SY044796埋地钢制管道环氧煤沥青防腐层技术标准
中华人民共和国石油天然气行业标准
埋地钢质管道环氧煤沥青
防腐层技术标准
Standard of coal tar epoxy coating
for buried steel pipeline
SY / T0447 一 96
主编单位:中国石油天然气管道科学研究院
批准部门:中国石油天然气总公司
石油工业出版社
1996北京
中国石油天然气总公司文件
(96) 中油技监字第 561 号
关于批准发布《埋地钢质管道直流
1页
排流保护技术标准》等五项石油天然气行业
标准的通知
各有关单位:
《埋地钢质管道直流排流保护技术标准》等五项石油天然气行业标准(草案),业经
审查通过,现批准为石油天然气行业标准,予以发布,各项标准的编号、名称如下:
序号 编 号 名 称
1 SY / T 00l7-96 埋地钢质管道直流排流保护技术标准(代替 SY-17-86 )
2 SY /T0090-96 油气田及管道仪表控制系统设计规范
3 SY / T 04l5-96 埋地钢质管道硬质聚氨酯泡沫塑料防腐保温层技术标准(代替
SYJ18 一 86 、 SYJ 4015 一 87 、 SYJ 4016-87)
4 SY / T 0447-96 埋地钢质管道环氧煤沥青防腐层技术标准(代替 SYJ 28-87、 SYJ
2页
4047-90 )
5 SY / T 0546-1996 腐蚀产物的采集与鉴定
以上标准自1997 年6月1日起施行。
1996 年 11月 15日
目 次
1总则
1)
2防腐层等级与结构
3)
3材料
4)
中国石油天然气总公司
3页
( ( (
3.1环氧煤沥青涂料
( 4)
3.2玻璃布
( 6)
3.3材料验收
( 6
4施工技术要求
( 8)
4.1准备工作
( 8
4.2漆料配制
4页
( 8
4.3涂底漆
( 9
4.4打腻子
( 9
4.5涂面漆和缠玻璃布
( 9
5防腐层检验及修补
(11
5.1一般要求
5页
( 11
5.2外观检查
( 11
5.3厚度检查
( 11
5.4漏点检查
( 11
5.5粘结力检查
( 125.6标志与记录
( 13)
6储存及运输
6页
(14)
7补口及补伤
(15)
7.1补口
( 15)
7.2补伤
( 15)
8下沟及回填(17)
9竣工资料 18)
附录A环氧煤沥青防腐层工频电气强度试验方法
7页
(19)
附录B环氧煤沥青防腐层体积电阻率试验方法
(22)
附录C环氧煤沥青防腐层吸水率试验方法
附录D环氧煤沥青防腐层耐油性试验方法
附录E环氧煤沥青防腐层耐沸水试验方法
附录F本标准用词说明
30)
附加说明
31)
8页
(25)
(27)
(28)
( (
附件 埋地钢质管道环氧煤沥青防腐层技术标准
条文说明
( 32)
1 总 则
,保证环氧煤沥青防腐层的工程质量,特制定本标准。
采用环氧煤沥青防腐层时,可参照执行。
,除执行本标准外,尚应符合国家现行有关标准(规范)的规定。
GB/T1408-1989固体绝缘材料工频电气强度试验方法
GB/ T1410-1989固体绝缘材料体积电阻率和表面电阻率试验方法
GB / T 1720-1979漆膜附着力测定法
GB / T 1723-1993涂料粘度测定法
GB / T 1724-1973涂料细度测定法
GB/ T 1725-1979涂料固体含量测定法
9页
GB / T 1728-1979漆膜、腻子膜干燥时间测定法
GB / T 1730-1993漆膜硬度测定法,摆杆阻尼试验
GB / T 1731-1993漆膜柔韧性测定法
GB / T 1732-1993漆膜耐冲击测定法
GB / T 1738-1979绝缘漆漆膜吸水率测定法
GB / T 1763-1979漆膜耐化学试剂性测定法
GB 3186-1982涂料产品的取样
SYJ 37-89管道防腐层阴极剥离试验方法
SYJ41-89管道防腐涂料与金属粘结的剪切强度试验方法
SY 0063-92管道防腐层检漏试验方法
SYJ 4001-90长输管道线路工程施工及验收规范
SYJ 4007-86涂装前钢材表面处理规范
JIS K 5664-1983煤焦油环氧树脂涂料
10页
ANSI/ AWWA G 210-78钢质水管道环氧煤沥青内外
防腐层标准
2 防腐层等级与结构
2. 0.1为适应不同腐蚀环境对防腐层的要求,环氧煤沥青防腐层分为普通级、加强级、特加强级三个等级。其结构由一
层底漆和多层面漆组成,面漆层间可加玻璃布增强。防腐层的等级与结构见表 2.0.1 。
防腐层等级与结构 表 2.0.1
等 级 结 构 干膜厚度( mm)
普通级 底漆──面漆──面漆──面漆 0.30
加强级 底漆—面漆—面漆、玻璃布、面漆—面漆 0.40
特加强级 底漆—面漆—面漆、玻璃布、面漆—面漆、玻璃布、 0.60
面漆──面漆
注:“面漆、玻璃布、面漆”应连续涂缴,也可用一层浸满面漆的玻璃布代替。
,防腐层可适当增加面漆层数。
11页
3 材 料
3.1 环氧煤沥青涂料
3.1.1 环氧煤沥青涂料是甲、乙双组分涂料,由底漆的甲组分加乙组分(固化齐)、面漆的甲组分加乙组分(固化齐
组成,并和相应的稀释剂配套使用。
、表 3.12 - 2 及表 3.1.2 - 3 的规定。
甲组分技术指标 序 项 目 指 标 试验方法
号 底 漆 面 漆
①
1 粘度(涂— 常温型 60~100 80~150
4粘度计、 GB/T 1723 — 1993
25℃±1℃) 低温型 40~80 50~120
(S)
12页
表 3.1.2 — 1
2 细度(mm) £80 £80 GB/T 1724 — 1979
3 固 体 含 量 常温型7080 GB/T 1725 — 1979
(%) 低温型75
注: ①厚浆型涂料面漆粘度大于150s时,应建立相应的粘度测量方法。
3.1.2 - 2 的 1 ~ 5 项规定的数据。在涂料配方调整、原材料
或生产工艺有重大变动时,应提供表 - 2 和表 3.1.2 - 3 规定的全套数据。 漆膜技术指标 表 3.1.2 — 2
序 项 目 指 标 试验方法
号
底漆 面漆
1 干燥时间 表 常温型 £1 £4
( 25 ℃±1 干 低温型 £0.5 £3 GB/T1728-1979
℃)( )
h 实 常温型 £6 £16
13页
干 低温型 £3 £8
2 颜色及外观 红棕色,无光 黑色,有光 目测
3 附着力(级) 1 1 GB/T1720-1979
4 柔韧性(mm) £2 £2 GB/T1731-1993
5 耐冲击(cm)5050 GB/T1732-1993
6 硬度0.40.4 GB/T1730-1993
7 10%H2SO4 漆膜完整,不脱落
(室温,3d)
耐化学
10%NaOH 漆膜无变化 1
试剂性 GB/T1763-1979
(室温,3d)
30%NaCl 漆膜无变化
14页
(室温,3d)
注:①漆膜应先按《管道防腐层检漏试验方法》的方法 A进行湿海棉低压检漏,无漏点试件方可进行试验。
防腐层技术指标 表 3.1.2 — 3
序号 项 目 指 标 试验方法
1 剪切粘结强度(Mpa)4 SYJ41-89
2 阴极剥离(级) 1~3 SYJ37-89
3 工频电气电强度(MV/m)20 本标准附录 A
10
4 体积电阻率(W ·m)1×10 本标准附录 B
5 吸水率(25℃,24h)(%) 0.4 本标准附录 C
6 耐油性(煤油,室温,7d) 通过 本标准附录 D
7 耐沸水性(24h) 通过 本标准附录 E
3.2 玻璃布
15页
2
,宜选用经纬密度为( 10x 10 )根/ cm 、厚度为 0.10 一 0.12mm、中碱(碱量
不超过12%)、无捻、平纹、两边封边带芯轴的玻璃布卷。
玻璃布宽度 表 3.2.2
管径(DN)(mm) £250 250~500500
布宽(mm) 100~250 400 500
3.3 材料验收
输及储存过程的注意事项等。
3.l.3 条的规定为合格,如不合格应重
新抽查,取样数目加倍,如仍不合格则该批涂料为不合格应拒收。
4 施工技术要求
4.l 准备工作
0.2 %钢管长、椭圆度应小于或等于 0.2 %钢管外径。
16页
,对钢管表面进行喷(抛)时除锈。表面处理最低要求应达到工业级(Sa 级),表面粗糙度宜在 40 ~ 50mm。
,其表面的灰尘应清除干净。焊缝应处理至无焊瘤、无棱角、无毛刺。
4.1.5 施工环境温度在 15 ℃以上时,宜选用常温固化型环氧煤沥青涂料;施工环境温度在+ 8 ~ 15 ℃时,于宜选用低温
固化型环氧煤沥青涂料。
4.l.6 施工时,钢表面温度应高于露点 3 ℃以上,空气相对湿度应低于 80 %。雨、雪、雾、风沙等气候条件下,应停止防腐层的露天施工。
4. 1.7玻璃布的包装应有防潮措施,存放时注意防潮。受潮的玻璃布应烘干后使用。
4. 2 漆料配制
,不均匀的漆料不得使用。
4.2.2 由专人按产品使用说明书所规定的比例往漆料中加入固化剂,并搅拌均匀。使用前,应静置熟化 15 一 30min ,
熟化时间视温度的高低而缩短或延长。
4.2.3 刚开桶的底漆和面漆,不应加稀释剂。配好的漆料在必要时可加入少于 5 %( m/ m)的稀释剂。超过使用期
17页
的渗料严禁使用。
4.3 涂底漆
,应尽快涂底漆。当空气湿度过大时,必须立即涂底漆。
一150mm不涂底漆,或在涂底漆之前,在该部位涂刷可焊涂料或硅酸锌涂料,干膜厚度不应小
于25mm。
4 .3.3底漆要求涂敷均匀、无漏涂、无气泡、无凝块,干膜厚度不应小于 25mm。
4.4 打腻子
4.4.1 钢管外防腐层采用玻璃布作加强基布时,在底漆表干后,对高于钢管表面 2mm 的焊缝两侧,应抹腻子使其形成
平滑过渡面。
,调制时不应加入稀释剂,调好的腻子宜在 4h内用完。
4.5涂面漆和缠玻璃布
,不得漏涂。
18页
,每道面漆实干后、固化前涂下一道面漆直至达到规定层数。
,第一道面漆实干后、固化前涂第二道面漆,随即缠绕玻璃布。玻璃布要拉紧、表面干整、无皱
折和鼓包压边宽度为20一25mm,布头搭接长度为 100 一 150mm。玻璃布缠绕后即涂第三道面漆,要求漆量饱满,玻璃
布所有网眼应灌满涂料。第三道面漆实干后,涂第四道面漆。
款规定的步骤进行。待第三道面漆实干后,涂第四道面漆,并立即缠
第二层玻璃布、涂第五道面漆,或缠第二层浸满面漆的玻璃布,待其实干后,涂最后一道面漆
4.5.2 涂敷好的防腐层,宜静置自然固化。当需要加温固化时,防腐层加温不宜超过 80 ℃,并应缓慢平稳升温,避免稀释剂
急剧蒸发产生针孔。
表干-------手指轻触防腐层不粘手或虽发粘,但无漆粘在手指上;
实干-------手指用力推防腐层不移动;
固化-------手指甲用力刻防腐层不留痕迹。
19页
5 防腐层检验及修补
5.1 一般要求
,粘结力检验可在实干或固化后进行。
5.2 外观检查
,表面应呈现平整、光滑的漆膜状。对缺陷处应在固化前补涂面漆至符合要求。
,要求表面平整、无空鼓和皱折,压边和搭边粘结紧密,玻璃布网眼应灌满面
漆。对防腐层的空鼓和皱折应铲除,并按相应防腐层结构的要求,补涂面漆和缠玻璃布至符合要求。
5.3 厚度检查
,以最薄点符合表
,每组抽查1根(不足 20 根也抽查 1 根)。测管两端和中间共 3 个截面,每个截面测上、下、左、右共4点,符合表;若不合格,再在该组内随机抽查 2 根,如其中仍有不合格者则全部为不台格。
,应在涂层未固化前修补至合格。
5.4 漏点检查
20页
5. 4.1应采用电火花检漏仪对防腐管逐根进行漏点检查,以无漏点为合格。
5.4.2 检漏电压为:普通级: 2000V ;加强级: 2500V ;特加强级: 3000V 。也可设定检漏探头发生的火花长度至
少是防腐层设计厚度的2倍。在连续检测时,检漏电压或火花长度应每 4h校正一次。检查时,探头应接触防腐层表面,
以约0.2m/s的速度移动。
,然后涂刷面漆至符合要求。固化后应再
次进行漏点检查。
5.5 粘结力检查
用锋利刀刃垂直划透防腐层,形成边长约 40mm、夹角约 45的 V 形切口,用刀尖从切割线交点挑剥切口内的
防腐层。
(1)实干后只能在刀尖作用处被局部挑起,其他部位的防腐层仍和钢管粘结良好,不出现成片挑起或层间剥离
的情况;
21页
(2)固化后很难将防腐层挑起,挑起处的防腐层呈脆性点状断裂,不出现成片挑起或层间剥离的情况。
,形成边长约100mm、夹角 45~ 60的切口,从切口尖端撕开玻璃布。
2
(1)实干后的防腐层,撕开面积约50cm ,撕开处应不露铁,底漆与面漆普遍粘结;
(2)固化后的防腐层,只能撕裂,且破坏处不露铁,底漆与面漆普遍粘结。
20 根为1 组,每组抽查 1 根(不足 20 根也抽查 1 根),每根随机抽查 1 点。如符合本标准第 5.5.1 条
或第5..5.2条的规定,则该组的粘结力检查合格;如不合格则在该
组内随机抽查2根,如其中仍有不合格者,则该组全部为不合格。
,应铲掉全部防腐层并按本标准第 4 章的规定重新施工。
5.6 标志与记录
,应在适当位置粘贴合格证并作如下标志:
(1)执行标准号;
22页
(2)钢管材质及规格;
(3)防腐层等级;
(4)防腐层涂敷日期;
(5)用户要求作的补充标志。
,对重大问题应作文
字阐述。
6 储存及运输
6. 0.1 防腐管应按防腐层等级分类堆放。堆放时应采用宽度不小于 150mm 的垫木和软质隔离垫将防腐管与地面隔开,
防腐管层间也应采用软垫隔离,垫具间距为4m。防腐层必须固化后才能叠放,其层数应符合表 6.0.1 的规定。 防腐管堆放层数 表6.0.1
直径(DN)(mm) 最大堆放层数
£200 10
200~300 7
23页
300~400 6
400~500 5
500~600 4
600~700 3800 2
3 个月。
7 补口及补伤
7.1 补 口
7.1.1 防腐管线焊接前应用宽度不小于 450mm 的厚石棉布或其他遮盖物遮盖焊口两边的防腐层,防止焊渣飞溅烫坏防
腐层。
,经用户同意后,可按《涂
装前钢材表面处理规范》的规定方法、用动力工具除锚至 St3 级。焊缝应处理至符台本标准第 4.1.4 条的规定。
,去除油污、泥土等杂物,用砂纸打毛。防腐层涂敷方法应
24页
符合本标准第4.3~4.5 节的规定。补口防腐层与管体防腐层的搭接宽度应大于 100mm。
,按本标准第5.2~5.5节的规定进行质量检验和缺陷处理,其中厚度只测一个截面的 4个点。
,可以使用辐射交联热收缩套(带)进行补口,并执行相应的施工及验收规范。
7.2 补伤
,应与管体防腐层相同。
7.2.2 将已损坏的防腐层清除干净,用砂纸打毛,损伤面及附近的防腐层。对破损处已裸露的钢表面宜喷(抛)射除锈至
工业级(Sa2级〕。当条件不具备时,经用户同意可用动力工具除锈至 St3 级。
,按本标准第4.3~4.5节规定的顺序和方法涂漆和缠玻璃布,搭接宽度应不小于 50mm。当防
腐层破损面积较大时,应按补口方法处理。
,按本标准第5.2~5.4节的规定进行质量检验,其中厚度只测 1 个点。
8 下沟及回填
25页
,按本标准第5.4节的规定用电火花检漏仪对全线检查一遍,发现损伤必须修补合格。
,回填过程的保护应符合《长输管道线路工程施工及验收规范》的有关规定。
,应核《长输管道线路工程施工及验收规范》的规定,使用低频信号检漏仪检查漏点及对漏点处进行处
理。
9 竣工资料
,施工单位对用户应提供下列文件:
(1)防腐管出厂合格证及质量检验报告;
(2)涂料和玻璃布出厂合格证及检验报告;
(3)补口施工记录及检验报告;
(4)补伤记录及检验报告;
(5)建设单位所需的其他有关资料。
附录 A 环氧媒沥青防腐层工频电气
强度试验方法
26页
本方法等效采用《固体绝缘材料工频电气强度试验方法》,适用于环氧煤沥青防腐层的工频电气强度试验。
A.1 方法概述
连续均匀升压对环氧煤沥青防腐层试件施加工频电压至击穿,击穿电压值与承受外施电压两电极间防腐层的平均厚度值之商为电气强度(MV/m)。
A.2 试件制备
100mm,厚度不小于1mm,平整,无裂纹。
用砂布打磨钢板至见金属光泽,用无水乙醇擦净。试件的防腐层结构和涂敷工艺按本标准执行,要求防腐层外观平
整,厚度均匀,无缺陷。
A.3 电 极
图A.3.2 试件与电极配置
1-高压电极;2-防腐层;3-钢板;4 一接地电极
A.4 仪器设备
仪器设备包括:
27页
(1)高压试验设备:应符合《固体绝缘材料工频电气强度试验方法》中第 5 章的要求;
(2)电火花检漏仪:检漏电压0.5~3kv;
(3)磁性测厚仪:量程0一2n1m,精度为读值的 5 %。
A.5 试验步骤
2℃,相对湿度为 50 %±5 %。
,用电火花检漏仪检温检漏电压按本标准第 5.4.2 条的规定执行,无缺陷的试件方可使用。
1 章规定的试验步骤进行。
A.6 试验结果
A. 6.1工频电气强度计算:
Eb=Ub/t (
式中Eb一工频电气强度, MV/m:
Ub一一工频击穿电压, MV;
t一防腐层厚度, m 。
28页
15 %,再做一组试件,然后以10个计算结果的平均值作为电气强度。
附录 B 环氧煤沥青防腐层体积
电阻率试验方法
本方法等效采用《固体绝缘材料体积电阻率和表面电阻率试验方法》适用于环氧煤沥青防腐层体积电阻率试验。
B.1 方法概述
对环氧煤沥青防腐层试件施加直流电压,测定体积电阻,算出体积电阻率。
B.2 试件制音
条。
电 极
,其尺寸应符合《固体绝缘材料体积电阻率和表面电阻率试验万法》中第 6.1节的规
定。
7 章的有关规定。
图B.3.3 试件与电极配署
29页
1-测量电极;2-保护电极;3-不保护电极;4-防腐层;
5-钢扳;6-电极材料;d1-测量电极直径;d2-保护电极内径;
d3-保护电极外径;d4-不保护电极直径;t-防腐层厚度;
g-测量电与保护电极间隙宽度
B.4 仪器设备
5 章的规定。
,精度为读数的 5 %。
4 章的规定。
B.5 试验步骤
%土 5 %。
9 、 10 、 11 章规定的步骤进行。B.6 试验结果
rV=RVA/t ( 30页
)
式中 rV一体积电阻率,W ·m;
RV一体积电阻,W;
t一防腐层厚度,m;
2
A一测量电极的有效面积,m 。
2
A=p(d1+g) /4 ( )
式中 d1一测量电极直径,m;
g一测量电极与保护电极间隙宽度, rn。
,用科学计数法表示,取二位有效数字。
附录 C 环氧煤沥青防腐层
吸水率试验方法
本方法等效采用《绝缘漆漆膜吸水率测定法》适用于环氧煤沥青防腐层吸水率试验。
31页
C.1 方法概述
将试件浸人保持一定温度的蒸馏水中,经过一定时间后,以其质量增加的百分数表示试件的吸水率。
C.2 仪器设备
仪器设备包括:
(1)天平:感量0.1mg;
(2)鼓风干燥箱100℃±1℃;
(3)恒温水浴: 25℃±1℃;
(4)浸泡槽;
(5)干燥器。
C.3 试件制备
,120mm× 50mm,厚0.2~0.3mm。
,无水乙醇清洗,在干燥箱内 100 ℃±1 ℃恒温 30min,放入干燥器内 30min称量。
32页
5mm, 并用面漆封边。
试件表面应清洁平整、光滑。
,在干燥箱内100 ℃±1 ℃恒温 30min,放人干燥器内 30min,称量。
C.4 试验步骤
,其表面不应有气泡。试件之间和试件容器壁之间不应接触。
C. 4.2在25℃±1℃浸泡24h。
,迅速用滤纸吸干防腐层表面水分,立即称量,每块试件从水中取出到完毕的时间不得超过 2min
C.5 试验结果
W =100(M2一M1)/(M1一 M) ( C.5.1 )
式中 W 一防腐层吸水率,%;
M一底板质量,g
M1一漫泡前试件质量,g
M2一浸泡后试件质量,g。
33页
附录 D 环氧煤沥青防腐层
耐油性试验方法
本方法辞效采用《煤焦油环氧树脂涂料》的第 5.1.5 节,适用于环氧煤沥青防腐层的耐油性试验。
D.1 方法概述
将防腐层已充分固化的试件在煤油中室温浸泡7d,检查防腐层外现判断其耐油性。
D.2 试件制备
,150mm× 70mm×1mm,3 片。
,用无水乙醇擦净。
2
,在钢试板单面涂刷面漆2遍,间隔 24h,耗漆量 2ml/ l00cm 。 24h后在试片四周涂面漆封边,至少
3遍,封边宽度5mm以上,放置6d。
,或用冉火花检漏仪1000V检漏,应无漏点。
34页
. D.3 试验步骤
D.3.1 将 3 片试件垂直全部浸人装有灯用煤油的试验槽内,试件之间及与槽壁均不应接触,试验槽加盖密封, 20 ℃土 5
℃浸泡7d。
D.4 试验结果
3片试件中至少有2片漆膜不出现皱褶、破裂、溶胀或脱落认为耐油性试验通过。
附录 E 环氧煤沥青防腐层
耐沸水试验方法
本方法等效采用《钢质水管道环氧煤沥青内外防腐层标准》的第 5.2.6 条,适用于环氧煤沥青防腐层耐沸水试验。
E.1 方法概述
将防腐层已充分固化的试件浸人沸水24h,检查防腐层是否起泡或剥离,判断其耐沸水性。
E.2 试件制备
, 100mm× 100mm×l.6mm, 2 片。
35页
1
/2级)。
,室温固化 4h。涂面漆至干膜厚度 0.25~0.30mm,在 24± l℃空气中固化 150h,
然后54℃加热固化24h。
1000V检漏,应无漏点。
E.3 试验步骤,钻至钢板内约0.25mm。
,试件之间及与槽壁均不应接触,将水加热至98℃±2℃,保持24h。
,冷却至室温,用自来水冲洗防腐层至无污物 和铁锈。
,用烽利小刀从钻孔处开始划两道切口呈“ V”形,用刀尖小心挑剥,观察是否能将面漆
层从底表面剥离或整个底漆,面漆层从钢板上剥离。
E.4 试验结果
防腐层不起泡不剥离,认为耐沸水试验通过。
附录 F 本标准用词说明
36页
,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:
(1)表示很严格,非这样做不可的用付
正面词采用“必须”;
反面词采用“严禁”。
(2)表示严格,在正常情况下均应这样做的用付
正面词采用“应”;
反面词采用“不应”或“不得”。
(3)表示允许稍有选择,在条件许可时,首先应这样做的用词:
正面词采用“宜”或“可”;
反面词采用“不宜”。
附加说明
本标准主编单位、参编单位和主要起草人名单
主编单位:中国石油天然气管道科学研究院
37页
参编单位:中国石油天然气管道职工学院
主要起草人:汤星朝 廖宇平 林 建
附件
埋地钢质管道环氧煤沥青
防腐层技术标准
条文说明
修订说明
本标准是根据中国石油天然气总公司(95)中油技监字 35 号文的要求,将原 SYJ 28 - 87《埋地钢质管道环氧煤
沥青防腐层技术标准》和原SYJ 4047-90《埋地钢质管道环氧煤沥青防腐层施工及验收规范》合并修订为一项标准,
修订工作由中国石油天然气管道科学研究院负责,中国石油天然气管道职工学院参加。
在修订过程中,编制人员在广泛调查研究的基础上,认真总结了近 10 年来国内大规模使用环氧煤沥青防腐层的实
践经验,按照规范市场、提高工程质量、满足设计和施工要求的原则,提高了涂料的
38页
技术指标,改进了施工方法。在
广泛征求中国石油天然气总公司内外各有关单位意见后,经中国在油天然气总公司规划设计总院会同有关部门审查定
稿。
希望各单位在施行过程中总结经验积累资料,如发现需要修改和补充之处,请将意见和有关资料寄交中国石油天然
气管道科学研究院(地址河北省廊坊市,邮编:102849 ),以便今后修改时参考。
中国石油天然气管道科学研究院
1996年 4月
目 次
1总则
(36)
2
防腐层等级与结构 材料
39页
(40)
(41)
3.1环氧煤沥青涂料
( 41)
3.2玻璃布告
( 43)
3.3材料验收
( 43)
4施工技术要求
(44)
40页
4.1准备工作放
( 44)
4.2材料配制
( 45)4.3涂底漆料
( 45)
4.4打腻子
( 46)
4.5涂面漆和缠玻璃布
( 46)
防腐层检验及修补
41页
( 48)
5.1一般要求
( 48)
5.4漏点检查
( 48)
5.5粘结力检查
( 48)
储存及运输
(49)
补口及补伤
(50)
42页
7.1补口
( 50)
8下沟及回填
(51)
竣工资料
(52)录A环氧煤沥青防腐层工频电气强度试验方法
(53)录B环氧煤沥青防腐层体积电阻率试验方法
(54)录C环氧煤沥青防腐层吸水率试验方法
(55)录D环氧煤沥青防腐层耐油性试验方法
(56)录E环氧煤沥青防腐层耐沸水试验方法
(57)
1 总 则
43页
,在钢制储罐、油轮压载舱、埋地和水下钢质道、钢构件及混凝土结构的防腐蚀工程中得到较广泛的使用。在国内,中国石油天然气管道勘察设计研究院、兰州料工业研究所和沈阳油漆厂合作研制,用于埋地钢质管道外壁防腐的环氧煤沥青涂料是 1978 年通过原石油工业部、学工业部联合鉴定,开始使用的。由于其原材料充足、生产工艺简单、施工方便、防腐蚀性能较好,使用日益扩大。十余年,生产厂多达数十家,产量每年数千吨,在石油化工和城建部门的输油、输气、自来水、热力、煤气等系统的地钢质管道和钢制储罐防腐蚀工程中广泛使用。
原SYJ 28-87和原SYJ 4047-90。都是这种涂料在国内使用初期编制的,其技术内容有一定局限性。为了及时反该涂料近年来在品种增加、质量提高、施工验收规范完善等方面的进展,按照中国石油天然气总公司 1995年标准制、订计划,将上述两项标准合并进行修订。根据近年该涂料的生产厂和施工单位很多、其素质各不相同,致使涂料产品防腐工程质量差异很大,对该涂料的评价褒贬不一的实际情况,在本标准修订过程中总结了各单位在产品开发、推广用过程中所积累的经验对涂料的质量指标合理地适当提高,对施工验收要求尽量作出具体规定以达到规范市场、保工程质量满足设计和施工要求的目的。
(1)输送介质温度
本标准规定为不超过110℃。依据之一为中国石油天然气管道科学研究院曾委托化学工业部广州合成材料老化研院进行过系统试验,选择的温度点为110℃、 110 ℃和 150 ℃,时间为 3 个月,试验方法为 GB/ T 1735-1979《漆耐热性测定法》试验结果为:
150℃,试件经过490h(20d)。防腐层已破坏,出现皱纹、裂纹和凹坑。
44页
130℃,拭件经过1600h(6d),防腐层局部出现小皱纹;
110℃,试件经过2500h(104d),防腐层完好无变化(由于经费问题,未能继续延长)。
依据之二为环氧煤沥青防腐层已在许多城市的热力管道长期使用,有冬季使用温度达 120 ℃使用十余年仍完好的例,因此可以认为环氧煤沥青防腐层在不超过110 ℃长期使用是有保证的。有些厂家认为其产品可以在110℃以上期使用,可以在其产品说明书中说明并承担责任。
(2)使用范围
原SYJ 28-87只规定了环氧煤沥青作为埋地钢质管道外防腐层的使用要求,本标准总结了国内近年的推广应用验和国外 长期实践经验,扩大至钢制储罐采用环氧煤沥青防腐层时可参照执行。
(3)接触介质种类
环氧煤沥青防腐层可用于与原油、重质油品(即柴油、润滑油、值油等)、污加媒气相接触的场合,不包括饮用和轻质油品(汽油、航空煤油、煤油),其原因为:
a.在国外同类标准中,包括日本水工协会标准JWWA K115-1974 和美国水工协会标准 ANSI/ AWWA C210-78有这种防腐层可与饮用水相接触的规定。由于在国内该涂料并未进行过系统的元素性试验,且各生产厂的配方不完相同,故本标准不能规定可用于饮用水。加有生产厂的产品已通过无毒性试验并得到卫生管理部门的使用批准,可自
45页
行在其产品说明书中说明并承担责任。
b.环氧煤沥青防腐层中,环氧树脂与固化剂分子交朕反应,形成三维立体大分子网络结构,把煤沥青、防锈颜料、
填料等微料包覆在网络内,固化后的环氧树脂网络耐油性是极其稳定的,防锈颜料、填料都是无机材料,也不溶于油
类。煤沥青是煤焦油蒸馏后的残余物,是组成极为复杂的稠环芳香烃混合物,主要为四元环以上的稠环芳香烃,其化学性
质极为稳定,但也有少量三元环以下的相对分子质量较低的芳香化合物。可以溶限于族组成相同的芳香烃溶剂(如苯、
甲苯、二甲苯等),但在烷烃(石蜡基原油的主要组分)中溶解性很差。
当用汽油浸泡固化后的环氧媒沥青涂层时,由于汽油含有一定数量的芳香烃,而防腐层表面会有一些暴露于固化后
的环氧树脂网络之外的煤沥青微粒,其中低分子芳香化合物会溶于汽油,从而使汽油略变色,泛绿色荧光。这种溶解只
发生于表面的一极薄层,随着可溶物的溶出,溶解作用变得越来越弱,最终趋近于零,防腐层外观无起皱、开裂或脱落
现象,未受到破坏性影响,能够长期起到对基底的保护作用.因此日本、美国的相应标
46页
准都准许在油罐、油轮舱的内壁
使用环氧煤沥青防腐层。在我国的汽油、航空煤油、煤油的国家标准中,对这些产品的颜色并无要求,即使略变色也
不影响其质量评价。但考虑到总有不少人对此有疑虑,故本标准未推荐将环氧煤沥青防腐层用于与汽油、航煤等轻质油
品相接触的场合;如有此需要可使用纯环氧型(即不含煤沥青)的涂料。
我国原油的族组成主要是烷烃和环烷烃,芳香烃含量很少,而且在装油后,油罐内壁粘附厚厚一层石蜡,对煤沥青的
溶解性远远比汽油差,再由于对原油并无色泽要求。原油组成中本来就含有大量沥青,即使微溶进一些低分子煤沥青也
绝不影响原油质量及以后的炼制过程。重要的是环氧煤沥青防腐层长期与原油接触时,防腐层不会损坏,不影响对钢
板的保护作用。日本工业标准JIS K5664-1983《煤焦油环氧树脂涂料》和美国腐蚀工程师协会标准 NACE RP03-72《环
氧煤沥青涂料用于油田集油罐内壁防腐的推荐施工方法》都明确规定,环氧煤沥青涂料可以用在原油储罐和油轮油舱
4 3 4 3
47页
的内壁防腐。中国石油天然气管道局铁岭泵站一个容量 5 × l0 m 和秦皇岛泵站一个容量 10 × 10 m 的原油储罐的罐
底和至1.5m高边板内壁是使用中国石油天然气管道科学研究院的G2型涂料防腐的,分别在1984年、1987年投入使用,
至今完好。因此,环氧煤沥青防腐层可用于与原油相接触的场合。
2 防腐层等级与结构
28-87规定普通级为一层底漆、二层面漆、厚度不小于 0.2mm。实践证明,防腐层电火花检漏时漏点较多。
本标准采用日本水工协会标准JWWA K115-1974的规定,要求厚度不小于 0.3mnm。施工方法是涂三层面漆,并规定每
道面漆实干后,固化前涂下一道面漆来保证达到此指标。在国外,这是使用最普遍的结构,防腐效果较好。
加玻璃布的管道外壁环氧煤沥青防腐层在国外是没有的,是我国仿效石油沥青玻璃布防腐层的结构而创造的,对增
加防腐层厚度、提高防腐层的耐磨损性,减少装卸过程的破损有一定好处,但并不提高防腐层的抗冲击性。如玻璃布
防腐层漏点检查经常出问题,本标准总结长期施工实践的经验,规定:
48页
(1)对加强级和特加强级防腐层,在底漆上先涂一道面漆,待其实干后、固化前再涂下一道面漆;
(2)对特加强级防腐层,在涂面漆、缠第一层玻璃而后,要等到玻璃布上的面漆实干,再接着涂面漆和缠第二
层玻璃布。这样做施工工序比原先麻烦,耗时增多,但可以确保漏点检查合格,提高工程质量。
3 材 料
3.1 环氧煤沥青涂料
3. 1.1 环氧煤沥青涂料为双组分涂料,即甲组分为漆料,乙组分为固化剂,平时分别储存,使用时按比例混合并尽快涂
刷施工。漆料又分底漆、面漆,组合使用。为了避免由于对该种涂料不够了解,在使用时出现混乱,放在本条中加以
明确。
,规定了环氧煤沥青涂料的技术指标。
表 是甲组分的技术指标,即未加固化剂时本身的物性指标;表 是甲、乙两组分按比例混合后,用规
49页
定的涂刷方法,在薄马口铁或钢试棒上形成的漆膜测出的技术指标一表
,用规定的涂剐方法,在钢板上涂出的防腐层(可以带或不带玻璃布)所测
出的技术指标。
表,相当于原 SYJ 28-87 的表 2.0.2 ,但内容更完善,部分指标适当提高,包括:
(1)原来只有常温型涂料,现在增加了低温型涂料,并列出其粘度。固体含量和干燥时间的不同要求其余 7项
指标与常温型涂料相同。
(2)常温型涂料有6项指标适当提高即:
a.枯度从80一150s改为底漆60~100s,面漆80 ~ 150s并注明厚浆型涂料可大于 150s;
b.固体含量一面漆从不小于70%改为不小于 80 %,
c.干燥时间:表干从不大于6h改为不大于4h,实于从不大于 24h改为不大于 16h;
d.硬度:从不小于0.3改为不小于0.4;
e.柔韧性:从试棒直径不大于3mm改为不大于 2mm; f.耐冲击:面漆从不小于 40cm改为不小于 50cm。另外,加注规定做耐化学试剂性的试剂片应先经低压湿海
50页
绵
检漏,避免由于存在针孔而干扰试验结果。表 相当于原 SYJ28-87 的表 4.0.1,是评价实验室制成的环氧煤沥青防
腐层试件的技术指标,原8项指标现修改为7项,即:
(1)5项保持不变,包括剪切粘结强度,阴极剥离、工频击
穿强度、体积电阻率、吸水率。
(2)取消3项,包括:
a.抗冲击强度。原因是常温自然固化的环氧煤沥青防腐层(即使加缠玻璃布)抗冲击强度较差,用 ASTM G 14-
18 《管道涂层抗冲击标准试验方法》(即原 SYJ28-87 的附录二)规定的方法测不出有效值。加温固化后,抗冲击强
度显著提高,但其数值是现场施工的防腐层无法达到的,无实际意义,在表 已有漆膜耐冲击的要求,可用以衡
量涂料的抗冲击性。因此表,这表明常温自然固化的环氧煤沥青防腐层尽管已达到实干或固化,其抗
冲击性仍很差,在装卸、运输施工过程,应切实加以保护。
51页
b.耐化学介质侵泡。表 已对漆膜进行了同类试验,实践证明:只要通过表 的试验,长期耐化学介
质浸泡是没有问题的。而且此试验时间长达90d,对产品质量检验太不及时,所以取消。
c.耐好气性微生物侵蚀,实践证明:由于煤沥青的主要组成稠环芳香烃对微生物有毒性,耐微生物侵蚀试验结果
很好,没有必要列为评定指标。
(3)增加2项,包括:
a.耐油性。由于会用于原油罐,所以等效采用日本工业标准 JIS K5664-1983 的相应条文,编成本标准附录 D 。
b.耐沸水性,由于要在110℃内长期使用,所以等效采用美国水工协会标准 ANSI/ AWWAC210-78 的相应条文,
编成本标准附录E
3.2 玻璃布
2
l0 根/ cm 的中碱玻璃布最适宜,故作明确规定,玻璃布的纺织工艺
52页
中,玻璃丝要用蜡浸润才易织成布,玻璃布原则上都带蜡,要对玻璃布脱蜡是很困难的、不彻底的。因此,原 SYJ 28-
87要求“无蜡”实际上从未执行过,而十余年实践证明:使用不脱蜡的玻璃布涂敷出的防腐层其粘结力也能符合要求。
所以,本标准实事求是地取消“无蜡”的规定。
,小管径直用窄眼玻璃布。目前国内生产的管道防腐用玻璃布,宽度主要为 250 、 400、 500mm
三种,故作此规定。
3.3 材料验收
,为了避免漆料配制时出现质量问题,应该使用由同一生
产厂配套供应的产品,并按该厂提供的说明书正确使用。
,应按本标准第3.3.4 条的规定重新取样,符合本标准第 3.1.3 条的规定方可使用。
4 施工技术要求
4.1 准备工作
,并在钢表面形成适宜的粗糙度,使防腐层与钢表面
53页
间除了涂料分子与金属表面极性基团的相互引力之外,还存在着机械的咬合作用,这对增大防腐层的粘附力效果显著。
本标准引用SYJ4007-86,该标准等效采用美国钢结构涂装委员会( SSPC)制定的《表面处理规范》,并附有瑞
典标准SIS655900的彩色标准照片,在石油行业各种防腐层技术标准中采用较广泛。钢表面清洗油垢按照 SYJ4007-86
第3章的具体规定执行。
1
Sa2 / 2级),本标准按照 SYJ4007-86 的规定,要求表面处理最低
应达到工业级(Sa2级),除锈质量用彩色标准照片目视对照确定,表面粗糙度用锚纹深度测定仪确定。
,只有常温固化型涂料(如 G2型),到编制 SYJ4047-90 时,已有了低温固化型涂料(如 G3
型),本标准包括了这两类涂料,并推荐其各自适宜使用的温度范围,互为补充。应该说明的是:常温固化型涂料宜
在15℃以上使用,但15℃以下也可使用,只是固化时间太长,引起施工安排的诸多不便。低温固化型涂料宜在- 8~
54页
15 ℃使用,但 15 ℃以上也可使用,只是调漆后的使用期太短,可能来不及涂敷就固化在漆桶内,造成浪费;在一 8
℃以下施工,因天寒手冻,不易保证工程质量,且固化时间也较长,所以也不推荐使用。
4.1.6 在潮湿的钢表面涂漆,对粘结力有很不利的影响。未固化的防腐层易粘着其他物体,机械强度变差,透水性增大,
受雨
水浸淋会出现多种表面缺陷,故在雨、雪、雾、风沙等气候条件下,应停止防腐层的露天施工,或者在固化前应提
供有效的保护措施。
,因此保待玻璃布干燥是很重要的。4.2 漆料配制
,久放会产生沉淀,使用时应搅拌均匀,不能将沉淀搅起并搅匀的漆料不
得使用。
,其配方、环氧树脂牌号、固化剂种类及浓度都不尽同,应按厂家说明书的规定正确配漆。在
配漆时,配比是否准确,事后是无法核查的,实践证明,指定专人配漆是较好的措施。漆
55页
料和固化剂搅拌混合均匀后不宜
立即使用,要求静置一段时间,术语称为“熟化”,目的是使交联反应预进行,然后用于涂刷。日本、美国的标准都规定
为30min。未经“熟化”而涂刷.防腐层表面易出现缺陷。
,应该禁止。环氧树脂和固化剂一旦混合便开始交联反应,无
法停止,直至胶结成固体。加入固化剂的底漆和面漆均应在生产厂说明书所规定的使用期内涂敷,粘结力才有保证。
超过使用期的漆料,不允许用稀释剂勉强调稀使用。因此,必须根据当天用量分批配制,确保在使用期内用完,避免造
成浪费。
4.3 涂底漆
,如立即涂刷底漆,其附着力最佳;如间隔时间过长,除锈表面极易生锈或落上灰尘,都影
响粘结力。根据经验,间隔时间不宜超过 8h,若在潮湿空气中,更应缩短。钢管两端留下的裸管长度并无严格规定,多以
焊接时产生的高温不损坏防腐层为准留出裸管。但带来现场补口时增加除锈工作量的
56页
负担;另一种安排是在钢管除锈
后,两端涂刷可焊涂料或硅酸锌涂料。
4.4 打腻子
,对钢管表面高于2mm的焊缝,打腻子是保证缠玻璃布时在焊缝两侧不出现空鼓的可靠手段·
4.5涂面漆和缠玻璃布
,国内外各标准无统一规定, ANSI/ AWWA C 210-78 规定在 4 ~ 24h之间,如超
过24h则要用钢丝刷清除并重新涂底漆;原SYJ28-87 规定为室温下不应超过 24h,原 SYJ 4047-90 规定为后一遍漆应
在前一遍漆实干后、固化前涂敷。考虑到在不同地域不同季节施工时,环境温度差异较大,涂层的固化速度也差异较大,
统一规定间隔时间反而不合理。故本标准采取按干性状况确定涂漆间隔。
28-87相比,普通级防腐层增加了一道面漆。涂料固化过程中,由于溶剂挥发,会形成微小针孔。实
践证明,在前一层面漆实干后、固化前涂下一层面漆,是既减少针孔,又保持各层漆间粘结力的有效手段。
57页
4. 28-87有关加强级防腐层的涂敷步骤有变化,即增加了一道面漆,涂在底漆层之上,在这层
面漆实干后、固化前,才进行原 SYJ28-87 规定的各涂敷步骤。整个涂敷过程为:底漆一面漆-面漆、缠玻璃布、面漆
一面漆,或底漆-面漆一缠浸过面漆的玻璃布一面漆。先涂一遍面漆,马上缠玻璃布,然后再涂一遍面漆的施工方法,
可以使面漆将玻璃布的所有网眼灌满,避免防腐层出现针孔.如果将玻璃布浸满面漆(面漆量一定要够)缠绕到管子上,
再用刷子将缠绕好的玻璃布表面上渗出的面漆涂抹均匀,赶去气泡,使表面光滑平整,也可以达到同样目的。这两种
方法均可使用。
规定要等到玻璃布上的面漆实干后才涂最后一道面漆,目的是确保防腐层漏点检查合格。
(1)增加了一道面漆涂在底漆层之上,在这层面漆实干后、固化前才进行原 SYJ 28 - 87 规定的各涂敷步骤。整
个涂敷过程为:底漆一面漆一面漆、缠玻璃布、面漆-面漆、缠玻璃布、面漆-面漆,或底漆-面漆一缠浸过面漆的
58页
玻璃布-浸过面漆的玻璃布-面漆。
(2)规定第一层玻璃布上的面漆实干后,才能进行第二层玻璃布的涂敷,第二层玻璃布上的面漆实干后,才能涂
最后一道面漆。
玻璃布压边宽度应大于 20mm,指的是单层缠绕时的压边宽度。如果采用玻璃布浸面漆的方法施工,特加强级防腐
层的压边宽度可为50%,这样缠绕一遍即相当于缠两层玻璃布,可简化施工过程。有的单位采用两层玻璃布缠绕方向
相反的做法,实践证明,可使防腐层更为牢固。
4.5.2 固化时间大长是环氧煤沥青的最大缺点,加热烘烤固化可以缩短固化时间,提高防腐层机械强度,但要避免过高的
加热温度和过快的升温速度,否则会引起稀释剂急剧蒸发,增加针孔数量、以至固化后还必须补涂一遍面漆,并静置自
然固化。
4.5.3 防腐层的干性检查方法有多种,由于指触法简便易行,为各施工单位普遍采用,故本标准确定其为现场防腐层干性
59页
的检查方法。
5 防腐层检验及修补
5.1 一般要求
,但应在防腐层固化前修补;粘结力检查不合格则无法修补,故只能铲
除重新施工。5.4 漏点检查
5.4.2 漏点检查检漏电压的确定应考虑到既要查出微小针孔,又要保证不击穿完好的防腐层。木标准采用 SY 0063-12
第 G 62- 87 《管道防腐层检漏标准试验方法》)。
V=M t
式中 V一一检漏电压,V;
M一一系数,取3294(防腐层厚度小于 lmm时);
t一-防腐层厚度,mm。
经计算:普通级为1804V,取整为2000V;加强级为 2081V取整为 2500V,特加强级为 2550V,取整为 3000V。
60页
5.5 粘结力检查
粘结力检查是破坏性的,如果对检查点的补伤做不好,反而在此处造成隐患,故只能数量较少地抽查,本条文中分
别按实干后或固化后两种情况,规定了不同的合格标准,施工中可根据实际情况选用。粘结力不合格不准修补。
6储存及运输
,机械强度仍较低,故不准叠放。固化后叠放层数的规定,是采用英国曼彻斯特大学工业性腐蚀和
防护服务中心编写的《钢管外壁熔结环氧防腐层和双组分环氧漆内壁防腐层通用技术规范》的第 款,这是所
有标准中最详细明确的规定。
,防腐层内所含的蒽、萘类组分会升华而产生针孔,导致漏点检查不合格。
7 补口及补伤
7.1 补 口
,是为了保证有良好的粘结和相同的使用寿命。
61页
,原则上应与管体相同。对不具备喷(抛)射除锈条件的情况,在确保一定要求的
前提下可适当放宽。
,国内外使用辐射交联热收缩套(片)补口已日趋普遍,经用户同意。可以用于补口并执行相应的施工及验
收规范。其他补口方法(如冷缠胶粘带、石油沥青热浇涂、石油沥青卷材等)难以保证质量,不应使用。
8 下沟及回填
,最好是等到防腐层固化后再下沟。为了缩短工期,实干后下沟是最起码的要求,此时防腐层
的机械强度仍较差,应采取一定的保护措施。
9 竣工资料
,本条文中所列各项资料应从工
程开工之日起即设专人汇集整理,保证各项记录详细、齐全。
附录 A 环氧煤沥青防腐层工频
电气强度试验方法
62页
本附录等效采用GB/ T 1408-1989,将适用于环氧煤沥青防腐层工频电气强度试验的内容摘出整理而成。
附录 B 环氧煤沥青防腐层体积
电阻率试验方法
本附录等效采用GB/ T 1410-1989,将适用于环氧煤沥青防腐层体积电阻率试验的内容摘出整理而成。
附录 C 环氧煤沥青防腐层
吸水率试验方法
本附录等效采用GB/T 1738-1979。
附录 D 环氧煤沥青防腐层
耐油性试验方法
本附录等效采用JIS K5664一1983的第5.15节,技术要求完全相同,按标准格式编写。
附录 E 环氧煤沥青防腐层
耐沸水试验方法
63页
本附录等效采用ANSI/AWWA C 210一78 的第 5.2.6 条,技术要求完全相同,按标准格式编写。
64页
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