西二线三层结构防腐.docx

1、西二线三层结构防腐 P94 中国石油天然气股份公司企业标准 Q/SY GJX 0106-2007 西气东输二线管道工程钢质管道三层结构聚乙烯防腐层技术规范Technical specification of three layer polyethylene coating for steel pipes for second west-east natural gastransmission pipeline project（报批稿）2007-12-XX发布 2007-12-XX实施中国石油天然气股份公司管道建设项目经理部 发 布目 次前 言 II1 范围 12 规范性引用文件 13 防腐层结

2、构 24 材料 24.1 钢 管 24.2 防腐层材料 24.3 防腐层材料适用性试验 45 防腐层涂敷 66 质量检验 77 补伤 88 标志、堆放和运输 99 安全、卫生和环境保护 910 交工文件 10附录A（规范性附录）防腐层阴极剥离试验方法 11附录B（规范性附录）防腐层抗弯曲试验方法 13附录C (规范性附录) 氧化诱导期测定方法 14附录D (规范性附录) 聚乙烯片耐化学介质腐蚀试验方法 15附录E (规范性附录) 耐紫外光老化试验方法 16附录F (规范性附录) 压痕硬度测定方法 17附录G (规范性附录) 剥离强度测定方法 18附录H (规范性附录) 冲击强度试验方法 19前

3、 言本标准附录A、附录B、附录C、附录D、E、附录F、附录G、附录H为规范性附录。本标准由中国石油天然气股份公司管道建设项目经理部提出并归口。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。西气东输二线管道工程钢质管道三层结构聚乙烯防腐层技术规范1 范围本标准规定了西气东输二线管道工程钢质管道三层结构聚乙烯防腐层的技术要求及试验方法、标志、堆放及安全、卫生和环境保护。本标准适用于挤压聚乙烯三层结构防腐层的涂敷及检验。挤压聚乙烯防腐管道的最高使用温度为70。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

4、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，鼓励根据本规范达成协议的各方研究是否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/T 1040.2 塑料拉伸性能的测定 第2部分:模塑和挤塑塑料的试验条件GB/T 1408.1 绝缘材料电气强度的试验方法 第1部分 工频下的试验GB/T 1410 固体绝缘材料体积电阻率和表面电阻率试验方法GB/T 1633 热塑性塑料软化点(维卡)的测定GB/T 1842 聚乙烯环境应力开裂试验方法GB/T 3682 热塑性塑料质量熔体流动速率和体积熔体流动速率的测定GB/T 4472 化工产品密度、相对密度测

5、定通则GB/T 5470 塑料冲击脆化温度试验方法GB 6514 涂装作业安全规程 涂漆工艺安全及其通风净化GB/T 6554 电气绝缘用树脂基反应复合物 第2部分 试验方法 电气用涂敷粉末试验方法 GB 7692 涂装作业安全规程 涂漆前处理工艺安全及其通风净化 GB/T 8923 涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级GB/T 13021 聚乙烯管材和管件碳黑含量的测定（热失重法）GB/T 18570.3 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（压敏粘带法）GB/T 18570.9 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

6、导率测定法GBJ 87 工业企业噪声控制设计规范GBZ 1 工业企业设计卫生标准HG/T2751-1996 未增塑乙酸纤维素含水量的测定SY/T0315-2005 钢质管道熔结环氧粉末外防腐层技术标准Q/SY GJX 0113 西气东输二线管道工程管道防腐补口补伤技术规范3 防腐层结构3.1 三层结构聚乙烯防腐层由以下三层组成：底层为环氧粉末涂料，中间层为共聚物胶粘剂，面层为聚乙烯。 3.2 防腐层的厚度应符合表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%。表1 防腐层的厚度钢管外径Dmm环氧涂层m胶粘剂层m防腐层最小厚度mm普通型加强型250D5001201702.22.9500

7、D8002.53.2D8003.03.74 材料4.1 钢 管4.1.1 钢管应符合国家现行有关钢管标准或订货条件的规定, 并具有出厂合格证。钢管焊缝的余高不应超过2.5mm,且焊缝应平滑过渡。4.1.2 防腐厂应对钢管逐根进行外观检查。外观质量应符合国家现行有关标准或订货条件的规定，不合格的钢管不应涂敷防腐层。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、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, 并应按厂家说明书的要求存放。4.2.1.3

8、对每种牌(型)号的环氧粉末涂料、胶粘剂以及聚乙烯专用料, 在使用前均应由通过国家计量认证的检验机构, 按4.2规定的相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的性能应符合表2和表3的规定。对每一生产批（不超过30t）环氧粉末涂料均应按表2和表3的规定进行质量复检。表2 环氧粉末的性能指标项 目性 能 指 标试验方法粒度分布%150m筛上粉末3.0250m筛上粉末0.2GB/T6554挥发份%0.6GB/T6554胶化时间as12且符合厂家给定值的20%GB/T6554固化时间amin3SY/T0315-2005附录A密度g/cm31.31.5GB/T447

9、2热特性反应热HJ/g45SY/T0315-2005附录B玻璃化转变温度Tg2 95a 低温环氧粉末的试验条件应低于200，由生产厂家给定；普通环氧粉末的试验条件为200。表3 熔结环氧涂层的性能指标项 目性 能 指 标试验方法附着力级 2SY/T0315-2005附录G阴极剥离(65,48h)mm 8附录A阴极剥离(65,30d)mm15或20a附录A抗弯曲（-30，2.5）涂层无裂纹附录B注1：实验室喷涂试件的涂层厚度应为300m -400m。注2： 低温环氧粉末涂层应在200以下喷涂；普通环氧粉末涂层可在200以上喷涂。a 普通环氧粉末涂层的30d阴极剥离应小于或等于15mm；低温环氧粉

10、末涂层的30d阴极剥离可小于或等于20mm。4.2.3 共聚物胶粘剂共聚物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45t）胶粘剂均应按照表4的规定进行质量复检。 4.2.4 聚乙烯三层结构聚乙烯防腐层应选用高温型聚乙烯专用料。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。对每一生产批（不超过500t）聚乙烯专用料, 应按表5规定的第1、2、3、4、5项和表6规定的第1、2、3项性能进行质量复验, 必要时也可对其它性能进行复验。表4 胶粘剂的性能指标项 目性 能 指 标试验方法密度g/cm30.9200.950GB/T4472熔体流动速率 (190,2.16Kg)g/10

11、min0.7 GB/T3682维卡软化点90GB/T1633脆化温度-50GB/T5470拉伸强度MPa17GB/T1040.2断裂伸长率%600GB/T1040.2含水率%0.1HG/T2751氧化诱导期（200）min10附录C表5 聚乙烯专用料的性能指标项目性能指标试验方法密度g/cm30.9400.960GB/T4472熔体流动速率（190，2.16kg）g/10min0.15GB/T3682碳黑含量%2.02.4GB/T13021氧化诱导期(220)min30附录C含水率%0.1HG/T2751耐热老化a (100,4800h)%35GB/T3682a 耐热老化指标为试验前与试验后的

12、熔体流动速率偏差。4.3 防腐层材料适用性试验4.3.1 涂敷厂家应对所选定的防腐层材料在涂敷生产线上作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，涂敷厂家应按适用性试验确定的工艺参数进行防腐层涂敷生产。4.3.2 适用性检验包括聚乙烯层和三层结构防腐层的性能检验。各项性能满足要求后, 方可投入正式生产。4.3.2.1 聚乙烯层应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。 表6 聚乙烯专用料的压制片材性能指标项 目性 能 指 标试验方法拉伸强度MPa2

13、0GB/T1040.2断裂伸长率%600GB/T1040.2维卡软化点110GB/T1633脆化温度-65GB/T5470电气强度MV/m25GB/T1408.1体积电阻率m11013GB/T1410耐环境应力开裂(F50)h1000GB/T1842耐化学介质腐蚀(浸泡7d)%10%HCl10%NaOH10%NaCl85 a85 a85 a附录D耐紫外光老化(336h)%80 a附录E压痕硬度mm230.1附录F700.2a 耐化学介质腐蚀及耐紫外光老化指标为试验后的拉伸强度和断裂伸长率的保持率。表7 聚乙烯层的性能指标项 目性能指标试验方法拉伸强度轴向MPa20GB/T1040.2周向MPa

14、20GB/T1040.2偏差a%15断裂伸长率%600GB/T1040.2耐环境应力开裂（F50）h1000GB/T1842压痕硬度mm230.1附录F700.2a 偏差为轴向和周向拉伸强度的差值与两者中较低者之比。4.3.2.2 三层结构防腐层从防腐管或在同一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。表8 三层结构防腐层的性能指标项 目性能指标试验方法剥离强度N/cm205505内聚破坏10070附录G阴极剥离(65，48h)mm8附录A阴极剥离(65，30d)mm15附录A冲击强度J/mm8附录H抗弯曲(2.5)聚乙烯无开裂附录C环氧粉末固化度固化

15、百分率%玻璃化温度变化值Tg955SY/T0315-2005附录B5 防腐层涂敷5.1 钢管表面预处理应符合下列规定：5.1.1 在防腐层涂敷前, 应先清除钢管表面的油脂和污垢等附着物，并应对钢管预热后进行抛（喷）射除锈。在进行抛（喷）射除锈前，钢管表面温度不应低于露点温度以上3。除锈质量应达到GB/T8923中规定的Sa2.5级,锚纹深度应达到50m90m。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规定的方法或其它适宜的方法检测钢管表

16、面的盐份含量，钢管表面的盐份不应超过20mg/m2。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 在开始生产时，应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环氧粉末生产厂家推荐的且经适用性试验确定的涂敷温度。涂敷X80钢级管道有低温涂敷要求时的最高加热温度应低于200。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及其添加比例应按表2和表3规定的性能进行检验后确认。5.5 胶粘剂涂敷应在

17、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, 应除去管端部位的聚乙烯层。除去聚乙烯层的管端预留长度宜为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。6 质量检验6.1 表面处理质量检验应符合下列规定：6.1.1 表面处理前的钢管表面温度应进行监测，钢管表面温度应不低于露点温度以上3。表面处理后的钢管应逐根进行表面除锈等级检验,用GB/T8923

18、中相应的照片或标准板进行目视比较,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50m90m.6.1.2 钢管表面灰尘度应每班至少检测两次, 每次检测两根钢管。并应按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。6.1.3 对每批进厂的钢管在表面处理后应至少抽测2根钢管表面的盐份。应按GB/T18570.9规定的方法或其它适宜的方法进行钢管表面盐份的测定,钢管表面的盐份不应超过20mg/m2。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

19、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, 无暗泡、无麻点、无皱折、无裂纹，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点时,可按第7章的规定进行修补；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 连续生产时，应至少检测第一、第五、第十根的钢管防腐层厚度，之后每十根至少测一根。宜采用磁性测厚仪或电子测厚仪测量钢管三个截面圆周方向均匀分布的四点的防腐层厚度，同时应检测焊缝处的防腐层厚度，其结果应符合3.2的规定。6.6 防腐层的粘结力应按

20、附录G的方法通过测定剥离强度进行检验。每班至少应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，其结果应分别符合表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的阴极剥离试验,之后每50km进行一次阴极剥离试验，其结果应符合表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, 并应按GB/T1040检验其拉伸强度和断裂伸长率, 其结果应符合表7的规定。若不合格, 可再

21、截取一次样品, 若仍不合格, 则该批防腐管为不合格。7 补伤7.1 对小于或等于30mm的损伤, 应采用聚乙烯补伤片进行修补。补伤片的基材性能应达到Q/SY GJX 0113对热收缩带（套）基材的要求，补伤片对聚乙烯的剥离强度不应低于50N/cm。补伤时，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,边缘应倒成钝角, 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。贴补时应边加热边挤压, 排出空气, 直至补伤片四周胶粘剂均匀溢出。7.2 对于直径小于或等于10mm且损伤深度不超过管体防腐层厚

22、度50%的损伤，在预制厂可用管体聚乙烯供应商提供的配套的聚乙烯粉末或热熔修补棒修补。7.3 对大于30mm不超过300mm的损伤, 应先除去损伤部位的污物, 将该处的聚乙烯层打毛, 并将损伤处的聚乙烯层修切成圆形, 边缘应倒成钝角。在孔洞部位填满与补伤片配套的胶粘剂, 再按 7.1的要求贴补伤片。最后在修补处包覆热收缩带，包覆宽度应比补伤片的两边至少各大于50mm。7.4 补伤质量应检验外观、漏点及粘结力等三项内容。7.4.1 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; 补伤片四周应有胶粘剂均匀溢出。不合格的应重补。7.4.2 每一个补伤均应用电火花检漏仪进行漏点

23、检查, 检漏电压为15kv。若不合格, 应重新修补并检漏, 直至合格。7.4.3 补伤后的粘结力应按附录G规定的方法进行检验。常温下的剥离强度不应低于50N/cm。每天的补伤应抽查一处, 如不合格, 应加倍抽查。若加倍抽查仍不合格, 则当天防腐管的补伤应全部返修至检验合格。7.5 对于性能不合格的防腐管，应剥除所有防腐层后重新进行涂敷。剥除防腐层时，防腐管的加热温度不应超过200。8 标志、堆放和运输8.1 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

24、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。8.2 挤压聚乙烯防腐管的吊装,应采用尼龙吊带或其它不损坏防腐层的吊具。8.3 堆放及运输时, 防腐管底部应采用两道以上柔性支撑垫起, 支撑间距应为4m8m, 支撑最小宽度应为 200mm, 防腐管离地面不应少于 100mm, 支垫与防腐管及防腐管相互之间应垫上橡胶板或草袋等。运输时,宜使用尼龙带捆绑固定，装车过程中应避免硬物混入管垛。8.4 挤压聚乙烯防腐管的允许堆放层数应符合表9的规定。表9 挤压聚乙烯防腐管的允许堆放层数钢管外径Dmm200D300300D400400D60060

25、0D800800D堆放层数865438.5 挤压聚乙烯防腐管露天存放时间不宜超过六个月，若需存放六个月以上时，应用不透明的遮盖物对防腐管进行保护。9 安全、卫生和环境保护9.1 涂敷生产的安全、环保应符合GB7692的要求。9.2 钢管除锈、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。9.3 钢管除锈、涂敷生产过程中，空气中粉尘含量应符合GBZ 1的规定。9.4 钢管除锈、涂敷生产过程中，空气中有害物质浓度应符合GB6514的规定。9.5 粉末喷涂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，操作部分应设触电保护器。9.6 钢管除锈、涂敷生产过程中，所有机械设施的

26、转动和运动部位应设有防护罩等保护设施。10 交工文件交工文件应包括：a) 防腐管出厂合格证及质量检验报告; b) 补伤记录及检验报告;c) 建设单位所需的其它有关资料。附录A（规范性附录） 防腐层阴极剥离试验方法A.1 主要仪器设备和材料可调直流稳压电源: 0 V6V；恒温装置: 温控范围50100, 温控精度3；磁性测厚仪: 量程0.01mm5mm, 在1mm以下的分度值为1m; 在1mm以上的分度值为0.01mm；电火花检漏仪: 量程5 kV30kV；游标卡尺: 量程0mm200mm, 精度0.02mm；氯化钠: 化学纯。A.2 试件制备A.2.1 规格和数量 a) 实验室制备的平板试件尺

27、寸为150mm150mm4mm； b) 管段加工成的试件尺寸为150mm150mm管壁厚, 其中两个150mm分别为沿管子轴向和圆周方向的切割宽度； c) 每组试件不应少于二个。A.2.2 制备 应按所检验防腐层的涂敷要求制备防腐层试件。单层环氧粉末防腐层厚度应大于200m400m。A.3 试验步骤A.3.1 应用电火花检漏仪对试件进行针孔检查，试件为单层环氧粉末时，检漏电压为2000V；试件为聚乙烯三层结构时，检漏电压为25KV。用于试验的试件应无针孔，并用磁性测厚仪测量其防腐层厚度。A.3.2 在试件中部钻一个试验孔，钻透防腐层，露出基材。试件为单层环氧粉末时，试验孔直径为3.2mm; 试

28、件为聚乙烯三层结构时, 试验孔直径为6.4mm。A.3.3 应用密封胶将预制好的塑料圆筒与试件同心粘结, 形成以试件为底的试验槽，槽内加入质量百分数为3%的氯化钠溶液至槽高的4/5处，试验过程中应添加蒸馏水保持液位。A.3.4 将试件与直流稳压电源的负极相连接; 将辅助电极插入溶液, 并与直流稳压电源的正极连接(如图A.1)。A.3.5 对试件施加1.5V的电压(相对于甘汞电极); 控制试验温度为规定的温度。A.3.6 试验结束, 取下试件并冷却至室温，冷却时间不少于1h，用小刀以试验孔为中心沿360圆周的八个等分，向外划割涂层, 要划透防腐层，露出基材，划割距离至少为20mm。A.3.7 用

29、小刀从试验孔处插入防腐层下面, 以水平力沿划割线橇剥涂层，直至涂层表现出明显的抗撬剥性为止。A.4 试验结果从试验孔边缘开始，测量每条划割线的剥离距离，并求出其平均值，即为该试件的阴极剥离距离。 用两个平行试验试件阴极剥离距离的算术平均值表示, 精确至毫米。附录B（规范性附录）防腐层抗弯曲试验方法B.1 仪器设备弯曲试验机: 主要由压力机及弯曲角为2.5的弯曲模具(包括凸模和凹模)组成。其中凸模的曲率半径应按下式确定: R = 22.43t （B.1）式中： R-凸模半径, 单位为毫米（mm）； t-试件厚度, 单位为毫米（mm）。低温箱: 最低温度为-40, 控温精度3。B.2 试件 实验室喷涂粉末防腐层试件尺寸为200mm25mm6mm。从试验管段或实际防腐管上截取试件,