《埋地钢制管道聚乙烯防腐层》术语解释

GB T23257 2009 GB T23257 2009 埋地钢制管道聚乙烯防腐层埋地钢制管道聚乙烯防腐层 术语解释术语解释 GB T23257 2009 GB T23257 2009 埋地钢制管道聚乙烯防腐层埋地钢制管道聚乙烯防腐层 术语解释术语解释 崔志刚 廊坊市新立粉末涂料有限公司 河北廊坊 065600 摘要摘要 该文对 GB T23257 2009 埋地钢制管道聚乙烯防腐层 中涉及的有 关术语进行了相应的解释 有助于业内人士更好地理解和执行好该标准 关键词关键词 埋地管道 聚乙烯防腐层 术语 ExplanationExplanation ofof TerminologyTerminology inin GB T23257 2009GB T23257 2009 Polyethylene Polyethylene CoatingsCoatings onon BuriedBuried SteelSteel Pipeline Pipeline Cui Zhigang Abstract The paper gives an explanation of the relative terminology involved in the national standard GB T23257 2009 Polyethylene Coatings on Buried Steel Pipeline for the good of understanding and implementation of the standard by the people in the business circles 常温型常温型 P1 normal temperature system 对于管道长期工作最高温度不超过 50 的挤压聚乙烯防腐层成为常温型 用英文字母 N 表示 一般管道运行温度范围在 30 到 50 之间 高温型高温型 P1 high temperature system 对于管道长期工作最高温度不超过 70 但高于 50 的挤压聚乙烯防腐层成 为高温型 用英文字母 H 表示 一般管道运行温度范围在 30 到 70 之间 如果运营温度再高 则需选择 3LPP 结构防腐层或熔结环氧涂层 二层结构二层结构 double layer PE 两层结构底层为胶粘剂层 外层为聚乙烯层 但该层的聚乙烯层与三层结构 的胶粘剂层是有区别的 二层结构的聚乙烯防腐层无论从附着力还是阴极剥离 与三层结构有很大的差距 三层结构 三层结构 P1P1 3layer3layer PEPE 三层结构的底层为环氧粉末涂层 中间层为胶粘剂层 外层为聚乙烯层 本 三层结构充分发挥了环氧粉末涂层的高附着力 高阴极剥离的性能 聚乙烯层 的高抗冲击性 高耐损伤等性能 防腐层最小厚度 防腐层最小厚度 P2P2 coating minimum thickness 防腐层最小厚度是指聚乙烯防腐层整个结构所允许的最低厚度 对于环氧粉 末涂料来说 最小涂层厚度为 120 m 对于胶粘剂涂层来说 最小涂层厚度为 170 m 对于防腐层来说 一般钢管公称直径越大 防腐层最小厚度越高 普通级 普通级 P2P2 normal class 对于一般情况的埋地管道可使用普通级 用英文字母 G 表示 其中环氧粉末 涂层厚度不低于 120 m 胶粘剂涂层厚度不低于 170 m 聚乙烯防腐层厚度 DN 100 1 8mm 100 DN 250 2 0mm 250 DN 500 2 2mm 500 DN 800 2 5mm DN 800 3 0mm 加强级 加强级 P2P2 reinforcement class 对于防腐层机械强度要求高的地区使用加强级 用英文字母 S 表示 其中环 氧粉末涂层厚度不低于 120 m 胶粘剂涂层厚度不低于 170 m 聚乙烯防腐层 厚度 DN 100 2 5 mm 100 DN 250 2 7mm 250 DN 500 2 9mm 500 DN 800 3 2mm DN 800 3 7 mm 质量证明书 质量证明书 P2P2 certificates of compliance 是防腐层原材料供应厂家出具的用以证明自己 生产或代理 的产品的质量 能够满足标准以及相关项目工程的技术规格书要求的文件 检测报告 检测报告 P2P2 test report 是防腐层原材料供应厂家提供的根据标准以及相关项目工程的技术规格书要 求的实验项目进行检测的各项指标的结果和总的对防腐层原材料的检验结论 使用说明书 使用说明书 P2P2 manual 是防腐层原材料供应厂家提供的对自己 生产或代理 的产品的技术说明 包括要求的工艺条件 工艺参数 注意事项等等内容 安全数据单 安全数据单 P2P2 MSDS 是防腐层原材料供应厂家提供的对自己 生产或代理 的产品的化学成分对 人身 环境有毒有害成份的说明 以及对安全运输 使用以及对出现危险的合 理处置的建议等等内容 也就是 MSDS 出厂合格证 出厂合格证 P2P2 factory certificate 是防腐层原材料供应厂家提供的对自己 生产或代理 的产品符合性证明 文件 一般包括产品名称 型号 批号 生产日期 执行标准 复合性说明等 内容 适用性实验 适用性实验 P4P4 fitness test 防腐层原材料供应厂家提供的对自己 生产或代理 的产品尽管符合标准 的要求但未必符合管道防腐厂的工艺要求 或防腐厂的工艺要求是否符合原材 料供应厂家的工艺指标 防腐生产线生产的产品是否达到标准的要求 所有这 些都得通过防腐厂进行生产试验进行验证 这些试验成为适用性试验 侧向缠绕工艺 侧向缠绕工艺 P5P5 side winding technology 是指涂敷胶粘剂和聚乙烯的方式 包括上缠绕方式和下缠绕方式 适合涂 敷中 大口径的钢管 但对于螺旋焊管存在焊缝处减薄 焊缝处可能存在空洞 等缺点 该工艺使用较普遍 圆模工艺圆模工艺 round molding technology 胶粘剂和聚乙烯分别通过各自系统的挤出机进行加热 熔融 在螺杆的推 动下 送至各自系统的适配器机头内 从机头出来的物料呈圆筒形 当直线前 进的喷涂有环氧粉末的钢管通过机头时胶粘剂和聚乙烯就会包覆在钢管上形成 防腐层 圆磨工艺分常压和负压两种工艺 环氧粉末涂料 环氧粉末涂料 P2P2 fusion bond epoxy powder coating 用于三层结构的底层 环氧粉末是由环氧树脂 固化剂 颜填料 助剂等 经熔融混炼并研磨成固体粉末状的涂料 使用高压静电喷涂涂敷预热的钢管上 受热发生化学反应形成附着力 耐阴极剥离都非常好的热固性涂层 胶粘剂 胶粘剂 P3P3 adhesive 胶粘剂是用于把聚乙烯与涂有环氧粉末涂层的钢管粘结在一起的粘接材料 该胶粘剂是通过聚乙烯与一些官能团的物质接枝聚合 胶粘剂与环氧粉末层发 生反应即形成物理粘合和化学粘合 而胶粘剂与聚乙烯结构相同粘结也非常牢 固 聚乙烯 聚乙烯 P3P3 PE polyethylene 该聚乙烯是专门为钢管防腐而生产的高 中密度聚乙烯材料 除聚乙烯外 还包括抗氧化剂 炭黑等其他改性助剂 根据钢管运行温度的要求分为常温型 和高温型聚乙烯 粒度分布 粒度分布 P2P2 particle size 环氧粉末是由成分均一的不同粒径颗粒组成的 对于粉末喷涂而言 既不 能太粗 也不能过细 标准要求 150 m 筛上粉末 3 0 250 m 筛上粉末 0 2 150 m 相当于 100 目筛网 250 目相当于 60 目筛网 挥发份 挥发份 P2P2 volatile 是指在规定的温度下烘烤一定的时间环氧粉末的重量损失 但含水率与挥 发份的概念不完全一样 测量含水率试样烘烤的温度为 105 3 而挥发份 可以选择其他温度 其实标准中规定的应该是含水率 一般是称取 2 0 0 1 g 的粉末试样 倒人金属箔制的平底碟中 在 105 3 下加 热 1h 3min 不挥发物含量 100 C A B 式中 A 碟质量 单位为克 g B 粉末试样质量 单位为克 g C 加热后碟和所剩物质量 单位为 克 g 含水率含水率 moisture content Water content 材料所含水的质量占材料质量的百分率称为质量的含水率 一般是用 105 2 干燥 0 5h 的称量瓶称取 5 000 0 001 g 的试样 在 105 2 下加热 3h 含水率 100 C A B A 式中 A 称量瓶质 量 单位为克 g B 称量瓶和试样质量 单位为克 g C 加热后称量瓶 和所剩物质量 单位为克 g 密度密度 P2 dendity 密度也叫比重 是指在规定温度下单位体积物质的质量 标准中规定环氧 粉末的密度为 1 3 1 5g cm3 胶粘剂的密度为 0 920 0 950g cm3 聚乙烯的密度 为 0 940 0 960g cm3 这里所说的密度与表观密度是不同用地概念 如环氧粉末 的表观密度与粉末的粒度有关 粒度越细 表观密度越小 但其密度并不变 胶化时间 胶化时间 P2P2 gel time 一定的粉末在规定的温度下熔融后变为不可变形物所需的时间 环氧粉末 受热后会迅速地融化 粘度也随之迅速降低并达到最低点 随着时间的推移 树脂分子加快运动速度 并发生化学反应 迅速形成立体网状的大分子结构 粘度突然增大并变得不能流动的过程 也就是说环氧粉末的涂装过程中只有胶 化阶段粉末才会融化流动 只有在该阶段与胶层粘结 才会结合得更密实 并 有利于胶层的活性基团与环氧粉末反应 增加胶粘强度 标准中测量的是 200 时环氧粉末的胶化时间 固化时间 固化时间 P2P2 curing time 环氧化粉末在一定的温度下进行化学反应完全 固化度达到 99 的时间 环氧粉末的反应是一个放热的化学反应 一般而言 温度越高 固化时间越短 温度越低 固化时间越长 对于管道涂敷而言 在预定的钢管预热温度下 环 氧粉末的固化时间必须短于管道喷粉到钢管冷却的时间 热特性热特性 calorimetry 指环氧粉末涂料及其涂层的玻璃化转化温度和反应热以及防腐层的固化百分 率 放热量 放热量 P2P2 heat of reaction 单位质量的环氧粉末在固化时发生的化学反应放出的热量 也称为焓变 一 般采用差示扫描热仪 DSC 进行测量 单位为焦耳每克 J g 在树脂和固化 剂已定的情况下 放热量的大小能说明树脂的含量 或者交联密度的大小 但 因为不同厂家配方不同 采用放热量来判断粉末的好坏不是一个很好的办法 玻璃化温度 玻璃化温度 P2P2 glass transition temperature 高聚物由高弹态转化为玻璃态的温度 指无定形聚合物 包括结晶型聚合物 中的非结晶部分 由玻璃态向高弹态或者由后者向前者的转变温度 是无定型 聚合物大分子链段自由运动的最低温度 通常用 Tg 表示 附着力 附着力 P3P3 adhesion 环氧粉末涂层对钢管的粘结程度 一般与钢管的除锈程度 钢管的含盐量 锚纹深度 环氧粉末的质量 固化温度 固化程度等因素有关 标准采用水煮 撬剥的办法测试 现场还可以采用交叉撬剥法测试 阴极剥离 阴极剥离 P3P3 cathodic disbondment 管道的防腐一般采取有机涂层保护和阴极电流保护的混合作用 能够达到最 好 最经济的保护 但阴极保护电流对有涂层漏点的钢管在潮湿的环境下发生 电化学反应 对涂层具有慢慢解粘合的作用 这种解粘合的作用称为阴极剥离 抗弯曲 抗弯曲 P3P3 flexibility 钢管在运输 施工过程中不可避免有一定的弯曲变形 所以要求涂层有一定 的抗弯曲作用 标准中采取在低温的条件下 20 或 30 进行 2 5 弯曲试 验 涂层没有裂纹即为合格 熔体流动速率 熔体流动速率 P3P3 melt flow rate 简称 MFR 是在一定的温度和压力下 树脂熔料在单位时间通过标准毛细管 的量 单位为 g 10min 熔体流动速率是一个选择塑料加工材料和牌号的重要 参考依据 能使选用的原材料更好的适应加工工艺的要求 使制品在成型的可 靠性和质量方面有所提高 在塑料加工中 熔体流动速度是用来衡量塑料熔体 流动性的一个重要指标 通过测量塑料的流动速率 可以研究聚合物的结构因 素 维卡软化点 维卡软化点 P3P3 Vical softening temperature 试样于液体传热介质中 在一定的载荷 一定的等速升温度条件下 被 1mm2 的压针压入 1mm 深度时的温度 微卡软化点适用于控制聚合物品质和作为 鉴定新品种热性能的一个指标 不代表材料的使用温度 氧化诱导期 氧化诱导期 P3P3 Oxidation induction time 简称 OIT 聚乙烯的热 氧及光化学讲解性能直接影响着聚乙烯防腐层的质 量变化 这也是防腐层可能开裂的一个主要原因 直接影响防腐层的使用寿命 通过氧化诱导期可以外推聚乙烯热氧寿命 拉伸强度 拉伸强度 P3P3 tensile strength 在拉伸试验过程中 试样承受的最大拉伸应力 称为拉伸强度 单位为 MPa 拉伸强度越好 其刚性越强 力学性能越好 断裂伸张率 断裂伸张率 P3P3 elongation at break 试样在拉断时的位移值与原长的比值 以百分比表示 断裂伸长率的 因素很多 主要包括分子量大小 分子量分布 填料的形态 粒径和填充量 偶联 相容等 炭黑含量 炭黑含量 P3P3 carbon black content 在聚乙烯专用料配方中炭黑的添加量 测量时根据一定量的样品在氮气流中 于 550 50 热解大约 45min 并在 900 50 锻烧 热解和煅烧前后的质量差计算炭黑含量 标准中要求聚乙烯专用 料大于或等于 2 0 耐热老化 耐热老化 p3p3 heat aging 常温型聚乙烯专用料在 100 的条件下 2400h 或高温型聚乙烯专用料在 100 的条件下 4800h 试验前与试验后熔体流动速率的偏差 标准规定不高于 35 偏差越小 说明聚乙烯专用料耐热性能越好 电气强度 电气强度 P4P4 electric strength 在规定的实验条件下 击穿电压取为能耐受的最高的一级电压值 电气强度 越高 其绝缘性能越好 标准中规定不低于 25MV m 体积电阻率 体积电阻率 P4P4 volume resistivity 在聚乙烯里面的直流电场强度和稳态电流密度之商 即单位体积内的体积电 阻 表示聚乙烯的绝缘程度 标准规定不低于 1013 m 耐环境应力开裂 耐环境应力开裂 P4P4 ESCR environmental stress cracking resistance 由低于聚乙烯短时机械强度的各种应力引起的聚乙烯内部或外部的开裂 这类开裂常常受聚乙烯所处环境的影响而加速发展 存在于外部或内部的应力 或两种应力的共同作用可以引起开裂 由细小裂纹构成的网状结构的开裂又称 为龟裂 往往使用试样在某种介质中破损积率为百分之五十的时间来表示耐环 境应力开裂的能力 即 F50 标准规定 F50大于等于 1000h 压痕硬度 压痕硬度 P4P4 indentation hardness 用于测量聚乙烯防腐层耐受外界硬物划伤的能力 加载总应力为 10MPa 的涂 层的压痕深度 0 2mm 23 或 0 3mm 50 或 70 耐化学介质腐蚀 耐化学介质腐蚀 P4P4 chemical resistence 该项指标通过测量进过 7d10 盐酸溶液 10 氢氧化钠溶液 10 氯化钠溶液 浸泡后聚乙烯层的拉伸强度和断裂伸张率的保持率不低于原来的 85 耐紫外光老化 耐紫外光老化 P4P4 UV Resistance and thermal ageing 该项指标通过测量进过 336h 荧光紫外灯管照射后聚乙烯层的拉伸强度和断 裂伸张率的保持率不低于原来的 80 该指标是防止涂有聚乙烯涂层的钢管在 储运过程中涂层质量因阳光暴晒下降过快 剥离强度 剥离强度 P5P5 peel strength 是指聚乙烯防腐层对钢管的粘结强度 先将防腐层沿环向划开宽度为 20mm 长 10cm 左右的长条 划开时应划透防腐层 使用测力计以 10mm min 的速率垂 直钢管表面匀速拉起防腐层达到 100N cm 20 10 和 70N cm 50 5 即可合 格 其胶黏剂层必须为内聚破坏 内聚破坏 内聚破坏 P5P5 cohesive failure 两个物体通过胶粘剂连接起来后 在外力作用下 粘结层内发生的破坏 也 就是结构胶分子之间的撕裂 其不能是胶与基材之间的剥离 只有胶与基材间 粘结强度大于胶分子之间的引力才会发生内聚破坏 这种粘结才是安全的粘结 玻璃化温度变化值 玻璃化温度变化值 P5P5 the change of glass transion temperature 直接测得管道聚乙烯层中环氧粉末涂层的玻璃化温度 再次测量该样品再次 升温加热充分固化的涂层的玻璃化温度 后者与前者的差值成为玻璃化温度变 化值 其差值越小 说明涂层固化越完全 标准中规定差值的绝对值不高于 5 冲击强度 冲击强度 P5P5 impact resistance 钢管在运输 施工过程中不可避免有一定的相互碰撞和外界冲击 冲击强度 就是钢管涂层对于一定能量的冲击的耐受程度 标准中是采用 15J 的能量在 20 5 冲击涂层 涂层不会出现漏点 15J 153kg cm 冲击是必须注意冲击直 径和冲头质量 然后算出冲击锤的下落高度 钢管表面处理 钢管表面处理 P5P5 pipe surface treatment 由于钢管表面附有氧化皮 油污等附着物 只有除去这些附着物 并通过 抛丸 磷化等工艺适当增加钢管与涂层的接触表面积 才能获得好的涂层的附 着力 多有这些工作成为钢管表面处理 露点温度 露点温度 P5P5 dew temperature 指空气在水汽含量和气压都一定的条件下 冷却到饱和时的温度 形象的说 就是空气中的水蒸气变为露珠时候的温度叫露点温度 标准中规定钢管温度不 低于露点温度以上 3 是为了防止除锈后因为结露钢管很快返锈 露点温度 可以使用露点仪进行测量 盐份含量 盐份含量 P5P5 s salt content 钢管由于经过海运或在沿海地带存放 都不同程度的含有一定的盐分 这些 盐分对环氧涂层的附着力和耐阴极剥离性能影响非常大 所以在表面处理时要 求盐分含量不应超过 20mg m2 以水位溶剂溶解钢材表面给定面积的盐 测量所 得溶液的电导率 然后用一简单但足够准确的公式计算表面积上盐的总表面浓 度 除锈质量 除锈质量 P5P5 rust quality 钢管通过抛丸处理后表面的除锈效果成为除锈质量 标准要求达到 GB T8923 中规定的 Sa2 5 级 锚纹深度 锚纹深度 P5P5 profile depth 锚纹深度也就是指抛丸处理后钢管的表面粗糙度 是指加工表面具有的较小 间距和微小峰谷不平度 其两波峰或两波谷之间的距离 波距 很小 在 1mm 以下 用肉眼是难以区别的 因此它属于微观几何形状误差 表面粗糙度越 小 则表面越光滑 表面粗糙度的大小 对涂层的附着力有很大的影响 锚纹 深度可以使用锚纹深度测量仪进行测量 表面灰尘度 表面灰尘度 P6P6 degree of surface dust 灰尘是指预处理后涂覆前钢管表面上松散的微粒物质 这些微粒物质来自于 喷射清理或其他的表面处理过程 或由环境作用造成 把压敏粘带贴在涂覆前 的钢管表面上 取下粘有灰尘的压敏粘带 放到一块与灰尘颜色有反差的单色 显示板上