1
绝缘材料电气强度试验方法
第一部分：
工频下试验
GB/T1410
固体绝缘材料体积电阻率和表面电阻率试验方法
GB/T1633热塑性塑料维卡软化温度（
VST）的测定
GB/T1842
塑料聚乙烯环境应力开裂试验方法
GB/T2792
压敏胶粘带180°剥离强度测定方法
GB/T3682
热塑性塑料熔体质量流动色率和熔体体积流动速率的测定
GB/T4507
沥青软化点测定法（环球法）
GB/T4472
化工产品密度、相对密度测定通则
GB/T5470
塑料冲击法脆化温度的测定
GB6514涂装作业安全规程
涂漆工艺安全及其通风净化
GB/T6554
电气绝缘用树脂基反应复合物
第2部分：
试验方法
电气用涂敷粉末方法
GB/T7124
粘胶剂拉伸剪切强度测定（刚性材料对刚性材料）
GB7692涂装作业安全规程
涂漆前处理工艺安全及其通风净化
GB/T8923
涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级
GB/T13021
聚乙烯管材和管件炭黑含量的测定（热失重法）
GB/T18570.3
涂覆涂料前钢管表面处理
表面清洁度评定试验
第3
部分：
涂覆涂料前
钢材表面的灰尘评定（压敏胶带法）
GB/T18570.9
涂覆涂料前钢管表面处理
表面清洁度评定试验
第9
部分：
水溶性盐的
现场电导率测定法
GB50369油气长输管道工程施工及验收规范
GBJ87工业企业噪声控制设计规范
GBZ1工业企业设计卫生标准
HG/T2751-1996未增速乙酸纤维素含水量的测定
3防腐层结构
3.1挤压聚乙烯防腐层分二层结构和三层结构两种。
二层结构的底层为粘胶剂层，外层为聚
乙烯层。
三层结构的底层通常为环氧粉末涂层，中间层为胶黏剂层，外层为聚乙烯层。
3.2防腐层的最小厚度应符合表1的规定。
焊缝部位的防腐层厚度不应小于表1规定值的
70%。
要求防腐层机械强度高的地区，应使用加强级。
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4材料
4.1钢管
4.1.1
钢管应符合现行有关钢管标准或订货技术条件的规定，
并有出厂合格证。
钢管焊缝的
余高不应超过2.5mm，且焊缝应平滑过渡。
4.1.2
涂覆场应对钢管逐根进行外观检查。
外观质量应符合现行有关标准或订货技术条件规
定，不合格的钢管不能涂覆防腐层。
4.2防腐层材料
4.2.1一般规定
4.2.1.1防腐层各种原材料均应有出厂质量证明书及检验报告、使用说明书、安全数据单表、
出厂合格证、生产日期及有效期。
环氧粉末涂料供应商应提供产品的热特性曲线等资料。
4.2.1.2防腐层的各种原材料均应包装完好，并按厂家说明书的要求存放。
4.2.1.3对每种牌（型）号的环氧粉末涂料、胶黏剂以及聚乙烯专用料，在使用前均应由通
过国家计量认证检验机构，按4.2规定的响应性能项目进行检测。
性能应达到规定的要求。
4.2.2环氧粉末涂料
环氧粉末涂料及其涂层的性能应符合表2和表3的规定。
涂敷厂对每一生产批（不超过20t）环氧粉末涂料均应按表2和表3（不包括第三项）的规定进行质量复检。
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4.2.3胶粘剂
胶粘剂的性能应符合表4的规定。
涂敷厂对每一生产批（不超过30t）胶粘剂均应按照
表4的规定进行质量复检。
4.2.4聚乙烯
聚乙烯专用料及其压制片材的性能应符合表5和表6的规定。
涂敷厂对每一生产批（不
超过500t）聚乙烯专用料，至少应对表5规定的第1、2、3、4、5项和表6规定的第1、2、
3想性能进行质量复检，对其他性能指标有怀疑时亦可进行复检。
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4.3防腐层材料适用性试验
4.3.1涂敷厂应对所选定的防腐层材料在涂覆生产线上进行防腐层材料适用性试验，并对防
腐层性能进行检测。
当防腐层材料生产厂家或牌（型）号或钢管规格改变时，应重新进行适
用性试验。
适用性试验合格后，涂敷厂应按照使用性试验确定的工艺参数进行防腐层涂敷生
产。
4.3.2聚乙烯层及防腐层性能应符合表7和表8的规定。
4.3.2.1按确定的工艺参数涂敷聚乙烯层（不含胶和环氧粉末涂层）进行性能检测，结果应符合表7的规定。
4.3.2.2从防腐管或在同意工艺条件下涂敷的试验管段上截取试件对防腐层整体性能进行检测，结果应符合表8的规定。
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5防腐层涂敷
5.1
钢管表面处理
5.1.1
在防腐层涂敷前，先清除钢管表面的油脂和污垢等附着物，并对钢管预热后进行抛
（喷）射除锈。
在进行抛（喷）射除锈前，钢管表面温度应不低于漏点温度以上
3℃。
除锈
质量应达到GB/T8923中规定的Sa2.5级要求，锚温深度达到50μm--90μm。
钢管表面的
焊渣、毛刺等应清除干净。
5.1.2
应将钢管表面附着的灰尘及磨料清扫干净。
钢管表面的灰尘度应不低于GB/T18570.3
规定的2级。
5.1.3
抛（喷）射除锈后的钢管应按GB/T18570.9
规定的方法或其他适宜的方法检测钢管
表面的盐分含量，钢管表面的盐分不应超过
20mg/㎡。
5.1.4
钢管表面处理后应防止钢管表面受潮、生锈或二次污染。
表面处理后的钢管应在
4h
内进行涂敷，超过4h或当出现返锈或表面污染时，应重新进行表面处理。
5.2
在开始生产是，先用试验管段在生产线上分别依次调节预热温度及防腐层各层厚度，
各
项参数达到要求后方可开始生产。
5.3
应用无污染的热源对钢管加热至合适的涂敷温度，
最高加热温度应不明显影响钢管的力
学性能。
5.4
环氧粉末应均匀涂敷在钢管表面。
回收环氧粉末的使用机器添加比例应按表
2和表3
的性能进行检验后确认。
5.5
胶粘剂涂敷应在环氧粉末胶化过程中进行。
5.6
采用侧向缠绕工艺时，应确保搭接部分的聚乙烯及焊缝两侧的聚乙烯完全
辊压密实，
并防止压伤聚乙烯层表面。
5.7
聚乙烯层包覆后应用水冷却至钢管温度不高于
60℃，并确保熔结环氧涂层固化完全。
5.8
防腐层涂敷完成后，应除去管段部位的防腐层。
管端预留长度宜为
100mm—150mm，且
聚乙烯层端面应形成不大于
30°的倒角；聚乙烯层端部外可保留不超过
20mm的环氧粉末涂
层。
应防止防腐管端面防腐层剥离或翘起。
6质量检验
6.1表面处理质量检验要求如下：
a）表面处理后的钢管应逐根进行表面除锈等级检验，用GB/T8923中相应的照片或标
准板进行目标比较，表面除锈质量应达到Sa2.5级的要求；表面锚纹深度应每班至少测量两
次，每次测量两根钢管，宜采用粗糙度测量仪或锚纹深度测试纸测量，锚纹深度应达到50
μm—90μm；表面处理前的钢管表面温度应进行检监测，钢管表面温度应不低于露点温度以
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上3℃；
b
）钢管表面灰尘度应每班至少检测两次，每次监测两根钢管。
按照
GB/T18570.3规定
的方法进行表面灰尘度评定，表面灰尘度应不低于
2级；
c
）对每批进场的钢管在表面处理后应至少抽测
2根钢管表面的盐分。
按照GB/T18570.9
规定的方法或其他适宜的方法进行钢管表面盐分的测定，钢管表面的盐分应不超过
20mg/
㎡;
6.2
应对涂敷过程中的钢管加热温度进行连续监测
钢管的加热温度等工艺参数应符合确定
的参数。
6.3
防腐层外观应逐根目测检查。
聚乙烯层表面应平滑，五暗泡、五麻点、五皱折、五裂纹，
色泽应均匀。
防腐管端应无翘边。
6.4
防腐层的漏点应采用在线电火花检漏仪进行连续检查，检漏电压为
25KV，无漏点为合
格。
单管有两个或两个以下漏电时，
可按第8章的规定进行补修；单管有两个以上漏点或单
个漏点沿轴向尺寸大于
300mm时，该防腐管为不合格。
6.5
连续生产的钢管防腐层厚度至少应检测第
1、5、10根，之后每
10根至少测一根。
宜采
用磁性测厚仪或电子测厚仪测量钢管
3个截面圆周方向均匀分布的
4点的防腐层厚度，同时
应检测焊缝处的防腐层厚度，结果应符合3.2
的规定。
6.6
防腐层的粘结力按附录
J的方法通过测定剥离强度进行检验。
每班至少在两个温度条件
下各抽测一次，结果应符合表
8的规定。
6.7
每班至少应测量一次三层结构防腐管的环氧粉末涂层厚度及固化度，
结果应分别符合表
1和表8的规定。
6.8
每连续生产的第
10km、20km、30km的防腐管均应按附录
D的方法进行一次
48h阴极剥
离试验，之后每50km进行一次阴极剥离试验，结果应符合表
8的规定。
如不合格，应加倍
检验。
加倍检验全部合格时，该批防腐管为合格；否则，该批防腐管为不合格。
6.9每连续生产50km防腐管应截取聚乙烯层样品，按GB/T1040.2检验其拉伸强度和断裂伸长率，结果应符合表7的规定。
若不合格，可再截取一次样品，若仍不合格，则该批防腐
管为不合格品。
7标志、堆放和搬运
7.1
检验合格的防腐管应在距管端约
400mm处标有产品标志，并随带产品合格证。
产品标志
应包括：
钢管规格、钢管编号、防腐层结构、防腐层类型、防腐等级、执行标准、制造厂名
（代号）、生产日期等。
产品合格证应包括：
生产厂及厂址、产品名称、产品规格，防腐层
结构、防腐层类型、防腐层等级、防腐层厚度及检验员编号等。
7.2
挤压聚乙烯防腐管的吊装，应采用尼龙吊带或其他不损坏防腐层的吊具。
7.3
堆放时，防腐管底部应采用两道（或以上）支垫垫起，支垫间距为
4m—8m，支垫最小
宽度为100mm，防腐管离地面不应少于
100mm，支垫与防腐管之间以及防腐管相互之间应垫
上柔性隔离物。
运输时，宜使用尼龙带等捆绑固定，装车过程中应避免硬物混入管垛。
7.4
挤压聚乙烯防腐管的允许堆放层数应符合表
9的规定。
7.5挤压聚乙烯防腐管露天存放时间不宜超过6个月，若需存放6个月以上时，应用不透明
的遮盖物对防腐管加以保护。
8补伤
8.1补伤
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8.1.1对小于或等于30mm的损伤，宜采用辐射交联聚乙烯补伤片修补。
补伤片的性能应达
到对热收缩带（套）的规定，补伤片对聚乙烯的剥离强度应不低于50N/cm。
8.1.2修补时，应先除去损伤部位的污物，并将该处的聚乙烯层打毛。
然后将损伤部位的聚乙烯层修切圆滑，边缘应形成钝角，在孔内填满与补伤片配套的胶粘剂，然后贴上补伤片。
补伤片的大小应保证其边缘距聚乙烯层的孔洞边缘不小于100mm。
贴补时应边加热边用辊子滚压或戴耐热手套用手挤压，排出空气，直至补伤片四周胶粘剂均匀溢出。
8.1.3对大于30mm的损伤，应按照8.1.2的规定贴补伤片，然后在修补处包覆一条热收缩
带，包覆宽度应比补伤片的两边至少各大50mm。
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8.1.4对于直径不超过10mm的漏点或损伤深度不超过管体防腐层厚度50%的损伤，在预制
厂内可用与管体防腐层配套的聚乙烯粉末或热熔修补棒修补。
8.1.5补伤质量应检验外观、漏点及粘结力等三项内容：
a）补伤后的外观应逐个检查，表面应平整、无皱折、无气泡、无烧焦碳化等现象；补伤片四周应粘结密封良好。
不合格的应重补；
b）每一个补伤处均应用电火花检漏仪进行漏点检查，检漏电压为15KV。
若不合格，
应重新修补并检漏，直至合格。
c）采用补伤片补伤的粘结力按附录J规定的方法进行检验，管体温度为10℃—35℃
时的剥离强度应不低于50N/cm。
8.1.6涂敷厂生产过程的补伤，每班（不超过8h）应抽测一处补伤的粘结力，如不合格，
加倍抽查。
如加倍抽查仍有一个不合格，该班的补伤全部返工；
8.1.7现场施工过程的补伤，每50个补伤处抽查一处，，如不合格，应加倍抽查。
如加倍抽
查仍有一个不合格，则该段管线的补伤应全部返修。
9下沟回填
9.1防腐管下沟前，应用电火花检漏仪对管线全部进行检漏，检漏电压为15KV。
如有漏点
应进行修补至合格，并填写记录。
9.2挤压聚乙烯防腐管的下沟回填应符合GB50369的规定。
9.3管道回填后，应全线进行地面检漏，发现漏点应进行开挖修补并做好记录。
10安全、卫生和环境保护
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10.1
涂敷生产的安全、环保应符合
GB7692的要求。
10.2
钢质管道除锈、涂敷生产过程中，各种设备产生的噪声，应符合
GBJ87的有关规定。
10.3
钢质管道除锈、涂敷生产过程中，空气中粉尘含量不得超过
GBZ1的规定。
10.4
钢质管道除锈、涂敷生产过程中，空气中有害物质浓度不得超过
GB6514标准的规定。
10.5
涂敷区电气设备应符合国家有关爆炸危险场所电气设备的安全规定，电气设施应整体
防爆，操作部分应设触电保护器。
10.6
钢质管道除锈、涂敷生产过程中，所有机械设施的转动和运动部位应设置保护。
10.7
防腐管的运输和施工过程中的安全、卫生和环境保护应符合
GB50369等标准的规定。
11竣工文件
竣工文件应包括：
a）防腐层原材料、防腐管的出厂合格证及质量检验报告；
b）补口材料出厂合格证及质量检验报告；
c）补口、补伤施工记录及检验报告；
d）建设单位所需的其他有关材料。
附录A
（规范性附录）
环氧粉末的固化时间试验方法
A1.设备
本试验需要的设备应符合下列要求：
a）.电热板，温度精度为±3℃
b）.金属板，尺寸为150mmx150mmx25mm；
c）接触式温度计；
d）计时器；
e）拉延板（形状见图）
f）镊子（小钳子）
g）刮刀
h）通用小刀
j）差示扫描量热仪（DSE）
A2试验步骤
A2.1加热金属板比保持温度在200℃±3℃
A2.2在金属板上用拉延板把环氧粉末迅速铺开，涂敷成一层薄膜，是薄膜在
300—400之间
当金属板上的粉末开始烙化时，立即起动计时器开始计时。
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A2.3趁涂膜未完全胶化之前，用一把通用小刀或刮刀在膜上将涂膜划分为10条带状，如图
A2所示
A.2.4
经过30s±3s以后,用通用小刀去下第1条涂膜带,并立即淬入冷水中.
A.2.5
每经过30s±3s,重复一次A.2.4中的操作.注意应该从最初拉延开始的先后顺序取下,
淬冷并按照顺序摆放.
A.2.6
使用一台”差示扫描量热仪”
（DSC）,按附录B的要求,测定△Ts（玻璃化温度的变化
值）或转化百分率C
A.2.7
给出时间对△Ts或者时间对转化百分率的曲线
A.3试验结果
对应△Ts为2℃的时间或对应99%转化百分率的时间（s）.
附录B
（规范性附录）
环氧粉末及其防腐层的热特性试验方法
B.1范围
本试验适用于测定环氧粉末及其防腐层的玻璃化转变温度（Ts）和反应热（△H）以及防腐层
的固化百分率（C）.
B.2设备
本试验需要的设备应符合如下规定:
带制冷设备的差示扫描量热仪（DSC仪）
分析天平,精确到0.1mg
试样密封器
带盖铝制试样皿
B.3试验步骤
B.3.1取10mg±1mg的环氧粉末或防腐层试样,放入预先称好的试样皿中,盖上盖子密封试样并称量,试样的质量精确到0.1mg.
B.3.2将试样和参照物放入差示扫描量热仪的以干燥惰性气体保护的测量池中.
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B.3.3
对环氧粉末试样
按下列程序完成其热扫描
:
B.3.3.1
以20℃/min
的速率对试样加热
从25℃±5℃加热到70℃±5℃,然后将试样急冷到
25℃±5℃.
B.3.3.2
以20℃/min
的速率对同一试样加热,从25℃±5℃加热到
285℃±10℃,然后将试样
急冷到25℃±5℃.
B.3.3.3
以20℃/min
的速率对试样加热,从25℃±5℃加热到150℃±10℃.
B.3.4对防腐层试样,按下列程序完成其热扫描:
B.3.4.1
以20℃/min
的速率对试样加热,从25℃±5℃加热到110℃±5℃,在110℃时保持
1.5min,
然后将试样急冷到25℃±5℃;
B.3.4.2
以20℃/min
的速率对同一试样加热,从25℃±5℃加热到
285℃±10℃,然后将试样
急冷到25℃±5℃;
B.3.4.3
以20℃/min
的速率对试样加热
从25℃±5℃加热到150℃±10℃.
B.4试验结果
B.4.1
对应B.3.3中B.3.3.2,B.3.3.3
与B.3.4中B.3.4.2,B.3.4.3
所得的每一个热扫描线,
确定其相应的
Ts值,分别为Tb1,Tb2,Tb3,Tb4,
这些值是在低温端的外推基线与曲转折点处
的切线交点上
此外,还要确定相应的反应放热量△
H（见图B.1和图B.2）
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B.4.2
对于防腐层,用式（B.1）计算出Ts值的变化:
△Tg=Tg4－Tg3
⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯
（B.1）
式中:
△Tg——Tg值的变化,单位为摄氏度（℃）;
Tg3——由B.3.4.2
热扫描得到的
Tg值,单位为摄氏度（℃）;
Tg4——由B.3.4.3
热扫描得到的
Tg值,单位为摄氏度（℃）;
B.4.3
对于防腐层
用式（B.2）计算出固化百分率:
C=
△H－△H1／△H×100%
⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯
（B.2）
式中:
C——固化百分率
△H——由B.3.3.2热扫描得到的反应放热量,单位为焦耳每克（J/g）
△H1——由B.3.4.2热扫描得到的反应放热量,单位为焦耳每克（J/g）
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附录C
（规范性附录）
防腐层的附着力测定方法
C.1仪器设备
本试验仪器设备应符合如下规定：
a）烘箱或耐腐蚀的水浴，精度范围±3℃；
b）耐热容器；
c）温度计；
d）通用小刀。
C.2
试件
试件尺寸约为100mm×100mm×6mm,每组试件
3件。
C.3
试验步骤
C.3.1
将试件放入耐热容器内，加入足够的水，使试件充分淹没，加热至
75℃±3℃，恒
温48h，取出试件。
C.3.2
当试件仍温热时，立即用小刀在涂层上划一约
30mm×15mm的长方形,划透防腐层至
基材,在1h内将试件冷却至室温后，从长方形的任一角将刀尖插入防腐层下面，
以水平推力
撬剥涂层，连续推进刀尖至长方形内防腐层全部撬离或显出明显的抗撬性能为止。
C.4
结果评定
按下列分级标准评定防腐层的附着力等级：
a）1级——涂层明显的不能撬剥；
b）2级——被撬剥的涂层小于或等于
50%；
c）3级——被撬剥的涂层大于50%，但涂层对水平力表现出明显的抗撬剥性；
d）4级——涂层很容易被撬剥成条状或大块碎屑；
e）5级——涂层成一整片被剥离下来。
以三个试件中级别最低的，作为该组试件的附着力级别。
附录D
（规范性附录）
防腐层阴极剥离试验方法
D.1设备和材料
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