55126钢质管道熔结环氧粉末外涂层技术标准 标准 SY T 0315-1997.pdf

中华人民共和国石油天然气行业标准 钢 质 管 道 熔 结 环 氧 粉 末 外 涂 层 技 术 标 准 s y / t 0 3 1 5 - 1 9 9 7 批准部门: 中国石油天然气总公司 批准日期: 1 9 9 7 - 1 2 - 2 8 实施日期: 1 9 9 8 - 0 6 - 0 1 总则 1 . 0 . 1 为确保钢质管道熔结环氧粉末( 以下简称环氧粉末) 外涂层的防腐质量， 延长钢质管道的使用寿 命， 提高经济效益， 制定本标准。 1 . 0 . 2 本标准适用于以环氧粉末涂料作为成膜材料的钢质管道外涂层的设计、 施工及验收。经过涂敷 的管体可用于埋地管道或水下管道设施， 工作温度为一3 0 -1 0 0 0c , 1 . 0 . 3 钢管环氧粉末外涂层的设计、 施工及验收除应符合本标准外， 尚应符合国家现行的有关强制性 标准的规定。 1 . 0 . 4 部分引用标准的名称及编号如下: g b / t 1 4 0 8 -1 9 8 9 固 体绝缘材料工频电气强度的试骏方法 g b / t 1 4 1 0 -1 9 8 9 固体绝缘材料体积电阻率和表面电阻率试验方法 g b / t 2 4 8 2 -1 9 8 6 磨料磁性物含量测定方法 g b / t 4 4 7 2 -1 9 8 4 化工产品密度、 相对密度测定通则 g b / t 6 5 5 4 -1 9 8 6 电气绝缘涂敷粉末试验方法 2 基本规定 2 0 2 . 0 . 2 6 7 8 2 . 0 . 3 7 4 8 订购防腐管时， 买方应向防腐厂提供下列资料: 钢管数量、 外径、 壁厚及长度; 钢管标准或规格牌号; 涂层的厚度， 管端预留段长度; 夏 涂层的检测次数。 必要时， 订购要求还应包括下列内容: 附加的表面预处理; 买方的工厂检验; 额外增加的试件; 额外增加的标记; 装运的要求， 贮存的要求; 附加的实验室涂层试件; 其他特殊要求。 下列各项必须经买方和防腐厂双方同意: s y / t 0 3 1 5 - 1 9 9 7 在常规生产过程中， 管体有缺陷而不能去除的钢管的处理方法 涂敷施工场地以外的买方检验场所; 钢管外表面锚纹深度测量的备选方法; 表面有缺陷钢管的处理方法; 漏点超过预定限制时采用的修补方法; 管段试件的长度; 附加的重复测试方案; 其他可选用的修补剂料; 带涂层钢管的复涂。 3 环妞粉末外涂层结构 : .十 .; 环氧粉末外涂层为一次成膜的结构。 钢质管道环氧粉末外涂层厚度应符合管道工程的设计规定， 设计无规定时， 可根据涂层使用条 件参照表 3 . 0 . 2的规定选用。 表 3 . 0 . 2 埋地钢质曹道环峨粉末外涂层厚度 号涂层级别最小厚度 ( p m )参考厚度 ( p m ) 1普通级3 0 0 3 0 0 - 4 0 0 2加强级 4 004 0 0 - 5 0 0 4 材料 4 . 1 钢管 4 . 1 . 1 准备涂敷的钢管应符合国家现行标准的规定或买方指定的规格特性。 4 . 1 . 2 防腐厂家应逐根对钢管进行外观和尺寸偏差检查， 外观和尺寸偏差应符合有关国家现行的钢管 标准的规定。 4 . 2 环氧粉末 4 . 2 . 1 环氧粉末涂料生产厂家应提供产品说明书、 出厂检验合格证和质量证明书等有关技术资料。 4 . 2 . 2 环氧粉末涂料应包装完好。防腐厂应按照环氧粉末生产厂推荐的温度和湿度条件贮存环氧粉 末涂料。环氧粉末交货时， 在其外包装上应清楚地标明生产厂名、 涂料的名称、 型号、 批号及生产日 期、 有效期等。 4 . 2 . 3 环氧粉末涂料的性能应符合表4 . 2 . 3 的规定。 哀4 . 2 . 3 环扭粉末的性能 试 验 项 目 质 量 指 标 试 验 方 法 外观色泽均匀， 无结块 目侧 固化时间 ( m i n ) 1 8 0 (5 附录 a 2 3 0 c镇1 . 5 胶化时间 ( s ) 1 8 0 c簇9 0 gb / t 6 5 5 4 -1 9 8 6 2 3 0 蕊3 0 热 特 性 符合环载粉末生产厂给定特性 附录 b 不挥发物含量 ( %) 多9 9 . 4 gb / t 6 5 5 4 -1 9 8 6 s y / t 0 3 1 5 -1 9 9 7 续表 试 验 项 目质 量 指 标试 验 方 法 粒度分布 ( %) 1 5 0 j - 筛上粉末毛3 . 0 2 5 0 v m筛上粉末毛0 . 2 g b / t 6 5 5 4 -1 9 8 6 密度 ( g / e m 0 ) 1 . 3- 1 . 5 g b / t 4 4 7 2 -1 9 8 4 磁性物含量 ( n) 蕊0 . 0 0 2gb / t 2 4 8 2一 1 9 8 6 4 . 2 . 4 对每一牌( 型) 号的环氧粉末涂料， 在使用前应按表4 . 2 . 3 的项目进行检验， 其性能达到验收质 量要求时， 方可使用。 5 外涂层涂敷 5 . 0 . ， 涂层涂敷前， 应通过涂敷试件对涂层的2 4 h 阴极剥离、 抗3 - 弯曲、 抗1 . 5 j 冲击及附着力等性能 进行测试， 测试结果应符合表5 . 0 . 2 的要求。当生产厂、 涂料配方和生产地点中三项之一或者多项发生 变化时， 应按本标准第 5 . 0 . 2 条的规定对涂层重新进行测试。 5 . 0 . 2 实验室涂敷试件的制备及测试应符合下列规定: 1 试件基板应为低碳钢， 其尺寸应符合本标准附录中各项试验的要求。 2 试件表面应进行喷射清理， 其除锈质量应达到 涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级 g b / t 8 9 2 3 -1 9 8 8 要求的s a 2 % 级。表面的锚纹深度应在4 0 - 1 0 0 y m范围内， 并符合环氧粉末生产 厂推荐的要求。 3 涂层涂敷的固化温度应按照环氧粉末生产厂的推荐值， 且不得超过2 7 5 - c , 4 试件_ r 涂层厚度应为3 5 0 w m 士5 0 (c m; 5 对实验室涂敷试件进行的测试应符合表5 . 0 . 2 的规定。 衰 5 . 0 . 2 实骏室试件的涂层质.要求 试验项目 质量指标试验方法 外观 平整、 色泽均匀、 无气泡、 开裂及缩孔， 允许有轻度橘皮状花纹 目测 2 4 或 4 8 h阴极剥离 ( mm ) (8 附录 c 2 8 d 阴极剥离 ( m m ) (1 0 附录 c 耐化学腐蚀 合格 附录 n 断面孔隙率( 级) 1 - 4附录 e 粘结面孔隙率( 级) 1 4附录 e 抗 3 - 弯曲 无裂纹 附录 f 抗 1 . s j 冲击 无针孔 附录 g 热特性 符合环氧粉末生产厂给定特性 附录 b 电气强度 ( mv/ m ) 妻3 0 g b / t 1 4 0 8 -1 9 8 9 体积电阻率 ( si m ) 1 x1 0 “ g b / t 1 4 1 0 - - 1 9 8 9 附着力( 级) 1 - 3 附录 h 耐磨性( 落砂法) b . 0 . 5 试验报告包括以下内容: 1 差示扫描量热仪的型号; 2 对于环氧粉末， 报告 t o , t x : 和a h值; 3 对于涂层， 报告了几 、 几 、 热板或供箱， 温度精度为士3 g; 盛有石英砂的钢制浅盘。 甘汞电极; 铂丝或碳电极; 内 径7 5 m m 土 3 m m塑料圆筒; 3 %的n a c l 溶液; 通用小刀。 s y / t 0 3 1 5 - 1 9 9 7 c . 0 . 2 实验室涂敷试件尺寸约为1 0 0 m mx1 0 0 m mx6 m m.管段试件尺寸约为1 0 0 m m x 1 0 0 m m x 管壁厚度。每组试件数为2 件。 c . 0 . 3 试验步骤 1 本试验应使用经确认没有漏点的试件， 电火花检漏仪最低检漏电压应为1 8 0 0 v, 2 在试件的中心钻一个直径3 . 2 m m的盲孔， 透过涂层， 露出钢基板。 3 把塑料圆筒中心对准盲孔放在试件上， 并用密封胶粘好， 不应漏水。 4 往筒内注人至少3 0 0 m l的n a c l 溶液， 并在筒上作出液面位置标记。将电极插人溶液中与直 流电源的正极连接， 再将裸露盲孔的试件与负极连接。 5 施加电压于试件( 对甘汞基准电极施以电压) ， 在下列一种或多种试验条件下， 保持温度不变: 1 ? 1 . 5 v, 2 0 士3 0c : , 2 8 d ; 2 ， 1 . 5 v, 6 5 士3 c, 4 8 h ; 3 ) 3 . 5 v, 6 5 士v c， 2 4 h ; 试验过程中， 按需要添加蒸馏水以保持液面高度。 6 上 _ 述试验周期结束后， 拆除电解槽， 取下试件， 将其在空气中冷却到2 0 士3 0 c 。在开始移出电 源起的1h 内， 对试件的耐阴极剥离性能进行测试。 7 以盲孔为中心， 用小刀划出放射线， 如图c . 0 . 3 所示。线应划透涂层达到基底， 并且从盲孔算 起， 延伸趴离至少达到 2 0 m m. 8 用刀尖从盲孔处开始， 插入涂层下面， 以水平方向的力沿 射线方向撬剥涂层， 直到涂层表现出明显的抗撬剥性能为止。 9 从盲孔中心开始， 测量各个撬剥距离， 并求其平均值， 即 为该试件的阴极剥离距离。 c . 0 . 4 用平行试验两个试件阴极剥离值的算术平均值作为该组 试件的阴极剥离值。 c . 0 . 5 试验报告应包括以下内容: 米 平均剥离值; 试验 日期。 图c . 0 . 3 在试件上划透 涂层的放射线 附录d 涂层的耐化学腐蚀试验 d . 0 . 1 本 试验所需浸泡介质应符合表d . 0 . 1 的规定 哀 d . 0 . 1 试拉使用的介质 介质p h值 一 p h值 稀盐酸 2 . 5 - 3 . 0 一 。 %抓化钠加稀硫酸 2 . 5 - 3 . 0 1 0 0x抓化钠水溶液 一 等 质 量 的 碳 酸 镁 和 碳 酸 钙 饱 和 水 溶 d. 0 . 2 实验室涂敷试件尺寸约为2 0 0 m m x 2 5 m m x 6 m m， 各边缘部位都应覆盖住， 不得裸露基底 每种介质浸泡至少3 件试件。 d. 0 . 3试验步骤应符合下列规定 s y / t 0 3 1 5 -1 9 9 7 1 将试件竖着放入浸泡容器内， 加人足够的介质， 使试件长度的一半淹没于其中。 2 盖好容器盖， 保持温度 2 0 士3 0c， 经过9 0 d ， 并保持原来的液面高度， 如液面有所下降， 应添加 适量的蒸馏水 。 3 试验周期结束后， 取出试件并观察其涂层是否有脱色、 隆起、 软化、 起泡爆皮、 开裂、 剥离、 附着力 降低等现象。 d . 0 . 4 试验报告应包括以下内容: 1 在各种介质中浸泡 9 0 d以后涂层的情况; 2 试验日 期。 附录e 涂层的孔隙率测定 e . 0 . 1 本试验需要的设备应符合下列规定: 1 体视显微镜; 2 台虎钳或专用弯曲机， 3 干冰或冷冻箱; 4 通用小刀。 e . 0 . 2 实验室涂敷试件尺寸约为2 0 0 mmx2 5 m mx6 mm; 管段试件尺寸约为2 0 0 m m x 2 5 m m x管 壁厚度. 其中2 0 0 m m为管段轴向尺寸。每组试件为3 件. e . 0 . 3 试验步骤应符合下列规定: 1 将试件冷却到一3 0 以下， 并在台虎钳或专用弯曲机上折弯到约1 8 0 0 , 2 在弯曲的试件上撬下一块涂层， 并放大4 0 倍观察涂层的孔隙率。 3 按图e . 0 . 3 - 1 和图e . 0 . 3 - 2 中所示的 等级图 评定试件的孔隙率等级。 e . 0 . 4 以3 件试件中级别最低的试验结果分别代表该组试件的涂层断面孔隙率等级和涂层粘结面孔 隙率等级。 e . 0 . 5 试验报告应包括如以下内容: 1 断面孔隙率等级; 2 粘结面孔隙率等级; 3 试验日期。 。 . 。了 。 ，:、 。 图 e . 0 . 3 - 1 涂层断面孔隙率等级 图e . 0 . 3 - 2 涂层乳结面孔隙率等级 s y / t 0 3 1 5 - 1 9 9 7 附录f 涂层的抗奄曲性能试脸 f . 0 . 1 本试验需要的设备应符合下列规定: 1 压力试验机; 2 弯曲芯轴; 3 冷冻箱。 f . 0 . 2 实验室涂敷试件尺寸约为2 0 0 m mx2 5 m mx6 m m， 管段试件尺寸约为2 0 0 m m x 2 5 m m x管 壁厚度， 其中2 0 0 m m为管段轴向尺寸。试件数为3 件。 f . 0 . 3 试验步骤应符合下列规定: 1 涂层边缘应光滑， 以消除任何潜在的应力升高点。 将试件放人冷冻箱内， 冷却到一3 0 士3 0c . 并保持至少1 h 。 2 将试件放在一平面上， 测量试件厚度( t ) ， 该值为试件的钢管壁厚和内弧弦高之和。 3 用公式( f . 0 . 1 - 1 ) 求出芯轴半径， 该芯轴对应于单位管径长度弯曲3 - 角。 r , = 1 8 . 6 t( f . 0 . 1 一 1) 式中: r ,要求的芯轴半径( mm) ; t 试件厚度( m m) , 4 用公式( f . 0 . 1 - 2 ) 求出芯轴半径， 该芯轴对应于单位管径长度弯曲2 . 5 。 角。 r z = 2 2 . 4 3 t( f . 0 . 1 一 2) 式中: r ,要求的芯轴半径( m m) ; t 试件厚度( m m) , 5 将试件放在选定曲率半径的芯轴上进行弯曲试验， 每个试件的弯曲过程应在从冷冻箱中取出的 3 0 s 之内完成， 折弯速率应保持整个过程在1 0 s 内完成。 6 将上述试件加温到2 0 士5 并保持此温度至少2h 。在此后的1 h内， 目 侧试件是否有裂纹。 f . 0 . 4 试验报告应包括以下内容: 1 规定的折弯角度; 2 是否有裂纹; 3 试验日期。 附录g 涂层的抗冲击性能试脸 g. 0 . 1 1 2 3 4 5 g. 0 . 2 本试验需要的设备有: 冲 击试验机: 球形冲头直径1 6 m m ; 用于管段试件的弧面 砧， 其半径为4 0 m m ， 硬度h r c为5 5 士 5 ; 木 垫块， 其尺寸最小为6 0 0 m m x 6 0 0 m m x 6 0 0 m m， 其顶面为硬木， 电火花检漏仪， 冷冻箱。 实验室涂敷试件尺寸约为2 0 0 m mx 2 5 m m x6 m m, 管段试件尺寸约为2 0 0 m mx 2 5 m mx管 壁厚度， 其中2 0 0 m m为管段轴向尺寸 7 6 0 。每组试件为3 件。 s y / t 0 3 1 5 - 1 9 9 7 g . 0 . 3 试验步骤应符合下列规定: 1 将试件放人冷冻箱， 冷却到一3 0 士v c， 并保持至少 1 h ， 将冷却后的试件放人冲击试验机， 并 将砧块对正。 2 以至少为 1 . 5 j 的冲击能量冲击试件3 次， 各个冲击点相距至少为5 0 m m. 3次冲击应在试件 从冷冻箱中取出后的3 0 s 之内完成。球形冲头最多冲击 1 0 次后应转到一个未使用过的位置。当总冲 击次数达到2 0 0 次以后应更换冲头。 3 允许试件升温到 2 0 士5 c， 检查试件针孔。若使用电火花检漏仪， 则使用电压应调至 1 7 5 0 v 士2 5 0 v， 若使用湿海绵漏点探测仪， 则电压应调至6 7 . 5 v 士 4 . 5 v , g . 0 . 4 试验报告包括以下内容: 1 使用的冲击能量值; 2 电火花检漏仪使用的电压值; 3 针孔数; 4 试验 日期。 附录h 涂层的附粉力训定 h . 0 . 1 本试验需要的设备应符合下列规定: 1 烧杯 ; 2 温度计 ; 3 通用小刀。 h . 0 . 2 实验室涂覆试件尺寸约为1 0 0 m mx 1 0 0 m mx6 mm,管段试件尺寸为1 0 0 m m x 1 0 0 m m x管 壁厚度。每组试件为3 件。 h . 0 . 3 试验步骤应符合下列规定: 1 将试样放人烧杯内， 加人足够的水， 使试件充分淹没， 加热至7 5 士3 c. 至少 4 8 h或加热 至9 5 士3 c， 至少2 4 h . 然后取出试件。 2 当试件仍温热时， 立即用小刀在涂层上划一个大约3 0 m mx1 5 m m的长方形， 刀痕透过涂层到 达基底板， 然后在空气中自然冷却到2 o r士3 c。在取出试件后1 h内从长方形的任一角将刀尖插人涂 层下面， 以水平方向的力挽剥涂层， 连续推进刀尖直到长方形内的涂层全部挽离或涂层表现出明显的抗 撬性能为止。 3 按下列分级标准评定长方形内涂层的附着力等级: 1 ) 1 级 涂层明显地不能被撬剥下来; 2 ) 2 级被撬离的徐层小于或等于5 0 %; 3 ) 3 级被捅离的涂层大于5 0 %， 但涂层表现出明显的抗撬离性能; 4 ) 4 级 涂层很容易被撬剥成条状或大块碎屑， 5 ) 5 级涂层成一整片被剥离下来。 h . 0 . 4 以3 个试件中级别最低的试验结果代表该组试件的附着力级别。 h . 0 . 5 试验报告应包括下列内容: 1 附着力的级别; 2 试验日期。 7 1 s y / t 0 3 1 5 -1 9 9 7 附录j 涂层的耐磨性试验 j . 0 . 1 本试验需要的设备应符合下列规定: 1 落砂耐磨试验机; 2 石英砂: 粒度范围为 工业用金属丝编织方孔筛网a g b 5 3 3 0 -1 9 8 5 要求的b f i w0 . 8 5 0 / 0 . 3 5 5 ( 平纹) - b f : w0 . 6 0 0 / 0 . 2 5 0 ( 平纹) ( 2 0 - 3 0目) ; 3 磁性测厚仪: 分度值2。 a m; 4 尺子: 3 0 0 mm; 5 量杯: 2 0 0 0 ml ; 6 秒表: 精度0 . 0 1 s j . 0 . 2 实验室涂敷试件尺寸为1 2 0 m m x 1 2 0 m m x 4 m m ， 管段试件尺寸为1 2 0 m m x 1 2 0 m m x 钢管 壁厚， 每组试件为 2 件。 j . 0 . 3 试验步骤应符合下列规定: 1 仪器校正: 1 ) 将一定体积的石英砂倒人落砂耐磨试脸机的漏斗中， 打开落砂插板， 调整机座， 使砂流中心 位于落砂导管中心处( 从两个角度观看， 砂流都与导管成一直线) 。 2 ) 将一定体积的石英砂倒人落砂耐磨实验机的漏斗中， 调整落砂插板的开度， 将流量为2 i的 石英砂所用时间控制在2 1 -2 3 . 5 s ， 并记下落砂插板此时的开度位置。 2 试件涂层测厚: 1 )将试件放到试验支架上， 并与垂直