SY T 4013-1995 埋地钢质管道聚乙烯防腐层技术标准.pdf

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1、1 总则中华人民共和国石油天然气行业标准埋地钢质管道聚乙烯防腐层技术标准SY /T 4013-1995 1. 1 为保证挤压聚乙烯防腐管道的质量，延长其使用寿命，提高经济效益，特制定本标准。,. 2 本标准适用子采用挤压法包覆聚乙烯二层结构和三层结构防腐层的埋地钢质管道的设计.生产以及施工验收。挤压聚乙烯防腐管道的最高使用温度为70C。,. 3 引用标准GB/T 1040-92 塑料拉伸性能试验方法GB 1408-89 固体绝缘材料工频电气强度的试验方法GB 1410-89 固体绝缘材料体积也阻率和麦丽电阻率试验方法GB 1633-79 热塑性塑料软化点(维卡)试验方法GB/T 1842-80

2、 聚乙烯环境应力开裂试验方法GB 2792-81 压敏胶带180。剥离强度测定方法GB 3682-83 热塑性塑料熔体流动速率试验方法GB 4472-84 化工产品密度、相对密度测定通则GB/T 4507-84 石油沥青软化点测定法GB 5470-85 塑料冲击脆化温度试验方法GB 6554-86 电气绝缘涂敷粉末试验方法GB 7124-86 胶粘剂拉伸剪切强度测定方法(金属对金属)GB/T 8923 88 涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级GB 9286-88 色漆和清漆漆膜的划格试验GB/T 11964-89 石油沥青蒸发损失测定法1.4 挤压聚乙烯防腐层埋地钢质管道的设计、生产及施工验收除

3、应符合本标准的规定外，尚应符合国家或行业现行有关标准的规定。2 防腐层结构2. , 挤压聚乙烯防腐管道的防腐层分二层结构和三层结构两种。二层结构的底层为胶粘剂，外层为聚乙烯;三层结构的底层为环氧涂料，中间层为胶粘剂，面层为聚乙烯。三层结构中的环氧涂料可以是液体环氧涂料，也可以是环氧粉末涂料。2.2 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宜小于表1规定值的90%。中国石油天然气总公司1995-12-18批准1996- 06-01实施70 (l SY/T 4013-1995 表l防腐层的厚度铜管公称直径nN环氧涂料涂层胶粘剂层.mmm m 二层一层100 100400 注1.5705

4、 SY!T 4013-1995 表11热收缩套(带)的性能指标序号项目指标试验方法1 拉伸强度.MPa;:;.?: 1 7 见GB/T1040 2 断裂伸长率.%二:400见GB/T1040 3 维卡软化点.C二三90见GB1633 4 脆化温度.C lXI013 见GB1410 7 耐环境应力开裂(F50).h二三1000 见GB/T1842 耐化学介质腐蚀，%(浸泡7d) 8 10%HCI 二三85见附录C10%NaOH 二8510%NaCI 85 耐热者化050C 168h) 9 拉伸强度.MPa、二三14见GB/T1040 断裂伸长率，%二300见GB/T1040 剥离强度.N/cm1

5、0 收缩莓(带)/禀乙姆层二35见GB2792 收缩套(带)/钢35 注g耐化学介质腐蚀指标为试验后的拉伸强度和断裂伸长率的保持率。7. 2 补口施工7.2. 1 补口前，必须对补口部位进行表面预处理，表面预处理的质量宜达到Ij涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级中规定的Sa2)级。经设计选定，也可用电动工具除锈处理至St3级。焊缝处的焊渣、毛刺等应清除干净。7.2.2 补口搭接部位的聚乙烯层应打磨至表面粗糙，然后用火焰加热器对补口部位进行预热，应按热收缩套(带)产品说明书的要求控制预热温度，并进行补口施工。7.2.3 热收缩套(带)与聚乙烯层的搭接宽度不应小于100mmo采用热收缩带时，应用固定

6、片固定，周向搭接宽度不应小于80mmo 7.3 补口质量检验7. 3. 1 同一牌号的热收缩套带首批使用时，应按本标准表10和表11规定的项目进行一次全面检验。7.3.2 补口质量应检验外观、厚度、漏点及粘结力等四项内容。7. 3. 2. 1 补口的外观应逐个检查，热收缩套(带)的表面应平整、无皱折、气泡及烧焦炭化等现象，热收缩套(带)周向及固定片四周应有胶粘剂均匀溢出。7. 3. 2.2 每一个补口均应用涂层测厚仪测量圆周方向均匀分布的任意四点的厚度.非搭接部位每一点的厚度应符合本标准表10的规定.任何一点的厚度不符合规定，均应再包覆一层热收缩带，使厚度达到要求。7. 3. 2.3 每一个补

7、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。7.3.2.4 补口后热收缩套(带)的粘结力应按本标准附录F规定的方法进行检验，常温下的剥离强度不成小于35N!cmo每500个补口应至少抽测一个。如不合格，应加倍抽测e若加倍抽测时仍有一个口70 t) 不合格.则该段管线的补口应全部返修。7.4 管件防腐SY /T 4013 -1995 7.4.1 管件防腐的等级及性能应达到管体防腐层的要求。7.5 补伤7.5.1 对小于或等于30mm的损伤，用聚乙烯补伤片进行修补。先除去损伤部位的污物，并将该处的聚乙烯层打毛，然后在损伤处用直径30mm的空心冲头冲缓

8、冲孔，冲透聚乙烯层，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a;J应边加热边用较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。7.5.2 对大于30mm的损伤，应先除去损伤部位的污物，然后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，再接第7.5. 1条的要求贴补补伤片。最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于50mmo 7.5.3 补伤质量应检验外观、漏点及粘结力等三项内容。7.5. 3. 1 补伤

9、后的外观应逐个检查，表面应平整，无皱折、气泡及烧焦炭化等现象。补伤片四周应有胶粘剂均匀溢出。不合格的应重补。7. 5. 3. 2 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。7.5.3.3 补伤后的粘结力应按本标准附录F规定的方法进行检验。常温下的剥离强度不应低于35 N/cmo每100个补伤处均应抽查一处，如不合格，应加倍抽查;若加倍抽测时仍有一处不合格，则该段管线的补伤处应全部返修。检验后应立即按本标准第7.5. 1条或第7.5. 2条的要求重新进行修补并检漏。8 下沟固填8. 1 铺设挤压聚乙烯防腐管道的管沟尺寸应符合设计要求、沟

10、底应平整.无碎石、砖块等硬物。沟底为硬层时，应铺垫细软土，垫层厚度应符合有关管道施工行业标准的规定。8.2 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，并填写检查记录。8.3 防腐管下沟时，应采用尼龙吊带，并应防止管道撞击沟壁及硬物。8. 4 防腐管下沟后，应先用软土回填，软土厚度应符合有关管道施工行业标准的规定，然后才能进行二次回填。8. 5 管道回填后，应全线进行地面检漏，发现漏点应进行修补。9 唆工文件9. 1 竣工文件应包括下列资料.a)防腐管出厂合格证及质量检验报告;b)补口及弯头防腐材料的出厂合格证及检验报告，c)补口及弯头防腐施工记录及检验报告，d)补伤

11、记录及检验报告3e)建设单位所需的其他有关资料。707 SY /T 4013 - 1995 附录A防黯层阴极剥离试验方法本试验方法用于检测防腐层的耐阴极剥离性能。A1 主要仪器设备和材料A 1.1 可调直流稳压电源，06V , A 1.2 恒温装置:温控范围为50100C，温控精度为士3(;。A 1.3 磁性测厚仪z量程为O.015 mm，在1mm及1mm以下的分度值为lm，在1mm以上的分度值为0.01mm。A 1.4 电火花检漏仪z量程为530kV , A 1.5 游标卡尺z量程为0200mm，精度为0.02mm , A 1.6氯化销z按GB1266-86化学试剂氯化销规定的化学纯。A2试

12、件自j备A2.1 规格和数量ga)实验室制备的平板试件尺寸为150mmX150 mmX4 mm, b)管段加工成的试件尺寸为150mmX150 mmX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)每组试件不应少于两个。A2.2 制备z按所检验涂层的涂敷要求制备涂层试件.单层环氧涂层厚度应大于100m。A3 试验步骤A3. 1 用电火花检漏仪对试件进行针孔检查.试件为单层环氧涂层时，检漏电压为300V，试件为含聚乙烯层的多层结构时，检漏电压为25kV。无针孔的试件才能使用，并用磁性测厚仪测量涂层厚度。A 3. 2 在试件中部钻一个试验孔，应钻透涂层并露出基材。试件为单层环氧

13、涂层时，试验孔直径为3.2 mm，试件为多层结构时，试验孔直径为6.4mm, A 3. 3 用强力胶将预制好的塑料圆筒与试件同心粘结，形成一试件为底的试验槽，在槽内加入浓度为3%m/m)的氯化纳溶液，至槽高的4/5。试验过程添加蒸馆水保持液位.A3.4 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A1)。708 + 可调直拖电源图A1钳电植甘童电植导电液塑料筒撞层试验孔试件防腐层阴极剥离试验示意图电压茬SY /T 4013 - 1995 A3. 5 对试件施加一1.5V的电压(相对于甘隶电极)，试验温度为(65士3)C。A3. 6 试验进行48h后，取

14、下试件并冷却至室温，冷却时间不应少于1ho用小刀以试验孔为中心沿360。圆周的八个等分径向向外延伸划割涂层，要划透涂层并露出基材，如j割距离应至少为20mm。A3.7 把小刀从试验孔处插入涂层下面，以水平力相继向各划割线撬剥涂层，直至涂层表现出明显的抗槽剥性为止。A3.8 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。A4 试验结果结果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环氧粉末涂料留化时间理IJ:方法本方法适用于测定环氧粉末涂料的困化时间，并获得固化曲线。B1 仪器设备B1.1 差示扫描量热仪(DSC仪)。B1.2 分析天

15、平，精度为0.1mgo B1.3 DSC带盖固体试样皿。B1.4 试样密封压力器。B2 试验步骤B2.1 将干燥无结块的环氧粉末涂料约10mg放入预先称量过的试样皿中，称量，准确至0.1mg 0 B2.2 盖好第B2.1条称量的试样皿盖，并置于试样密封压力器小槽中，按下加压把手使其密封，密封后应无缝隙，保证试样不泄漏。B2.3 待DSC仪温度达到第B2.4条要求时，将试样皿及同样密封的空皿(即以空气为参比物)置于DSC池中相应的热台上，盖好池内盖、外盖及玻璃罩。B2.4 以生产厂家规定的困化温度为测试温度，待由第B2.3条装样引起的DSC仪温度下降恢复至测试温度值时开始恒温，恒温时间为生产厂家

16、规定的困化时间再加长510mino B2.5 经第B2.4条测试可获得热流量(A)与时间。对应的国化曲线，由此确定下列值:Am&ll回化曲线峰值热流量;A, 基线与纵坐标交点对应的热流量，A，一一曲线在某一时刻s处对应的热流量aB3 结果计算以生产厂家规定的固化时间h用式(1)计算热流量变化率g Amu - A, .( %) = 一一一一一.: X 100 . . . . . . . . ( B 1 ) Am.翠A，J若计算所得注98%，则表明z即为试样的固化时间，若计算所得98%，则表阴z预设不正确，将t后延，每次1min，直至关98%时的t为正确的试样固化时间。709 SY /T 4013

17、 -1995 B4 试验结果以两次测定结果的算术平均值为试样的固化时间，单位为分钟，取整至个位数。连续两次测定所得固化时间的误差不得大于1min Q 附录C聚乙烯片耐化学介质腐蚀试验方法本试验方法适用于检验聚乙烯混合料压制片材和热收缩套(带)的耐化学介质腐蚀性能。C1 仪器设备C1.1 万能试验机或拉力试验机。C1.2 恒温水浴，精度为:I:2C。C1.3 天平，精度为O.01 g. C1.4 化学试剂(化学纯)。C2 溶液及试件的制j备C2.1 盐酸溶液(O%)的配制:将相对密度为1.19的浓盐酸239mL(283 g)加入764mL蒸馆水中。C2.2 氢氧化销溶液(O%)的配制z将111g

18、氢氧化纳溶解于988mL蒸馆水中。C2.3 氯化纳溶液(O%)的配制=将107g氯化纳溶解于964mL蒸馆水中。C2.4 试件制备z按塑料拉伸性能试验方法的规定制备投伸试件并进行外观检查，至少应准备4组试件，每组不应少于5个。C3 试验步骤C3.1 按塑料拉伸性能试验方法的规定测定样品的初始拉伸强度和断裂伸妖率。C3. 2 采用恒温水浴调节腐蚀溶液的温度至(23:I:2)C.在3种溶液中分别浸入一组试件，试件表面不应有气泡或露出液面，各试件间及试件与容器壁间不应密贴接触。C3. 3 每天转动、振动一次容器，浸泡7d后从腐蚀溶液中取出试件，用水冲洗试件表面，然后用滤纸吸F水分，检查试件外观是否有

19、变化。C3. 4 将浸泡后的3组试件按塑料拉伸性能试验方法的规定测定样品的拉伸强度和断裂伸长率。C4 数据处理按式()计算试件耐化学介质腐蚀7d后的性能保持率zC = b/a X 100 ( C1 ) 式中:C性能保持率，%; a 浸泡前的拉伸强度或断裂伸长率，%; b浸泡后的拉伸强度或断裂伸长率，%。7 1 (J SY /T 4013-1995 附录D耐紫外光老化试验方法本试验方法用于评定聚乙烯防腐层的耐紫外光老化性能。01 仪器01. 1 试验箱:由8根荧光紫外汀管、加热槽、试样架及控制和记录操作时间与温度的系统所构成，能进行荧光紫外和冷凝循环。推荐装置为Q-U-V型加速老化试验仪。01.

20、2 灯管采用光谱能量分布在280350nm的波长范围，最大强度的波长为313nm的灯管，如FS-40荧光紫外灯管。01.3 万能试验机或拉力试验机。02 试验02.1 试样应按塑料拉申性能试验方法的要求制作。02.2 试验条件采用60C, 4 h荧光紫外照射与40C , 4 h冷凝暴露交替循环。02.3 试验时间为336h. 02.4 测试2试验后按塑料拉伸性能试验方法测试拉伸强度和断裂伸长率。03 数据处理公式C = b/a X 100 ( D1 ) 式中zC 性能保持率，%; 一一试验前的拉伸强度或断裂伸长率，%gb一一试验后的拉伸强度或断裂伸长率，%。附录E压痕硬度测定方法本方法适用于测

21、定挤塑聚乙烯防腐层的压痕硬度。E1 仪器E1. 1 压痕仪2压头为底部直径1.8mm或截面积2.5mm2的金属棒，加载后向下的总应力为10MPa. 刻度指示器的读数精度为0.1mm. E1.2 恒温装置:按温精度为土2C。E2 试验将试牛匠于测定温度下1h后，将压头(不带附加荷载)缓慢且小心降落在试件上，在5s之内将刻度指示器设曾苓位值，然后将附加荷载施加在压头上.24h后读取1度指示器的指示值，该值即为试件的压痕深度。,J 1 SY /T 4013 1995 E3 结果以三个试件的压痕深度平均值表示该样品的压痕硬度，单位为毫米。附录F剿离强度测定方法本方法适用于测定管道聚乙烯防腐层的粘结力。

22、盯仪器F1.1 管形测力计z最大量程为300N，最小刻度为10N。F1.2 钢板尺g最小刻度为1mm。F1.3 裁刀z可以划透防腐层。F1.4 表面温度计z精度为1C。F2 试验先将防腐层沿环向划开宽度为2030mm、长为10mm以上的长条，划开时应划透防腐层，然后撬起一端。将测力计垂直钢管表面并以10mm/min的速率匀速拉起聚乙烯层，记录测力计数值，如图F1所示。 防腐层铜管*:100mm 图F1剥离强度测试示意图(50土5)C的粘结力可在防腐层涂敷后的冷却过程中测定，也可将防腐层加热后测定。测定时，应使用表面温度计监测防腐层的外表面温度，剥离试验应在4555C之间进行并完成。F3 测定结

23、果将测定时记录的力值除以防腐层的剥离宽度，即为剥离强度，单位为牛/厘米。测定结果以三次测定的平均值表示。附录G冲击强度试验方法本试验方法用于测定聚乙烯防腐层的冲击强度性能。G1 仪器设备G1.1 冲击试验机g712 SY /T 4013-1995 a)冲击锤垂直导向管:直径为48mm，长为1200mm，标尺分度值为5mm。管内应光滑，保证冲击键自由下落。b)冲击锤:质量为(2000士2)g或(1000士2泣，冲击直径为25mmo G 1.2 电火花检漏仪.检漏电压为25kV o G1.3 磁性测厚仪:测量范围为205X10mo G2 试验步骤G2. 1 从防腐管上截取试件，试件的尺寸为350m

24、mX170mmX管壁厚，其中350mm为沿管子轴向的切割长度。试件不应少于5个。用25kV的直流电压进行电火花检漏，无漏点的试件才能使用。G2.2 用磁性测厚仪测量防腐层厚度，要求在每个试件上距各边缘的距离大于38mm的范围内均匀测量四点，用一组试件所测各点厚度的平均值代表该样品的防腐层厚度(以毫米计)。用测量的防腐层厚度乘以5J ，作为试验冲击能。G2.3 在冲击试验机上用计算的冲击能对试件表面进行冲击，冲击点可以任意选择，但离试件边缘的距离不应小子30mm，相邻冲击点之间的距离不应小于30mm。G2.4 用同组试件冲击30次，然后对试件施加25kV的检漏电压，检查是否出现漏点。G3 试验结

25、果用25kV的直流电压对30个冲击点进行检漏，没有发现漏点时，表明该组试件的冲击强度大于5倍的防腐层厚度值(mm)，以J表示。附录H防腐层抗弯曲试验方法本试验方法用于检验管道防腐层的抗弯曲性能。H1 仪器设备H1. 1 弯曲试验机:主要由压力机及弯曲角为2.50的弯曲模具(包括凸模和凹模)组成，其中凸模的曲率半径按节式确定:R = 22.43 t ( HI ) 式中:R凸模半径，mm;t 试件厚度.mm。H1.2 低温箱t最低温度为-40C.控温精度为土3CoH2 试件试件应从试验管段或实际防腐管上截取，并加工成25mmX200 mmX管壁厚。其中200mm为沿管子轴向切割的长度，试件边缘应光

26、滑无缺陷。每组试件不应少于5个。H3 试验步骤H3.1 将试仲放入低温箱，冷却至一30士3C并保持1h以上。H3. 2 把试件放到弯曲试验机上进行弯曲试验，每个试件的弯曲试验必须在30s内完成。H3.3 将弯曲后的试件在(20士5)C的环境中放置2h以上，用目测法检查防腐层是否有开裂现象。7) 3 SY /T 4013 -1995 4 试验结果弯曲试验后的5个试件均无开裂现象时，该样品的弯曲性能为合格。附录J本标准用词说明J1 执行本规范条文时，对于要求严格程度的用词说明如下，以便在执行中区别对待zJ 1. 1 表示很严格，非这样做不可的用词lE面词采用必须;反面词采用严禁。J1. 2 表示严格，在正常情况下均应这样做的用词.E面词采用应; 反面词采用不应或不得。J1.3 表示允许稍有选择，在条件许可时，首先应这样做的用词z正面词采用宜或可;反面词采用不宜。J2 条文中指明必须按其他有关标准和规定执行的写法为:应按执行或应符合要求或规定。非必须按所指定的标准和规定执行的写法为可参照。附加说明.本标准主编单位和主要起草人名单。主编单位s中国石油天然气总公司工程技术研究院。主要起草人陈立、张其滨、何炜。 1 !