GB/T 23257-2017 英文版(www.GB-GBT.cn): Polyethylene coating for buried steel pipeline
GB/T 23257-2017: 埋地钢质管道聚乙烯防腐层
ICS 75.200
E98
中华人民共和国国家标准
代替GB/T 23257-2009
埋地钢质管道聚乙烯防腐层
1 范围
本标准规定了钢质管道挤压聚乙烯防腐层及辐射交联聚乙烯热收缩带(套)补口的最低技术要求。
本标准适用于埋地钢质管道挤压聚乙烯防腐层的设计、生产和检验,及其现场补口的设计、施工和
检验。其他敷设形式的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最高设计温度不超过60℃的常温型(N)和最高设计温度不超过80℃的
高温型(H)两类。
6 防腐层涂敷
6.1 钢管表面处理应符合下列要求:
a) 在防腐层涂敷前,先清除钢管表面的油脂和污垢等附着物,然后进行抛(喷)射除锈。在进行
抛(喷)射除锈前,钢管表面温度应不低于露点温度以上3℃。除锈质量应达到GB/T 8923.1
中规定的Sa2⅟级要求,锚纹深度达到50μm~90μm。钢管表面的焊渣、毛刺等应清除干净。
b) 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/T 18570.3规定的2级。
c) 抛(喷)射除锈后的钢管应按GB/T 18570.9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/m2。如果钢管表面盐分含量超过20mg/m2,应采
用适宜的方法处理至合格。
d) 钢管表面处理后应防止钢管表面受潮、生锈或二次污染。表面处理后的钢管最迟应在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。
6.2 开始防腐层涂敷时,先用试验管段在生产线上依次调节预热温度及防腐层各层厚度,各项参数达
到要求后方可开始正式涂敷。
6.3 应用无污染的热源对钢管加热至确定的涂敷温度,最高加热温度应低于钢管加热温度限制。
6.4 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。
6.5 胶粘剂涂敷应在环氧粉末胶化过程中进行。
6.6 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无空洞,辊压
时应避免损伤聚乙烯层表面。
6.7 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。
6.8 防腐层涂敷完成后,应除去管端部位的防腐层。管端预留长度宜为100mm~150mm,并满足实
际焊接和检验要求。聚乙烯层端面应形成不大于30°的倒角,聚乙烯层端部外宜保留10mm~30mm的环氧粉末涂层。
6.9 涂敷采用热熔胶的二层结构聚乙烯防腐层时,应根据涂敷作业线的特点制定详细可行的工艺方
案,并在涂敷作业中严格执行。
7 质量检验
7.1 钢管表面处理的质量检验应符合下列要求:
a) 抛(喷)射除锈后的钢管应逐根进行表面除锈等级检验,用GB/T 8923.1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Sa2⅟级的要求;表面锚纹深度应每班 (不超过12h)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50μm~90μm;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℃。
b) 钢管表面灰尘度应每班(不超过12h)至少检测两次,每次检测两根钢管。应按照GB/T 18570.3
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) 每批进厂的钢管在表面处理后应至少抽测2根钢管表面的盐分。钢管经海运、海边堆放或涂
敷施工现场处于盐碱地带时,每班(不超过12h)应至少检测2根钢管表面的盐分。按照
GB/T 18570.9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/m2。
7.2 除锈后,应检查钢管表面缺陷,钢管表面缺陷和不规则(重皮、损伤、划伤等)未经修复后不应涂敷。
7.3 涂敷过程中应对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。
7.4 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。
7.5 防腐层的漏点应按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9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。
7.6 连续生产的钢管防腐层厚度至少应检测第1根、第5根、第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4.2的规定。
7.7 防腐层的粘结力按附录K的方法通过测定剥离强度进行检验。每班(不超过12h)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。
7.8 每班(不超过12h)至少应测量一次三层结构防腐管的环氧粉末层厚度及热特性,结果应分别符合表1和表8的规定。
7.9 每连续涂敷生产的第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,结果应符合表8的规定。如不合格,应在前一次检验
合格后涂敷的防腐管中加倍取样检验。加倍检验全部合格时,该两次检测区间生产的防腐管为合格;仍
有不合格时,该两次检测区间生产的批防腐管为不合格。
7.10 每连续涂敷生产50km防腐管应截取聚乙烯层样品,按GB/T 1040.2检验其拉伸强度和断裂标
称应变,结果应符合表7的规定。若不合格,应在前一次检验合格后涂敷的防腐管中加倍取样检验。加
倍检验全部合格时,该两次检测区间生产的防腐管为合格;仍有不合格时,该两次检测区间生产的批防腐管为不合格。
8 标志、堆放和搬运
8.1 检验合格的防腐管应在距管端约400mm处标有产品标志。产品标志应包括: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,并将钢管标志信息移置到防腐层表面。
8.2 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。
8.3 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。
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。
8.5 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。
9 补口及补伤
9.1 补口材料
9.1.1 挤压聚乙烯防腐管的现场补口可采用环氧底漆/辐射交联聚乙烯热收缩带(套)方式或设计选定
的其他方式。当采用环氧底漆/辐射交联聚乙烯热收缩带(套)时,应满足本标准要求。无溶剂环氧树脂
底漆应由热收缩带(套)厂家配套提供或指定,底漆供应量应满足厚度大于或等于150μm的涂敷要求。
9.1.2 辐射交联聚乙烯热收缩带(套)应按管径选用配套的规格,产品的基材边缘应平直,表面应平
整、清洁、无气泡、裂口及分解变色。热收缩带(套)产品的厚度应符合表10的规定。热收缩带的周向收
缩率应不小于15%;热收缩套的周向收缩率应不小于50%。其性能应符合表11和表12的规定。
9.1.3 每一牌号的热收缩带(套)及其配套环氧底漆,使用前且每年至少应按表10、表11和表12规定
的项目进行一次全面检验。使用过程中,每批(不超过5000个)到货,应对表10、表11中耐环境应力开
裂除外的项目和表12的剥离强度等性能进行复检,性能应达到规定的要求。
9.2 补口施工准备
9.2.1 补口施工开工前,应编制补口施工工艺规程(APS),并按施工工艺规程进行工艺评定试验(PQT)验证。
9.2.2 补口施工工艺规程(APS)应根据设计要求、热收缩带(套)使用说明书、标准规范要求和补口施工经验等进行编制。
9.2.3 补口施工工艺规程(APS)应通过工艺评定试验(PQT)进行验证:
a) 工艺评定试验(PQT)应在具有代表性的管道上进行,宜采用与实际工程用管同管径同壁厚同防腐层的管道。
b) 工艺评定试验(PQT)应在涂敷管体防腐层的管道上至少3个试验口进行。试验口的长度应与
实际补口长度一致。试验口没有环向焊道时,应在试验口的中间加上一个模拟现场焊缝的环形圈。
c) 工艺评定试验(PQT)使用的所有工具和设备类型应与实际补口施工中使用的相同。
d) 补口区域进行加热时,应避免对管体防腐层产生起泡或剥离等可见破坏现象。
e) 工艺评定试验(PQT)期间的热收缩带(套)安装时间应与预估的现场补口时间相当。工艺评
定试验不在工程现场进行时,应考虑评定试验环境与实际施工环境和作业条件的差异。
f) 进行工艺评定试验(PQT)时的检验项目、试验方法和验收指标应符合本标准补口施工及检验中的相关规定。
g) 工艺评定试验(PQT)结束后,应提交完整的评定试验结果报告。
9.3 补口施工
9.3.1 当存在下列情况之一,且无有效措施时,不应进行露天补口施工:
a) 雨天、雪天、风沙天;
b) 风力达到5级以上;
c) 相对湿度大于85%;
d) 环境温度低于0℃。
9.3.2 补口施工可采用人工或机具安装方式。应采用无污染的加热方式对钢管表面补口部位进行加
热,大口径管道宜采用机具加热方式。加热不应造成钢管表面污染,不应损坏管体防腐层。
9.3.3 应对焊口进行清理,环向焊缝及其附近的毛刺、焊渣、飞溅物、焊瘤等应清理干净。补口处的污
物、油和杂质应清理干净;防腐层端部有翘边、生锈、开裂等缺陷时,应进行清理。
9.3.4 在进行表面磨料喷砂除锈前,应使用无污染的热源将补口部位的钢管预热至露点以上至少5℃的温度。
9.3.5 补口部位的喷砂除锈应采用适宜的磨料,粒度均匀,且应干燥、清洁、无杂质。补口部位的表面
除锈等级应达到GB/T 8923.1规定的Sa2⅟级,锚纹深度应达到40μm~90μm。除锈后应清除表面灰
尘,表面灰尘度等级应不低于GB/T 18570.3规定的3级。
9.3.6 补口部位钢管表面处理与补口施工间隔时间不宜超过2h,表面返锈时,应重新进行表面处理。
9.3.7 补口搭接部位的聚乙烯层应打磨至表面粗糙,粗糙程度应符合热收缩带(套)使用说明书的要求。
9.3.8 按热收缩带(套)产品说明书的要求控制预热温度。加热后应采用接触式测温仪或经接触式测
温仪校准的红外线测温仪测温,应至少分别测量补口部位钢管表面、聚乙烯防腐层表面周向均匀分布
4个点的温度,结果均应符合产品说明书的要求。用红外测温仪测温时,应根据校准结果对测量的数据进行修正。
9.3.9 应按照产品使用说明书和补口施工工艺规程的要求调配底漆并均匀涂刷,底漆的湿膜厚度应不小于150μm。
9.3.10 热收缩带加热,宜控制火焰强度,缓慢加热,不应对热收缩带上任意一点长时间烘烤。收缩过
程中用指压法检查胶的流动性,手指压痕应自动消失。
9.3.11 收缩后,热收缩带(套)与聚乙烯层搭接宽度应不小于100mm;采用热收缩带时,应采用固定
片固定,周向搭接宽度应不小于80mm。
9.4 补口质量检验
补口质量应检验外观、漏点及剥离强度等三项内容,检验宜在补口安装24h后进行:
a) 补口的外观应逐个目测检查,热收缩带(套)表面应平整、无皱折、无气泡、无空鼓、无烧焦炭化
等现象;热收缩带(套)周向应有胶粘剂均匀溢出。固定片与热收缩带搭接部位的滑移量不应大于5mm;
b) 每一个补口均应用电火花检漏仪进行漏点检查。检漏电压为15kV。若有漏点,应重新补口并检漏,直至合格;
c) 补口后热收缩带(套)的剥离强度按附录 K规定的方法进行检测。检验时的管体温度宜为
15℃~25℃,对钢管和聚乙烯防腐层的剥离强度都应不小于50N/cm并80%表面呈内聚破
坏,当剥离强度超过100N/cm时,可以呈界面破坏,剥离面的底漆应完整附着在钢管表面。
每100个补口至少抽测一个口,如不合格,应加倍抽测。加倍抽测仍有不合格时,则对应的100个补口应全部返修。
9.5 补伤
9.5.1 补伤可采用辐射交联聚乙烯补伤片、热收缩带、聚乙烯粉末、热熔修补棒和粘弹体加外护等方式。
9.5.2 对于小于或等于30mm的损伤,可采用辐射交联聚乙烯补伤片修补。补伤片的性能应达到热收
缩带的规定,补伤片对聚乙烯的剥离强度应不低于50N/cm。
9.5.3 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。
9.5.4 对于大于30mm的损伤,可按照9.5.2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。
9.5.5 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,施工现场宜用热熔修补棒修补。
9.5.6 补伤质量应检验外观、漏点及剥离强度等三项内容:
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) 采用补伤片补伤的剥离强度按附录K规定的方法进行检验,管体温度为15℃~25℃时的剥
离强度应不低于50N/cm。
9.5.7 涂敷厂生产过程的补伤,补伤应在白天进行,每天抽测不少于1处补伤的粘结力,不合格时,应
加倍抽查。加倍抽查仍出现不合格时,当天的补伤全部返工。
9.5.8 现场施工过程的补伤,每20个补伤抽查一处剥离强度,不合格时,应加倍抽查。加倍抽查仍出
现不合格时,则对应的20个补伤应全部返修。
10 下沟回填
10.1 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。
10.2 挤压聚乙烯防腐管的下沟回填应符合GB 50369的规定。
11 安全、卫生和环境保护
11.1 涂敷生产的安全、环保应符合GB 7692的要求。
11.2 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GB/T 50087的有关规定。
11.3 钢质管道除锈、涂敷生产过程中,空气中粉尘含量不得超过GBZ 1的规定。
11.4 钢质管道除锈、涂敷生产过程中,空气中有害物质浓度不应超过8mg/m2。
11.5 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,操作部分应设触电保护器。
11.6 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。
11.7 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GB 50369等标准的规定。
11.8 所有操作人员应按规定配戴劳动防护用品。
12 交工文件
交工文件应包括:
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资料。
附 录 A(规范性附录)
环氧粉末的固化时间试验方法
A.1 仪器设备
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150mm×150mm×25mm;
c) 接触式温度计;
d) 计时器;
e) 拉延板(形状见图A.1);
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) 烘箱或水浴,精度范围±3℃;
b) 电火花检漏仪:量程0~30kV;
c) 磁性测厚仪:量程0.01mm~5mm,在1mm以下的分度值为1μm;在1mm以上的分度值为0.01mm;
d) 耐热容器;
e) 温度计;f) 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 用电火花检漏仪对试件进行漏点检查,检漏电压按5V/μm计算,无漏点的试件才可进行试验;
将试件放入耐热容器内,加入足够的水,使试件充分浸没,加热至75℃±3℃,恒温48h,取出试件。
