埋地鋼質管道聚乙烯防腐層技術標準SY/T0413-2002

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1 總則

1.1 為保證劑壓聚乙烯防腐管道的質量，延長其使用壽命，提高經濟效益，特制定本標準。
1.2 本標準適用于采用擠壓法包覆聚乙烯二層結構和三層結構防腐層的埋地鋼質管道設計、生產以及施工驗收。劑壓聚乙烯防腐管道的最高使用溫度為70 ℃。

1.3 引用標準

GB 1040-90 塑料拉伸性能試驗方法
GB 1408-89 固體絕緣材料工頻電氣強度的試驗方法
GB 1410-89 固體絕緣材料體積電阻率和表面電阻率試驗方法
GB 1633-79 熱塑性塑料軟化點（維卡）試驗方法
GB/T 1842-80 聚乙烯環境應力開裂試驗方法
GB 2792-81 壓敏膠帶180°剝離強度測定方法
GB 3682-83 熱塑性塑料溶體流動速率試驗方法
GB 4472-84 化工產品密度、相對密度測定通則
GB/T 4507-84 石油瀝青軟化點測定法
GB 5470-85 塑料沖擊脆化溫度試驗方法
GB 6554-86 電氣絕緣涂敷粉末試驗方法
GB 7124-86 膠粘劑拉伸剪切強度測定方法（金屬對金屬）
GB/T 8923-88 涂裝前鋼材表面銹蝕等級和除銹等級
GB 2986-88 色漆和清漆漆膜的劃格試驗
GB/T 11964-89 石油瀝青蒸發損失測定法
1.4 擠壓聚乙烯防腐層埋地鋼質管道的設計、生產及施工驗收除應符合本標準的規定外，尚應符合國家或行業現行有關標準的規定。 

2 防腐層結構

2.1 擠壓聚乙烯防腐層分二層結構和三層結構兩種。二層結構的底層為膠粘劑，外層為聚乙烯；三層結構的底層為環氧涂料，中間層為膠粘劑，面層為聚乙烯。三層結構中的環氧涂料可以是液體環氧涂料，也可以是環氧粉末涂料。 
2.2 防腐層的厚度應符合表1的規定。焊縫部位的防腐層厚度不宜小于表1規定值的90%。 

表1 防腐層厚度 

鋼管公稱直徑DN mm	環氧涂料涂層 μm	膠粘劑層 μm		防腐層最小厚度 mm
		二層	三層	普通型	加強型
≦100	60~80	200~400	170~250	1.8	2.5
100＜·≦250				2.0	2.7
250＜·＜ 500				2.2	2.9
500≦·＜800				2.5	3.2
≥800				3.0	3.7

3 材料

3.1 鋼管
3.1.1 鋼管應符合國家現行有關標準的規定，并有出廠合格證。
3.1.2 應對鋼管逐根進行外觀檢查，不合格的鋼管不能涂敷防腐層。
3.2 防腐層材料
3.2.1 一般規定
3.2.1.1 防腐層的各種原材料均應有出廠質量證明書、檢驗報告、使用說明書、出廠合格證、生產日期及有效期。
3.2.1.2 防腐層的各種原材料均應包裝完好，并存放在陰涼、干燥處，嚴防受潮；防止日光直接照射，并隔絕火源，遠離熱源。
3.2.1.3 對同一牌（型）號的每一批涂料和膠粘劑以及每種牌（型）號的聚乙烯混合料，在使用前均應由通過國家計量認證的檢驗機構，按本節中規定的性能項目進行檢測，性能達不到規定要求的不能使用；性能達到規定要求的，按本標準第3.3節的規定進行適用性試驗。
3.2.2 環氧涂料
3.2.2.1 采用液體環氧涂料作三層結構底層時，必須使用無溶劑型環氣涂料。經選定涂料，應進行適用性試驗，滿足各項要求后方可使用。
3.2.2.2 采用環氧粉末涂料作三層結構底層時，環氧粉末涂料的質量應符合表2的規定，熔結環氧涂層的性能應符合表3的規定。

表2 環氧粉末的性能指標 

序號	項目	性能指標	試驗方法
1	粒徑，μm	60~150	見GB 6554
2	按發分，%	≦0.6	見GB 6554
3	膠化時間（200℃），s	15~50	見GB 6554
4	固化時間（200℃），min	≦3	見附錄B

表3 溶結環氧涂層的性能指標 

序號	項目	性能指標	試驗方法
1	附著力，級	≦2	見GB 9286
2	陰極剝離（65℃，48h），mm	剝離距離≦10	見附錄A

3.2.3 膠粘劑
3.2.3.1 防腐層為一二層結構時，膠粘劑的性能應符合表4的規定。 

表4 二層結構用膠粘劑的性能指標 

序號	項目	性能指標	試驗方法
1	軟化點，℃	≥90	見GB/T 4472
2	蒸發損失（160℃），%	≦1.0	見GB/T 11964
3	剪切強度（PE/鋼），MPa	≥1.0	≦7124
4	剝離強度（PE/鋼），N/cm（20±5℃）	≥35	見GB 2792

3.2.3.2 防腐層為三層結構時，膠粘劑的性能應符合表5的規定。
3.2.4 聚乙烯
聚乙烯混合料的壓制片材的性能應符合表6的規定。對每一批聚乙烯混合料，應對表6規定的第1、2、3項性能進行復驗。對其他性能指標有懷疑時，亦可進行復驗。 

表5 三層結構用膠粘劑的性能指標 

序號	項目	性能指標	試驗方法
1	密度，g/cm3	0.920~0.950	見GB 4472
2	流動速率，g/10min(190℃·2.16kg）	5~10	見GB 3682
3	維卡軟化點，℃	≥80	見GB 1633
4	脆化溫度，℃	≦-50	見GB 5470

表6 聚乙烯混合料的壓制片材性能指標

序號	項目	性能指標	試驗方法
1	拉伸強度，MPa	≥20	見GB/T 1040
2	斷裂伸長率，%	≥600	見GB/T 1040
3	維卡軟化點，℃	≥90	見GB 1633
4	脆化溫度，℃	≦-65	見GB 5470
5	電氣強度，MV/m	≥25	見GB 1408
6	體積電阻率，Ω·m	≥1×1013	見GB 1410
7	耐環境應力開裂（F50），h	≥1000	見GB/T 1842
8	耐化學介質腐蝕，% （浸泡7d） 10%HCI 10%NaOH 10%NaCI	≥851） ≥851） ≥851）	見附錄C
9	耐熱老化，% （100℃，2400h） （100℃，4800h）	≦352）	見GB 3682
10	耐紫外光老化（336h），%	≥801）	見附錄D

注：1）耐化學介質腐蝕及耐紫外光老化指標為試驗后的拉伸強度和斷裂伸長痃的保持率。
2）耐熱老化指標為試驗前與試驗后的熔融流動速率偏差。最高設計溫度為50℃時，試驗條件為100℃，2400h；最高設計溫度為70℃時，試驗條件為100℃，4800h。

3.3 防腐層材料適用性試驗
3.3.1 涂敷廠家應對所選定的防腐層材料在涂敷生產線上做防腐層材料適用性試驗，并對防府層性能進行檢測。當防腐層材料的生產廠家或牌（型）號改變時，應重新進行適用性試驗。
3.3.2 聚乙烯層的防腐層性能檢測應按表4和表5規定的項目進行，各項性能滿足要求后方可投入正式生產。
3.3.2.1 從防腐管上割取聚乙烯層進行性能檢測，其結果應符合表7的規定。
表7 聚乙烯層的性能指標

序號	項目		性能指標	試驗方法
1	拉伸強度	軸向，MPa	≥20	見 GB/T 1040
		周向，MPa	≥20	見 GB/T 1040
		偏差1），%	＜15
2	斷裂伸長率，%		≥600	見 GB/T 1040
3	耐環境應力開裂（F50），h		≥1000	見 GB/T 1842
4	壓痕硬度，mm 23℃±2℃ 50℃±2℃或70℃±2℃2）		≦0.2 ≦0.3	見附錄E

序號	項目	性能指標		試驗方法
		二層	三層
1	剝率強度，N/cm 20±5℃ 50±5℃	≥35 ≥25	≥60 ≥40	見附錄F
2	陰極剝離，mm（65℃，48h）	≦15	≦10	見附錄A
3	沖擊強度，J/mm	≥5		見附錄G
4	抗彎曲（2.5°）	聚乙烯無開裂		見附錄H

注：1）偏差為軸向和周向拉伸強度的差值與兩者中較低者之比。
2）最高設計溫度為50℃時，試驗條件為（50±2）℃；最高設計溫度為70℃時，試驗條件為（70±2）℃。

3.3.2.2 從防腐管上截取試件或在防腐管上對防腐層整體性能進行檢測，其結果應符合表8的規定。 

表8 防腐層性能指標 

4 防腐層涂敷

4.1 鋼管表面的預處理應符合下列規定。
4.1.1 在防腐層涂敷前，應先清除鋼管表面的油脂和污垢等附著物，并對鋼管預熱后進行表面預處理。涂敷二層結構防腐層和三層結構防腐層時，其表面預處理的質量應分別達到《涂裝前鋼材表面銹蝕等級和除銹等級》中規定的Sa2級和Sa21/2級要求，三層結構防腐層要求錨紋深度達到50~75μm。鋼管表面的焊渣、毛刺等應清除干凈。
4.1.2 表面預處理后，應將鋼管表面附著的灰塵及磨料清掃干凈，并防止涂敷前鋼管表面受潮、生銹或二次污染。
4.2 開始生產時，先用試驗管段在生產線上分別依次調節預熱溫度及防腐層各層厚度，各項參數達到要求后方可開始生產。
4.3 應用無污染的熱源對鋼管加熱至合適的涂敷溫度。
4.4 三層結構防腐層涂敷環氧涂料時，環氧涂料應均勻地涂敷在鋼管表面。
4.5 底層采用環氧粉末涂料時，涂敷必須在環氧粉末膠化過程中進行；底層采用液體環氧涂料時，涂敷應在環氧涂料終凝前進行。
4.6 聚乙烯層的包覆可采用縱向擠出工藝或側向纏繞工藝。公稱直徑大于５００mm的鋼管，宜采用側向纏繞工藝。
4.7 采用側向纏繞工藝時，應確保搭接部分的聚乙烯及焊縫兩側的聚乙烯完全輥壓密實，并防止壓傷聚乙烯層表面。
4.8 聚乙烯層包覆后，應用水將鋼管冷卻至溫度不高于60℃。三層結構防腐層采用環氧粉末涂料作底層時，涂敷環氧粉末至對防腐層開始冷卻的間隔時間應確保熔結環氧粉末涂層固化完全。
4.9 防腐層涂敷完成后，應除去管端部位的聚乙烯層。管端預留長度應為100~150mm，且聚乙烯層端面應形成小于或等于45°的倒角。
4.10 管端處理后，根據用戶要求可對裸露的鋼管表面涂刷防銹可焊涂料。防銹可焊涂料應按產品說明書的規定涂敷。 

5 質量檢驗

5.1 生產過程質量檢驗
5.1.1 防腐層的涂敷廠家應負責生產質量檢驗，并做好記錄。
5.1.2 表面預處理質量檢驗：表面預處理后的鋼管應逐根進行表面預處理質量檢驗，用《涂裝前鋼材表面銹蝕等級和除銹等級》中相應的照片或標準樣板進行目視比較，表面預處理應達到本標準第4.1.1條的要求，涂敷三層結構防腐層時，表面粗糙度應每班至少測量兩次，每次測兩根鋼管表面的錨紋深度，宜采用粗糙度測量儀測定，錨紋深度應達到50~75μm。
5.1.3 防腐層外觀采用目測法逐根檢查。聚乙烯層表面應平滑，無暗泡、麻點、皺折及裂紋，色澤應均勻。
5.1.4 防腐層的漏點采用在線電火花檢漏儀檢查，檢漏電壓為25kV，無漏點時，該管為不合格。
5.1.5 采用磁性測厚儀測量鋼管圓周方向均勻分布的四點的防腐層厚度，其結果應符合本標準表１的規定。每連續生產批至少應檢查第１，５，１０根鋼管的防腐層厚度，之后每10根至少測一根。
5.1.6 防腐層的粘結力按本標準附錄Ｆ的方法通過測定剝離強度進行檢驗，其結果應符合本標準表８的規定。每班應至少在兩個溫度不各抽測一次。 
5.2 產品的出廠檢驗
5.2.1 產品的出廠檢驗是在生產過程中質量檢驗的基礎上進行的，每批產品出廠前均應進行出廠檢驗。
5.2.2 產品的出廠檢驗項目應包括防腐層外觀、厚度、漏點、粘結力、陰極剝離性能及聚乙烯層的拉伸強度和斷裂伸長率。
5.2.2.１ 防腐層的外觀按本標準第５.1.3條的要求進行檢驗。
5.2.2.2 漏點按本標準第５.1.4條的要求進行檢驗。
5.2.2.3 采用磁性測厚儀測量管道圓周方向均勻分布的四點的防腐層厚度，其結果應符合本標準表１的規定。按每批50根防腐管抽查１根，不合格時，應加倍抽查；若仍不合格，則該批產品為不合格品。
5.2.2.4 防腐層的粘結力按本標準附錄Ｆ的方法通過測定兩個溫度下的剝離強度進行檢驗，其結果應符合本標準表８的規定。按每批50根防腐管抽查１根，若不合格，應加倍抽查；若仍不合格，則該批防腐管為不合格品。
5.2.2.5 每連續生產批生產的防腐管應按本標準附錄Ａ的文法進行１次陰極剝離性能檢驗，其結果應符合本標準表８的規定。如不合格，應加倍檢驗。加倍檢驗全部合格時，該批防腐管為合格；否則，該批防腐管為不合格。
5.2.2.6 每連續生產批生產的防腐管應截取聚乙烯層樣品，并按《塑料拉伸性能試驗方法》的要求檢驗其拉伸強度和斷裂伸長率，結果應符合標標準表7的規定。若不合格，可再截取1次樣品；若仍不合格，則該批防腐管為不合格品。
5.2.3 出廠檢驗查出的不合格品應重新進行防腐層涂敷，并經檢驗合格后再出廠。若經設計認定，也可降級使用。
5.3 產品的型式檢驗
5.3.2 產品型式檢驗項目包括防腐層的厚度、剝離強度、陰極剝離、沖擊強度和抗彎曲性能，聚乙烯層的拉伸強度、斷裂伸長率、壓痕硬度和耐環境應力開裂。
5.3.3 檢驗方法：防腐層的厚度按本標準處5.2.2.3條規定的方法進行檢驗；防腐層的剝離強度、陰極剝離、沖擊強度和抗變曲性能按本標準表8規定的方法進行檢驗。聚乙烯層的壓痕硬度和耐環境應力開裂按本標準表7規定的方法進行檢驗。
5.3.4 型式檢驗的結果應符合本標準表7和表8中應性能指標的規定。

6 標志、堆放和運輸

6.1 檢驗合格的防腐管應標有產品標志，并隨帶產品合格證，產品標志應包括制造廠名、產品名稱、產品規格和生產日期。產品合格證應包括生產廠及廠址、產品名稱、產品規格、防腐層結構、防腐層等級、防腐層厚度及檢驗員編號等。 
6.2 擠壓聚乙烯防腐管的吊裝應采用尼龍吊帶或其他不損壞防腐層的吊具。
6.3 堆放及運輸時，防腐管底部應采用兩根支墊墊起，技墊間距為4~8m，支墊最小寬度為100mm，防腐管離地面不得小于100mm，支墊與防腐管及防腐管相互之間應墊上橡膠板或草袋等，運輸時，宜使用尼龍帶捆綁固定。
6.4 擠壓聚乙烯防腐管的允許堆放層數應符合表9的規定。

表9 擠壓聚乙烯防腐管的允許堆放層數 

公稱直徑DN（mm）	＜200	200≤·＜300	300≤·＜400	≥400
堆放層數	≤10	≤8	≤6	≤5

6.5 擠壓聚乙烯防腐管在出廠前不應受陽光曝灑，在施工現場的露天存放時間不應超過3個月。

7 補口及補傷

7.1 補口材料
7.1.1 補口宜采用具有感溫顏色顯示功能的輻射交聯聚乙烯熱收縮套（帶）。
7.1.2 輻射交聯聚乙烯熱收縮套（帶）應按管徑選用配套的規格，產品的基材邊緣應平直，表面應平整、清潔，無氣泡、疵點、裂口及分解、變色。周向收縮率不應小于15%；基材在（200±2）℃下經5min自由收縮后，其厚度及性能應符合表10及11的規定。

表10 熱收縮套（帶）的厚度 

適用管徑	基材	膠層
≦400	≥1.2	≥0.8
＜400	≥1.5

表11 熱收縮套（帶）的性能指標 

序號	項目	指標	試驗方法
1	拉伸強度，MPa	≥17	見 GB/T 1040
2	斷裂伸長率，%	≥400	見 GB/T 1040
3	維卡軟化點，℃	≥90	見 GB 1633
4	脆化溫度，℃	＜-65	見 GB 5470
5	電氣強度，MV/m	≥25	見 GB 1408
6	體積電阻率,Ω·m	＞1×1013	見 GB 1410
7	耐環境應力開裂（F50），h	≥1000	見 GB/T 1842
8	耐化學介質腐蝕，% （浸泡7d） 10%HCI 10%NaOH 10%NaCI	≥85 ≥85 ≥85	見附錄C
9	耐熱老化（150℃·168h） 拉伸強度，MPa 斷裂伸長率，%	≥14 ≥300	見 GB/T 1040
10	剝離強度，N/cm 收縮套（帶）/聚乙烯層 收縮套（帶）/鋼	≥35 ≥35	見 GB 2792

注：耐化學介質腐蝕指標為試驗后的拉伸強度和斷裂伸長率的保持率。

7.2 補口施工
7.2.1 補口前，必須對補口部位進行表面預處理，表面預處理的質量宜達到《涂裝前鋼材表面銹蝕等級和除銹等級》中規定的Sa21/2級。經設計選定，也可用電動工具除銹處理至St3級。焊縫處的焊渣、毛刺等應清除干凈。
7.2.2 補口搭接部位的聚乙烯層應打磨至表面粗糙，然后用火焰加熱器對補口部位進行預熱，應按熱收縮套（帶）產品說明書的要求控制預熱溫度，并進行補口施工。
7.2.3 熱收縮套（帶）與聚乙烯層的搭接寬度不應小于100mm。采用熱收縮帶時，應用固定片固定，周向搭接寬度不應小于80mm。
7.3 補口質量檢驗
7.3.1 同一牌號的熱收縮套（帶）首批使用時，應按本標準表10和表11規定的項目進行一次全面檢驗。
7.3.2 補口質量應檢驗外觀、厚度、漏點及粘結力等四項內容。
7.3.2.1 補口的外觀應逐個檢查，熱收縮套（帶）的表面應平整、無皺折、氣泡及燒焦炭化等現象，熱收縮套（帶）周向及固定片四周應有膠粘劑均勻溢出。 
7.3.2.2 每一個補口均應用涂層測厚儀測量圓周方向均勻分布的任意四點的厚度。非搭接部位每一點的厚度應符合本標準表10的規定。任何一點的厚度不符合規定，均應再包覆一層熱收縮帶，使厚度達到要求。
7.3.2.3 每一個補口均應用電火花檢漏儀進行漏點檢查，檢漏電壓為15kV。若有漏點，應重新補口并檢漏，直至合格。
7.3.2.4 補口后熱收縮套（帶）的粘結力應按本標準附錄Ｆ規定的方法進行檢驗，常溫下的剝離強度不應小于35Ｎ／cm。每500個補口應至少抽測一個。如不合格，應加倍抽測：若加倍抽測時仍有一個口不合格，則該段管線的被口應全部返修。
7.4 管件防腐
7.4.1 管件防腐的等級及性能應達到管體防腐層的要求。
7.5 補傷
7.5.1 對小于或等于30mm的損傷，用聚乙烯補傷片進行修補。先除去損傷部位的污物，并將該處的聚乙烯層打毛，然后在損傷處用直徑30mm的空心沖頭沖緩沖孔，沖透聚乙烯層，邊緣應倒成鈍角。在孔內填滿與補傷片配套的膠粘劑，然后貼上補傷片，補傷片的大小應保證其邊緣距聚乙烯層的孔洞邊緣不小于100mm.貼補時應邊加熱邊用輥子滾壓或戴耐熱手套用手擠壓，排出空氣，直至補傷片四周膠粘劑均勻溢出。
7.5.2 對大于30mm的損傷，應先除去損傷部位的污物，然后將該處的聚乙烯層打毛，并將損傷處的聚乙烯層修切成圓形，邊緣應倒成鈍角。在孔洞部位填滿與補傷片配套的膠粘劑，再按第7.5.1條的要求貼補補傷片。最后在修補處包覆一條熱收縮帶，包覆寬度應比補傷片的兩邊至少各大于50mm.
7.5.3 補傷質量應檢驗外觀、漏點及粘結力等三項內容。
7.5.3.1 補傷后的外觀應逐個檢查，表面應平整，無皺折、氣泡及燒焦炭化等現象。補傷片四周應有膠粘劑均勻溢出。不合格的應重補。
7.5.3.3 補傷后的粘結力應按本標準附錄Ｆ規定的方法進行檢驗。常溫正氣剝離強度不應低于35Ｎ／cm.每100個補傷處均應抽查一處，如不合格，應加倍抽查；若加倍抽測時仍有一處不合格，則該段管線的補傷處應全部返修。檢驗后應立即按本標準第7.5.1條或第7.5.2條的要求重新進行修補并檢漏。

8 下溝回填

8.1 鋪設擠壓聚乙烯防腐管道的管溝尺寸應符合設計要求、溝底應平整，無碎石、磚塊等硬物。溝底為硬層時，應鋪墊細軟土，墊層厚度應符合有關管道施工行業標準的規定。
8.2 防腐管下溝前，應用電火花檢漏儀對管線全部檢漏電壓為15kV，并填定檢查記錄。
8.3 防腐管下溝時，應采用尼龍吊帶，并應防止管道撞擊溝壁及硬物。
8.4 防腐管下溝后，應先用軟土回填，軟土厚度應符合有關管道施工行業標準的規定，然后才能進行二次回填。
8.5 防腐回填后，應全線進行地面檢漏，發現漏點應進行修補。

9 竣工文件
9.1 竣工文件應包括下列資料：
a) 防腐管出廠合格證及質量檢驗報告；
b) 補口及彎頭防腐材料的出廠合格證及檢驗報告；
c) 補口及彎頭防腐施工記錄及檢驗報告；
d) 補傷記錄及檢驗報告；
e) 建設單位所需的其他有關資料

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